余压供热节能在实践中的应用
循环水系统余压能利用研究与实践总结
循环水系统余压能利用研究与实践总结循环水系统余压能利用研究与实践总结摘要：随着全球能源消耗的不断增加，寻找可再生能源和能源利用的有效途径成为当前科学研究和工程实践的热点之一。
循环水系统余压能利用作为一种新兴的能源利用方式，具有潜力和广阔的应用前景。
本文基于文献研究和工程实践，综述了循环水系统余压能利用的相关研究和实践经验，总结了其存在的问题和发展趋势，并对未来的研究方向提出了建议。
1. 引言循环水系统是一种通过循环输送和利用水资源的工程系统，广泛应用于农业灌溉、城市供水和工业生产等领域。
在循环水系统中，水泵、水箱和管道等设备和结构会产生一定的压力，这种压力被称为余压能。
利用循环水系统余压能成为了一种新兴的研究方向和工程实践的创新点。
2. 循环水系统余压能利用的原理循环水系统的余压能利用是基于传统水能利用的基础上发展起来的。
通过合理设置管道和阀门，将水流经过涡轮机或涡动马达等装置，将余压能转化为机械能或电能，实现能源的有效利用。
3. 循环水系统余压能利用的应用循环水系统余压能利用的应用非常广泛。
在农村地区，可以利用余压能驱动灌溉设备，实现农田灌溉自动化；在城市供水系统中，可以利用余压能提高供水能力和节约能源；在工业生产过程中，可以利用余压能驱动机械设备，提高生产效率。
4. 循环水系统余压能利用的问题虽然循环水系统余压能利用具有广泛的应用前景，但在实践应用中仍然存在一些问题。
首先，由于设备和结构的差异，循环水系统余压能的参数和特点存在差异，使得其利用方式和设备需要根据实际情况进行优化设计。
其次，循环水系统余压能的利用效率较低，需要进一步研究改进传统水能转化的方法和技术，提高能源利用效率。
此外，循环水系统余压能的利用过程中面临的经济和环境问题也需要重视。
5. 循环水系统余压能利用的发展趋势与前景目前，循环水系统余压能利用的研究和实践正在不断推进，并在一些具体领域取得了显著进展。
未来，循环水系统余压能的利用将逐渐深入到更多的领域和行业，同时也会得到更多的科学理论和工程技术的支持。
水电机组余压利用方案
水电机组余压利用方案水电机组余压利用方案水电机组是一种通过水流的动能转化为电能的装置。
在水电站运行过程中，水电机组产生的电能通常可以满足用电需求，但有时机组的产能可能超过当前需求，导致产生余压。
为了充分利用这些余压，促进能源的有效利用，可以采取以下方案。
首先，可以将余压电能用于电网输送。
当机组产生的电能超过需求时，可以将多余的电能通过变压器升压后输送到电网，为社会供电。
这样可以减少外界对电网的依赖，降低用电成本。
其次，可以将余压电能用于电动机驱动。
在水电站和周边设施中，往往需要大量的电动机进行各种工艺和设备的驱动，如水泵、风机等。
利用余压电能直接驱动这些电动机，可以减少对外界电源的需求，降低能源消耗。
另外，余压电能还可以用于电热设备供暖。
在水电站附近或水电站内部，常常存在一些需要供暖的场所，如办公楼、宿舍、车间等。
利用余压电能驱动电热设备，可以解决这些场所的供暖问题，减少燃煤或燃油供暖的能源消耗，降低环境污染。
还可以将余压电能用于蓄能。
当机组产生的电能超过需求时，可将多余的电能通过蓄能装置储存起来，以备不时之需。
蓄能装置可以是电池组、超级电容器等，利用它们的储能特性，在需要时释放电能。
通过蓄能，可以充分利用余压电能，减少浪费，提高能源利用效率。
除了以上方案，还可以将余压电能用于水电站自身的运行。
水电站内部需要大量的电力来驱动和控制各种设备，如水闸、调度设备等。
将余压电能用于这些设备的驱动，可以减少对外界电源的需求，提高水电站的自给自足能力。
综上所述，水电机组余压可以通过将其电能用于电网输送、电动机驱动、电热设备供暖、蓄能以及水电站内部运行等多种方式进行利用。
这些方案的实施，可以提高水电机组的能源利用效率，减少对外界能源的依赖，实现能源持续的可持续发展。
单螺杆余热余压发电系统的研究及应用
单螺杆余热余压发电系统的研究及应用单螺杆余热余压发电系统的基本原理是利用余热和余压推动螺杆旋转，从而驱动发电机发电。
该系统主要由余热和余压捕捉装置、螺杆发电机组和电能控制传感器等组成。
余热和余压捕捉装置用于从工业生产过程中捕捉余热和余压，将其导入螺杆发电机组。
螺杆发电机组由一个螺杆和一个发电机组成，余热和余压通过螺杆的旋转驱动发电机发电。
电能控制传感器用于控制发电机的输出功率，并且将电能接入到电网或用于其他用途。
1.能源利用率高：该系统能够有效地利用废热和废气，将其转化为电能，从而提高能源利用率。
2.环保和节能：通过利用废热和废气发电，可以减少对环境的污染，并且节约能源资源。
3.经济效益好：该系统可以利用生产过程中产生的废热和废气来发电，减少了能源的购买成本，从而降低了生产成本。
4.适用性广：该系统适用于多个领域，可以应用于工厂、发电厂、建筑物等地方，因此具有很大的应用潜力。
为了进一步推进单螺杆余热余压发电系统的研究和应用1.技术研发：加大对该技术的研发力度，提高系统的效率和稳定性，降低成本，使得该技术更具竞争力。
2.政策支持：加大对该技术的政策支持力度，推动企业和研究机构加大投入，加快技术的推广和应用。
3.资金投入：增加对该技术的资金投入，支持企业和研究机构的技术研发和示范项目，推动该技术的市场应用。
4.宣传推广：通过举办技术讲座、展览会和培训班等方式，向企业和公众宣传该技术的优势和应用前景，增强社会对该技术的认知和认可。
综上所述，单螺杆余热余压发电系统是一种高效、环保、经济的能源利用技术。
通过加强技术研发和政策支持，增加资金投入和宣传推广，可以进一步推动该技术的研究和应用。
第十二章 余热余压利用技术
不可缺少的重要环节。
（二）加装换热器，预热助燃空气和进料
换设备将高温流体与温度较低的流体进行换热。
常用的余热回收装置有：各种热交换器、余热锅炉、热 管、热泵和动力回收装置等。
一、换热器（详见本章第六节相关内容）。 二、余热锅炉 余热锅炉的原理和结构与普通工业、动力锅炉基本相同。
根据其使用特点，余热锅炉基本上可分为两大类；
烟道式(水管)余热锅炉和管壳式(火管)余热锅炉。
避免了传统的减压损失，发电后的煤气可继续被利用其 余热。
（二）高炉鼓风机同轴机组
高炉鼓风机同轴机组是煤气透平与电动机同轴驱动的高 炉轴流压缩机组三机组组合（Blast Furnace Power Recovery Turbine，简称BPRT）的简称。
BPRT比TRT的优越性
（1）与TRT装置相比，BPRT装置取消了发电机及发 配电系统，合并了自控系统、润滑油系统、动力油系统 等设施。节省投资，节省占地。
四、余压利用
钢铁行业的烟气、工业窑炉产生的废气等，不仅含有高 温的余热资源可以利用，还含有较高的压力 。
主要利用途径是：发电、同轴驱动。
（一）高炉煤气余压发电技术
钢铁行业高炉煤气余压发电技术(Top Gas Pressure Recovery Turbine，简称TRT），即是利用高炉炉顶 煤气具有的压力能，经透平膨胀作功，驱动发电机进行 发电。
（一）冷凝水的余热利用：回锅炉或加热物料、水。
余热余压利用工艺和系统解决方案
余热余压利用工艺和系统解决方案余热余压是指工业生产过程中产生的废热和废压。
这些废热和废压通常会被浪费掉，造成能源的浪费和环境的污染。
然而，通过合理的利用余热余压，可以实现能源的节约和环境的保护。
本文将介绍一些常见的余热余压利用工艺和系统解决方案。
一、余热利用工艺1. 蒸汽回收利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的高温高压蒸汽。
通过安装蒸汽回收装置，可以将蒸汽中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样既可以提高能源利用效率，又可以降低生产成本。
2. 烟气余热利用：烟气中含有大量的热能，常常会被排放到大气中造成能源的浪费和环境的污染。
通过安装烟气余热利用设备，可以将烟气中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样可以实现能源的节约和环境的保护。
3. 废水余热利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的废水。
通过安装废水余热利用设备，可以将废水中的热能回收利用，用于加热水或发电。
这样不仅可以实现能源的节约，还可以解决废水处理的问题。
二、余压利用工艺1. 高压蒸汽回收利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的高压蒸汽。
通过安装高压蒸汽回收装置，可以将蒸汽中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样既可以提高能源利用效率，又可以降低生产成本。
2. 燃气余压利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的燃气余压。
通过安装燃气余压利用设备，可以将燃气中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样可以实现能源的节约和环境的保护。
3. 液体余压利用：在工业生产过程中，常常会产生大量的液体余压。
通过安装液体余压利用设备，可以将液体中的压力能回收利用，用于驱动涡轮发电机或其他设备。
这样不仅可以实现能源的节约，还可以解决液体的排放问题。
三、系统解决方案1. 废热余压综合利用系统：通过将余热和余压综合利用，可以实现能源的最大化利用效果。
该系统包括废热回收装置、废压回收装置、能量转换装置等。
通过合理的设计和配置，实现余热余压的综合利用，可以大幅度提高能源利用效率和经济效益。
余压发电案例
余压发电案例
一、余压发电案例：厂区余压发电
某工厂生产过程中产生大量余压，通过余压发电系统将压力能转化为电能，实现能源的有效利用。
该工厂安装了余压发电装置，将余压通过管道输送到余压发电机组，经过发电机组的转化，将余压能转化为电能供工厂使用或卖给电网。
该系统的发电量可达到数十万千瓦，有较高的经济效益。
通过余压发电系统，工厂不仅能够降低能源消耗，减少对传统电网的依赖，还能够减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境保护起到积极作用。
某天然气管道输送过程中，由于管道设计压力较高，产生了大量的余压。
通过燃气余压发电系统，将余压能转化为电能。
该系统由余压发电机组、控制系统和电网连接组成。
余压发电机组将燃气余压通过适当的控制和调节转化为电能，然后接入电网供电。
这种燃气余压发电系统可以在管道输送过程中实现能源的有效利用，减少能源浪费，提高能源利用效率。
同时，通过该系统的运行，还能减少温室气体的排放，对环境保护起到积极作用。
三、余压发电案例：污水处理厂余压发电
某污水处理厂在处理污水过程中，产生了大量的余压，通过余压发电系统将余压能转化为电能。
该系统由余压发电机组、管道输送系统和控制系统组成。
余压发电机组将污水处理过程中产生的余压通过管道输送到发电机组，然后转化为电能供污水处理厂使用或卖给电网。
通过该系统的运行，污水处理厂可以实现能源的有效利用，降低能源消耗，减少对传统电网的依赖。
同时，还能减少污水处理厂对外购电的需求，降低运营成本。
此外，余压发电系统还能减少温室气体的排放，对环境保护起到积极作用。
汽轮机余热余压利用
重点节能技术、产品和设备-汽轮机余热余压利用淄博迈特汽轮机有限公司紧跟时代步伐，积极参与国家节能、环保事业，以致力于节能事业的发展为己任，争取为社会做出更大贡献。
现我从以下五个方面详细说明：1、公司简介2、余热余压利用汽轮机原理3、余热余压利用汽轮机应用范围及节能效益4、产品市场价格范围、使用寿命、维修服务5、上年度公司市场销量及客户评价一、公司简介淄博迈特汽轮机有限公司隶属于淄博柴油机总公司，是淄博柴油机总公司汽轮机分厂改制而成的企业。
淄博柴油机厂是一个生产大功率中速柴油机、小功率汽轮机的现代化企业， 1970年，经国家计委批准，组建淄博柴油机厂，2006年10月正式更名为淄博柴油机总公司。
建厂40多年，企业先后经历了创业、调整和加快发展的不同历史时期，淄博柴油机总公司已经成为当今具备一定规模实力的骨干企业。
1997年成立汽轮机分厂，开始开发和研制小功率汽轮机发电机组及工业汽轮机，2003年对汽轮机分厂进行改制，成立淄博迈特汽轮机有限公司，以小功率汽轮机制造、销售、安装、调试、大修和汽轮机配件经营为主。
主要产品以功率为背压12000KW以下、凝汽6000KW以下的汽轮发电机组和拖水泵用汽轮机为主。
公司现已开发多种类型的新产品，以满足市场的不同需要。
现在生产的汽轮机已经出口到泰国、巴西、土耳其、韩国等国家。
近几年,随着集中供热在城市建设中的快速发展,采用工业汽轮机来拖动热网循环水泵逐渐得以应用和推广,并成为节能降耗,提高社会效益、经济效益的一条重要途径。
作为供热系统中主要部件的热网循环水泵以前都是由电动机拖动的,随着城市规模的扩大,热负荷不断增长,输送距离不断加大,水泵电动机的功率也越来越大,这就使得供热企业的耗电成本在生产成本中占很大的比重,严重降低了企业的经济效益。
而采用工业汽轮机代替大功率电动机拖动热网循环水泵就可有效降低耗电成本,大大提高企业的经济效益。
在城市集中供热系统中，拖动循环水泵的工业汽轮机进汽可以是供热锅炉的新蒸汽,也可以是热电厂的外供热抽汽,排汽可以进入热交换器加热热网循环水,不会因此增加用汽成本。
2余热、余压利用项目案例
案例2 余热、余压利用项目案例1、项目简介项目名称：山西太原XX焦化有限公司余热回收发电项目A、项目措施：该项目拟将炼焦产生的废气中的物理显热予以回收。
B、原系统设备及耗能情况：年产40万吨清洁型热回收捣固焦炉，废气量4×56000Nm3，温度950－1000℃，压力0.003MPa，直接通过烟囱排入大气。
C、新系统设备及耗能情况建设4×25t/h余热锅炉四台，蒸汽压力3.82MPa，蒸汽温度450℃，锅炉设计效率为81.1%，12MW+6 MW凝汽式汽轮发电机组两套。
电厂全年发电时间预计为6850h，年发电量12330万度，厂用电率13% 。
2、项目能耗影响因素分析在该项目中可能影响项目实施后的节能量的主要因素有，机组的实际效率、机组的运行时间和负荷率、机组的运行期间的设备状态等等。
机组的实际效率是由设计、制造与安装等三个环节所决定的，只要在此三个环节中给予足够的控制，这个因素应当能达到设计水平，不会产生什么影响。
机组的运行时间和负荷率，对于余热回收项目，只要是主体设备（焦炉）与节能设备（余热回收发电设备）都能够保持良好的运行状态，机组可以携带较高负荷长时间运行，才能产生最大的节能量。
机组运行期间的设备状态，对能耗水平的影响也是相当重要的。
如果机组在使用维护不当的情况下，受热面内外结垢严重，大小事故频发，它的经济性是不言而喻的。
3、项目范围及技术改造内容本项目的实施内容是：1)新装四台25t/h余热回收锅炉；2)新装一套12MW和一套6MW中温中压汽轮发电机组；3)增加整套电厂的全部辅机与设施；4)增加发电机出口线路到厂供电系统。
详见附图2-14、能耗计量仪表与测量A：项目实施前在本项目中，因为焦炉的废气在回收前是全部直接排放到大气中的，所以没有安装任何的计量表计。
项目实施前设计阶段所采用的烟气数据，通过现场实际测量获得，并从理论上进行核算。
B：项目实施后对于本项目，应将废气的热能利用前后的情况全部计量，所以项目的能耗量的计量主要是废气、电能两个方面，具体为：1）进出余热锅炉的废气量及温度2）余热锅炉的蒸发量及参数3）汽轮机的进汽量及参数4）机组的发电量、供电量、厂用电量。
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余压供热节能在实践中的应用
摘要：随着国家低碳减排的要求的日益提高，2030年实现碳达峰，2060年
实现碳中和。
有效提高能源的综合利用，大量开展节能减排，节能降耗理念的逐
步深入人心，各地企业均更加高度重视起各项节能技术措施的应用，其中利用锅
炉停炉后的余热进行供热，在从属热力或电力生产的企业中，是一项具有可行性、有效性的节能供热技术，所达到节能效果较为突出。
鉴于此，本文主要围绕着余
压供热在节能实践中应用，进行了分析和总结，希望能够对相关类似企业提供借鉴，为国家低碳减排做出贡献，仅供参考。
关键词：供热节能；余压；实践应用
引言
现阶段，发电厂热电联产供热所凸显出的节能减排优势作用已经被证实，实
现更得到了广泛化的应用。
在应用过程中，对锅炉停止后的剩余能量的利用所产
生的经济性依然是可观的，因而，综合分析余压供热的节能在实践中的应用，有
着一定的现实意义和经济价值。
1、简述余压供热
所谓余压供热，即热力企业生产期间，机组或设备停止后锅炉剩余的压力
（其本身具有的巨大的能量），如有效的利用所释放余压热能，处于经济技术特
定条件之下，回收利用该部分余压热能，从企业的操作流程当中进行改进，增设
简单的节能装置，实现对产生余压热能的有效利用，用来供热或其他，从而提高
能源的利用效率[1]。
如图1所示，为余压供热的节能化实践系统图。
图1 余压供热的节能化实践系统图
2、应用实践
2.1工况
广东某地一发电厂，对临近一陶瓷加工企业供热，供热全程长度约为1.3 km，供热始端所设汽源主要取自#1或#3锅炉的低压集箱：0.6 MPa压力、258℃温度。
供热末端的用汽流量即为：1.0 t/h额定，最小流量为0.8 t/h、最大流量为3.0 t/h；压力0.20MPa-0.50MPa，温度为130℃-280℃。
该发电厂在停机后，利用该厂#1或#3锅炉停止后锅炉本身的余压的蓄热，
结合该厂实际的生产需要，持续供热给上述企业供热，该公司运行部实施余压供
热的热源可选方式包含两个方面：一是，由#1或#3锅炉的低压集箱实行余压供热；二是，由锅炉的高压汽包实行余压供热。
利用这部分能量继续满足用户使用。
2.2应用原则
停机过后如果需要该电厂两套锅炉逐渐向着供热线实施余压供热，便需结合
用户具体的用汽情况，并着重考虑到锅炉烟道的热量后移实际蓄热变化及其次日
负荷的曲线计划各项因素，实行锅炉高压汽包、低压集箱的交替供热，低压集箱
的供热完成后，再实行高压汽包进行供热，结合次日机组启动情况更具经济性[2]；
供热线实行余压供热过程，拟定锅炉高压汽包、低压集箱实施交替供热的切
换条件是，低压集箱实际压力降到0.30 MPa情况下，自动切为高压汽包的持续
供热；烟道内部热量后移后，低压集箱的压力提升到0.50 MPa情况下，便切回
到低压集箱实行持续供热；供热线切换余压供热的汽源期间，需确保供汽持续，
维护汽安全，全程需对温度、压力各项参数稳定性实施密切监视，确保无超限现
象发生。
2.3实际操作
一是，在锅炉停炉前转到其低压集箱的供热。
待停机过后，供热线保持#1锅
炉实行低压集箱余压供热。
检查停机过后锅炉各项参数处于正常状态，维持低压
集箱前期供热阀位的状态，将#1锅炉低压的过热装置疏水及低压集箱的疏水关闭。
对锅炉的低压集箱实际供汽压力及其温度（包含锅炉的烟气侧所有点温度）、低
压汽包的水位予以密切监视；结合用户实际需求，余压供热可停止，做好相关记录。
二是，低压系统压力不能满足用户要求时，切换到锅炉的高压汽包进行余压
供热。
关闭两台锅炉需向供热线所提供热联络的手阀。
关闭锅炉低压的集箱供汽
当中一次及二次手阀；打开锅炉的高压汽包相应供汽总阀，打开锅炉的高压汽包
相应供汽管道内部疏水一及二次的手门，排汽正常之后便可关闭。
实施锅炉的高
压汽包所在供汽管道当中自动疏水装置旁路手阀细致检查，排汽正常便可关闭；
缓慢打开锅炉当中高压汽包部分向着供热线实现供汽隔离的一次手阀，缓慢打开
锅炉当中高压汽包部分向着供热线实行供汽隔离的二次手阀；打开该锅炉的高压
汽包相应供热电动阀。
DCS监视系统需设#1锅炉当中高压汽包的供热调门0.50 MPa，实施阀位监视反馈。
实施#1锅炉当中高压汽包的供汽压力及其温度（包含
锅炉烟气一侧各点的温度）、上/下壁的温差、高压汽包的水位等密切监视，确
保每半小时实时1次DCS拷屏。
对供热线的运行温度、压力实时监视，结合用户
的实际需求，可将余压供热停止，做好相关记录。
2.4相关注意事项
一是，高压汽包实行供汽前期，需全面检查系统阀门，确保阀位正确，且暖
管充分。
实施疏水分段操作，要求操作人员务必保证思路清晰，且有一定耐心。
为避免并汽操作促使高压蒸汽逐渐窜入到低压系统，致使低压系统超压，故需注
重并汽前期在供汽手门的节流辅助下实施配合控制，稍开供汽调门后，伴随管网压力的提升，需及时关闭低压集箱的供汽阀门；
二是，锅炉热备用期间向着供热线实现余压供热过程，需对高低压及汽包的上下壁温差实际上升情况实施密切监视，向汽包实施缓慢补水，并对系统落实好水循环的各项措施，实现对汽包的上下壁实际温差有效把控，以＜40℃为宜。
停炉后，高压的汽包压力需维持5.0-5.6 MPa范围，且为270℃温度，借助供热调门实现参数控制，确保余压供热维持可靠且安全状态。
三是，如考虑到次日的开机计划及启动热态的经济性，则高压汽包的供热降压实际低限值应设2.0 MPa，对该条件之下高压汽包的余压供热于7小时内实际情况实施密切观察；
四是，计划向该供热线实施供热前期，值班人员需针对#1或#3锅炉的高压汽包实施供热电动、供热调门等活动试验，确保发现问题后均能够得以及时检修处理，维持余压供热稳定及安全的运行。
3、结语
结合2019年度该厂区机组实际的运行情况：冷态及温态52次启动运行，162次热态的启动运行。
冷态及温态停机后工况停炉后，可余压供热16小时，热态启动工况前，可余压供热10小时，依照着该用户当时供热量：1.25T/h的平均流量来计算，该厂每年在锅炉停炉后，其余压供热的供热线实际热量是（52次*16小时+162次*10小时）*1.25吨/小时=3065吨左右。
每年直接性的经济收益则是：供热量*蒸汽价＝3065吨×138元/吨＝42.3（万元）。
效益良好。
同时该厂锅炉的余压供热能力还有很大余度存在，流量最大可增至10T/h，届时有着十分可观的经济效益，可见余压供热的节能应用实践价值较为突出，值得相关类似企业借鉴。
参考文献：
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