低温余热回收技术
余热锅炉及低温热回收操作规程
余热锅炉及低温热回收操作规程余热回收工艺流程叙述1.1 烟气流程烟气侧设置的设备包括转化器（R0401）一段出口的高温过热器（E0601）、转化器二段出口的高温换热器（E0401）、转化器三段出口的低温换热器（E0402）、省煤器3B（E0602）、转化器四段出口的低温过热器（E0603）、省煤器4A/4C （E0604）以及焚硫炉出口的火管余热锅炉（F0601）。
温度约1062℃的烟气从焚硫炉出口进入火管式余热锅炉（F0601）, 与锅炉锅壳里的水汽换热后降温至约420℃, 进入转化器（R0401）一段, 反应升温后, 进入高温过热器（E0601）, 与高温过热器内的过热器蒸汽换热降温至约440℃, 再回到转化器二段, 继续反应升温, 烟气从二段出来后进入高温换热器（E0601）, 与换热器内的冷烟气换热降温至约450℃后进入转化器三段, 烟气在转化器三段反应升温, 从三段出口出来后依次进入低温换热器（E0402）和省煤器3B（E0602）, 烟气温度冷却至约180℃后, 送去一吸塔（T0502）；从一吸塔回来的烟气依次通过低温换热器（E0402）和高温换热器（E0401）升温至约425℃进入转化器四段, 烟气反应升温后, 从四段出来, 依次进入低温过热器（E0603）和省煤器4A/4C（E0604）, 温度降至约162℃, 然后送入二吸塔（T0503)。
2.1水汽流程经热力除氧后、由锅炉给水泵（P1005）加压后的除氧水, 依次进入省煤器4A/4C（E0604）、省煤器3B（E0602）与其内的热烟气换热后温度约为240℃, 然后送入火管余热锅炉（F0601）的汽包并通过下降管进入锅壳, 与炉管内的高温烟气换热, 水吸收热量后蒸发, 变为中压饱和蒸汽从锅炉汽包顶部出口送出；由锅炉汽包顶部送出的饱和蒸汽进入低温过热器（E0603）进行一次过热, 然后进入高温过热器（E0601）再进行一次过热, 期间设置有喷水减温器调节过热蒸汽的温度, 从高温过热器（E0601）出来的过热蒸汽温度约为450℃, 压力约3.82MPa, 此蒸汽通过蒸汽集箱后送给用户或汽轮发电系统。
低温废热回收与利用技术研究
低温废热回收与利用技术研究低温废热是指工业生产和生活中产生的低温余热能量，在一定条件下可以被有效回收和利用的能源资源。
随着社会经济的不断发展和能源资源的日益紧张，低温废热回收与利用技术逐渐引起人们的关注和重视。
利用低温废热进行能源回收不仅可以提高能源利用效率，减少能源浪费，还可以降低环境污染，促进可持续发展。
低温废热回收与利用技术的研究包括废热的回收方式、利用途径、技术装备等方面。
目前，低温废热回收与利用技术主要包括：热泵技术、燃气轮机底部余热利用、ORC发电技术、热交换技术、生物质能源利用技术等。
这些技术可以有效地将低温废热转化为有用的能源，为工业生产和生活提供更为清洁、高效的能源供应。
在低温废热回收与利用技术的研究和应用中，需充分考虑生产设备的特点、废热的产生条件、回收利用的技术路线等因素。
通过对不同行业、不同需求的低温废热进行综合分析和研究，可以找到最适合的废热回收与利用技术，并将其应用于实际生产中。
同时，还需要不断改进技术装备，提高回收利用效率，降低成本，使废热回收与利用技术更具竞争力和可持续性。
低温废热回收与利用技术的研究还面临一些挑战和难点。
首先，废热来源广泛，种类繁多，需要根据不同情况采取不同的回收与利用方式，这对技术研究和实践提出了更高的要求。
其次，废热回收与利用技术需要有较高的技术水平和资金投入，需要相关部门、企业和研究机构的共同支持和努力。
最后，废热回收与利用技术需要与现有的能源系统相互配合，使得整体能源系统更加高效、清洁和可持续。
在未来的研究中，可以加强低温废热回收与利用技术的基础研究，深入探讨不同废热来源的回收利用方式，提高回收利用效率，减少能源浪费。
同时，可以加强技术应用示范，探索新的废热回收与利用技术，推动该领域的发展和进步。
通过共同努力，低温废热回收与利用技术将为促进产业转型升级、保护环境、实现可持续发展作出更大的贡献。
随着技术的不断进步和应用的推广，低温废热回收与利用技术必将在未来的能源领域发挥着越来越重要的作用。
低温余热发电循环技术
低温余热发电循环技术一、低温余热发电低温余热发电技术是通过回收低于300～400℃的中低温的废蒸汽、烟气所含的低品位的热量来发电，它将低品位的或废弃的热能转化为高级能源——电能。
二、低温余热发电循环技术1、朗肯循环朗肯循环一般指蒸汽郎肯循环，适用于烟气高于350℃以上的余热。
在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。
该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。
从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。
凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。
这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。
这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。
其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。
朗肯循环是目前槽式太阳能热电站中广泛采用的动力循环模式, 用太阳热加热集热器中的导热油,经过换热产生蒸汽, 驱动汽轮机带动发电机发电代表性的电站有美国的SEGS 系列电站, 西班牙的Andaso l 系列电站等。
2、有机朗肯循环有机朗肯循环采用高分子量有机工质（如正戊烷）, 相变温度低, 可以从温度较低的热源吸热, 并转化为电能。
主要优点是运行温度较低, 可以将槽式集热温度由390°降到304°,降低集热损失; 采用有机工质, 电站可以建在缺水的沙漠地区。
有机朗肯循环系统的主要缺点是循环效率低, 气温较高时比蒸汽循环低15% ~ 25% ，同时成本较高。
3、卡琳娜循环卡琳娜循环系统适合中低温余热利用，是实现200℃以下热电转换最有效的途径。
浅谈分布式能源系统的低温余热回收技术
浅谈分布式能源系统的低温余热回收技术在工业制造过程中各种类别的热能转换设备与装置会形成大量未被利用的余热余能。
目前我国工业企业中余热余能资源占据了所有输入能源总额的7.5%，但是余热余能的资源回收率仅仅只有34.87%。
可以看出，我国余热余能的回收价值潜力十分明显。
对余热进行回收利用相等于开发另一种新能源，能够显著提升能源的利用效率，推动我国社会经济的可持续发展，帮助我国能源战略的实现。
1.分布式能源系统及低温余热分布式能源系统是当前国际能源工业中十分重要的发展方向之一，其已经在发达国家获得了普及应用。
据相关报告调查统计显示美国分布式能源系统的总发电量已经达到90GW，其分布式能源系统发电量已经占据了国内总发电量的10%左右。
分布式能源系统则是相对于传统的集中式供能能源系统来说。
传统集中式供能系统应用所采用的是大容量设备，通过集中生产再利用专业的输送装备来将能源输送给用户，而分布式能源则是直接面向用户，根据用户的不同需求来就地供应能源，其功能齐全，能够满足多元化目标下中小型能力转化利用系统[1]。
而对于分布式能源中的低温余热这一概念，当前国内外均没有统一的标准进行界定，通常来说低温余热是指200℃以内的工艺生产过中所形成的余热气、热水、冷凝水、300℃以下的气体等等。
2.分布式能源系统中低温余热回收技术2.1低温余热回收原则低温余热回收的方式包括同级利用与升级利用两种主要类别。
其中同级利用主要是指根据低温余热的温度，选择适当的用户来利用低温余热直接替代高、中位热源，从而避免高、中位热源所引起的温差，节约了能源，实现了绿色节能的目标，这就是低温余热利用中为理想的方式。
升级利用是指利用热泵、制冷等能量转变方式将低品位的低温余热转变为中、高品位的电、冷水等其他能源再进行使用。
低温余热回收利用原则主要包括以下几个：1）优化工艺减少能源消耗，最大程度减少低温余热；2）在保证原有生产工序正常进行的基础上，最先考虑低温余热回收利用的经济性与安全性，在明确低温余热回收方案后要对低温余热回收低成本进行计算，保证其合理性，同时还要兼顾回收利用所使用装备的投资费用[2]。
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用随着工业化进程加速，铝冶炼和加工行业正在逐渐成为全球最重要的工业生产领域之一。
这些过程需要大量的能源和资源，并且在生产过程中也会产生大量的废热。
如何合理利用这些低温余热，既能减少能源浪费，又能减少环境污染，对于实现可持续发展至关重要。
本文将重点介绍铝冶炼和加工行业低温余热的回收利用。
铝冶炼和加工行业低温余热产生的原因和特点铝冶炼和加工行业的低温余热主要来自于以下几个方面：1.铝冶炼过程中的冷却水、废气和废液等；2.铝加工过程中的冷却水、废气和废液等；3.生活污水处理等其他过程中产生的余热。
这些余热来源普遍温度不高，一般在100℃以下，因此对于回收利用的要求比较高，需要具备以下特点：1.余热温度低，需要采用较不耗能的技术进行回收利用；2.余热流量较大，需要设计合理的余热回收系统；3.余热对环境污染的影响较大，需要采用环保技术进行处理。
铝冶炼和加工行业低温余热回收利用技术1.热交换技术热交换技术是实现余热回收的常见技术之一。
它采用换热器将工业生产过程中产生的废热与待加热的工艺流体相交换，从而实现废热回收。
该技术具有高效、节能、易于操作等优点。
2.热泵技术热泵技术是一种能够将低温热能转化为高温热能的技术。
通过热泵的工作，将低温热能转移到高温热源中，从而实现余热回收。
该技术适用于低温余热的回收利用，具有能量回收效率高、环保、安装运行费用低等优点。
3.ORC发电技术ORC发电技术是一种能够将低温余热转化为电能的技术。
它采用有机工质在低温条件下工作，通过热能交换的方式将低温热能转化成为电能。
该技术适用于低温余热利用且需大量热能的场合，具有节电、环保等特点。
4.燃气轮机余热利用技术燃气轮机余热利用技术是将低温余热用于提高燃气轮机的热效率。
通过采用余热锅炉、废热回收装置等设备，将低温余热转化成高温高压的蒸汽来为燃气轮机供热，从而提高燃气轮机的效率。
该技术适用于低温余热量大、热量浓度足够高的场合。
低温余热综合利用的节能技术改造措施
低温余热综合利用的节能技术改造措施低温余热是指工业生产过程中产生的温度低于环境温度的废热，利用好低温余热能够有效节约能源和降低二氧化碳排放。
下面介绍几种低温余热综合利用的节能技术改造措施。
1.余热回收技术余热回收技术是指通过烟气余热回收装置将工业生产过程中产生的废热重新回收利用。
该技术常见的有换热器和烟气余热回收器。
通过在工业生产过程中设置换热装置，将废热回收利用于供暖、供热水和蒸汽生产等方面，实现能量的高效利用。
2.余热蓄能技术余热蓄能技术是指将工业生产过程中产生的低温废热储存起来，在需要的时候进行释放利用。
常用的低温余热蓄能技术包括热蓄能罐、热蓄能砖块等。
通过将低温余热储存起来，在需要热能的时候释放出来，可以减少由于废热产生不稳定造成的能源浪费。
3.废热发电技术废热发电技术是指通过废热产生的蒸汽驱动发电机发电。
工业生产中产生的低温废热可以通过热交换技术升温至适宜发电的温度，然后驱动发电机发电。
废热发电技术可以将工业生产中产生的废热转化为电能，实现能源的高效利用。
4.余热供暖技术余热供暖技术是指将工业生产过程中产生的低温余热利用于供暖。
通过在工业生产系统中设置余热回收装置，将废热回收利用于供暖系统中，可以实现供暖能源的节约和环境污染的减少。
5.余热回收利用监控系统余热回收利用监控系统是指通过传感器、控制器等设备实时监测和控制低温余热的回收利用情况。
通过对余热回收利用情况进行监测和调控，可以实现余热的高效利用，提高能源利用效率。
综上所述，低温余热综合利用的节能技术改造措施包括余热回收技术、余热蓄能技术、废热发电技术、余热供暖技术和余热回收利用监控系统等。
利用这些技术改造措施可以实现低温余热能的高效利用，提高能源利用效率，减少能源浪费和环境污染。
低温余热回收利用方案研究
低温余热回收利用方案研究随着工业化的加速发展，能源的消耗也日益增加。
与此同时，大量的能量也在工业生产和其他活动中以废热的形式散失掉。
低温余热是指生产和工业过程中温度低于环境温度的热能。
如何利用这些低温余热成为了能源回收利用的重要问题。
在本文中，我们将探讨低温余热回收利用方案的研究，并提出一些可行的解决方案。
首先，我们需要了解低温余热的特点和潜在的应用领域。
低温余热通常温度较低，且能量相对较少，一般在100℃以下。
在许多工业过程中产生的低温余热被直接排放到环境中，造成了能源的浪费。
但是，低温余热对于某些特定的领域和应用具有重要的意义。
一种潜在的应用领域是供暖系统。
在冬季，许多地区需要供暖，传统的供暖系统主要依靠煤炭或石油等化石燃料。
然而，通过利用低温余热回收技术，可以将工业生产过程中产生的废热转化为热能，用于供暖。
这样既可以减少对化石燃料的依赖，又可以降低环境污染。
另一个潜在的应用是供电系统。
通过利用低温余热回收技术，可以将废热转化为电能，以满足部分电力需求。
现代化的热电联供系统利用冷冻工质通过废热回收，将低温热能转化为电能，并供应给周边居民和企业。
这种方式不仅提高了能源的利用效率，还能减少对传统燃煤发电的需求，有利于环境保护。
此外，低温余热还可以用于工业制冷和空调系统。
在工业制冷过程中，需要大量的冷却能源。
通过利用低温余热回收技术，可以降低系统的耗能，并减少对传统制冷设备的依赖。
同样地，在空调系统中，通过回收和利用低温余热，可以减少空调设备的运行能耗，提高能源利用效率。
在低温余热回收利用方案的研究中，我们需要考虑技术可行性、经济可行性和环境影响等因素。
技术可行性是指回收利用低温余热的技术是否成熟，能否满足实际需求。
经济可行性是指回收利用低温余热的成本是否合理，能否为企业和社会带来经济效益。
环境影响是指回收利用低温余热对环境的影响是否可控，是否符合环保要求。
目前，已经有许多低温余热回收利用方案在实际应用中取得了一定的成果。
优益能AC-WHR型低温余热回收技术介绍
AC-WHR核心技术（二）——体积小
高导热换热管 合理结构设计
换热面积是光管 的6-8倍！
•
钢铝胀接套管
•
• •
翅片管密排布置
防短路导流结构 换热管交错分布
•
换热效果高
•
•
较薄防腐涂层
翅片式结构
•
•
设备体积小
占地小
内管：碳钢/不锈钢 外管：挤压铝合金翅片 保护层：防腐涂层
AC-WHR核心技术（三）——不易结灰、易清理
4
08/10/2014
AC-WHR——系统简介
换热元件 烟气入口
换热元件表面配置 专用AC-ESC陶瓷防 腐涂层解决腐蚀难 题！
隔热罩
控制面板
烟气出口
AC-WHR——系统特点
节能量大 5-15% 体积小 同类的1/2
防腐、防 粘、耐磨
• 独创技术 • 解决腐蚀难题
优益能 AC-WHR
安全、 可靠， 风阻小
AC-WHR 应用案例——华峰化纤（上市公司）
改造后情况
烟气温度降至50℃左右
节能率21%，每年节煤 5000t左右 每小时产生1.0Mpa的蒸汽 2t 锅炉补水温度提高到130℃ 左右
AC-WHR 应用案例——华峰化纤（上市公司）
防腐型换热器部件
服役4年后未发现明显腐蚀和积灰！
AC-WHR 应用案例——其他案例
• 弥补行业空白
寿命长
5年以上
AC-WHR核心技术（一）——防腐蚀
• 防腐涂层耐受强酸、强碱腐蚀，适合PH 1-14； • 烟气腐蚀条件下，长期使用温度170℃； • AC-WHR应用于工业锅炉，5年以上持续服役案例； 燃煤/燃油烟气主要腐蚀介质为稀硫酸，以下数据表明其优异的防腐性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低温余热回收技术--热泵节能技术
时间:2007-10-20 11:23:19 来源:原创作者:剑气书生
1引言
在工业生产中，不但需要大量能源，而且产生和浪费了大量各种型式的余热，特别是低温位余热。
实践证明，低温余热完全可以作为二次能源开发和利用，其中采用热泵技术就是重要方法之一。
近年来，国外热泵技术已成功地应用于许多工业部门，并取得了良好的节能效果。
我们知道，热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地沿相反方向进行传递。
然而，根据热力学第二定律，若以机械功作为补偿条件，热量也可以从低温物体转移到高温物体中去。
热泵就是根据这一定律，靠消耗一定能量(如机械能、电能)或使一定能量的能位降级，迫使热量由低温热源(物体)传递到高温热源(物体)的机械装置。
热泵的工作原理与制冷机相同，只是目的不同而已。
用于供冷的称制冷机；用来供热的则称热泵，二者均按逆卡诺循环方式工作。
2热泵的分类
利用热泵的工作有二：一是使低温余热的温位提高，使之获得较高温度后的热源能用于工艺过程，这种热泵称为温度提高型热泵。
二是将低温热源的余热传递给高温热源，满足整个系统能量平衡的需要，这种热泵称为热量获得型热泵。
热泵按其工作原理还可分为蒸汽压缩式热泵、吸收式热泵、化学式热泵三大类。
压缩式热泵按其介质的循环方式可分为开式热泵和闭式热泵。
不同类型热泵的工作原理是不相同的，蒸汽压缩式热泵按其工作原理又可分为机械压缩式和蒸汽喷射压缩式两种。
化学式热泵目前还处于探索、研究阶段。
这里主要介绍蒸汽压缩式热泵的机理、节能原理及其在化工中的应用前景。
3热泵工作原理
3.1机械压缩式热泵的工作原理
低温蒸汽通过压缩机吸收外功后，提高其温位者称机械压缩式热泵。
由于压缩机的压缩比一般都比较大，故余热温位可以得到较大提高，这种热泵属温度提高型热泵，其工作原理如图1所示。
构成机械压缩式热泵的主要部件有蒸发器2、压缩机3、冷凝器4、膨胀阀(节流阀)6等。
所用循环工质均为低沸点介质，如氟利昂、氨等。
机械压缩式热泵系统的工作过程如下：低佛点工质流经蒸发器时蒸发成蒸汽，此时从低温位处吸收热量，来自蒸发器的低温低压蒸汽，经过压缩机压缩后升温升压，达到所需温度和压力的蒸汽流经冷凝器，在冷凝器中，将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那部分热量排出。
放出的热量Q就传递给高温热源5，使其温位提高。
蒸汽冷凝降温后变成液相，流经节流阀6膨胀后，压力继续下降，低压液相工质流入蒸发器，由于沸点低，因而很容易从周围环境吸收热量而再蒸发，又形成低温低压蒸汽，依此不断地进行重复循环。
此时，若将蒸发器放在盛水的容器中，蒸发器内的低沸点介质，就吸收水中的热量，使水温不断下降而成冰水(甚至结冰)。
吸收了周围环境热量的蒸汽再进入压缩机，供给压缩机以功(机械功或电能)而驱动压缩机不断运行，如此循环往复不断，就能使低温热量连续不断地传递到高温热源处，以满足工艺和其他方面的需要，从而使难以直接利用的低温位热能得到有效的利用，达到节能目的。
故热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。
图1机械压缩式热泵的工作原理图
1-低温热源；2-蒸发器；3-压缩机；
4-冷凝器；5-高温热源；6-节流膨胀阀
3.2蒸发喷射压缩式热泵
蒸汽喷射压缩式热泵是利用高温位热量QH(温度T1)为代价，通过蒸汽喷射器，将低温热源QL 的温度T2提高到用户所需要的热位Q(温度T)，其工作原理如图2所示。
图2蒸汽喷射压缩式热泵
从热力学观点，这种吸收式热泵可以认为是在高温热源(T1)与低温热源(T2)间工作的提供高质能的压缩式热泵。
这种热泵可取得较好经济效益，除喷射器造价低，操作简便外，作为高温热源的动力蒸汽通常为5～15 MPa，在此压力范围内的蒸汽，一般中小型化工厂都有，特别是一些小型化工厂往往还节流降压，有效能量未作功而降级使用，造成浪费。
若用此高温热源通过蒸汽喷射压缩式热泵，可使低温位余热获得充分利用。
喷射式热泵装置最大特点是没有(或很少)转动部件，这是机械压缩式热泵所做不到的。
4热泵节能原理及经济性分析
4.1节能的简单原理
一台比较完善的热泵，只需消耗少量的逆循环净功，就可能获得较大的供热量Q。
这不是能量不平衡问题，它仍然遵循着能量守恒定律。
这是因为伴随着低温热源(冷源)把一部分热量q传递给高温热源的同时，热泵所消费的逆循环净功W也转化为热量而一同流向(传递)给高温热源。
通俗点说，热泵节能的原理就是把还没有完全做完功(有潜能)的低温位热能“泵”回到高温位热能中，使其与其他高温位热能一起做功；在完成这一轮功的同时，还会有低温位热能产生，热泵再次将其“泵”回到高温位热能中，使其再做功，如此反复。
热泵是利用了低温位热能，而不是增加能量，过去这部分低温位热能是白白流失掉了。
4.2经济分析
当热泵采用电动机驱动时，其经济性主要取决于热泵的实际制热系数φe与当地实际电/热比价K 的大小。
φe的意思是当热泵消耗电功为Wp(折算成热量)时所能获得热量Qp(即φe=Qp/Wp)。
只有当获得热量的得益大于所耗电费时，采用热泵技术才有可能获得经济效益，即
QpKH＞WpKE
式中KH——热价，元/4.18×106kJ；
KE——电价，折算成对应的热量计价，元/4.18×106kJ。
因为K=KE/KH
由式(1)得
或φe＞K。