0我国工业余热利用现状
我国工业余热回收利用技术综述

我国工业余热回收利用技术综述一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护压力的日益加大,能源利用效率和可再生能源的开发利用已成为世界各国关注的焦点。
工业余热作为一种重要的低品位热源,其回收利用对于提高能源利用效率、降低能源消耗、减少环境污染具有重要意义。
本文旨在综述我国工业余热回收利用技术的现状、发展趋势以及面临的挑战,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
本文将简要介绍工业余热的定义、分类及其回收利用的重要性。
将重点分析我国工业余热回收利用技术的发展历程、主要技术类型及其应用领域。
在此基础上,本文将探讨当前工业余热回收利用技术存在的问题和挑战,如技术瓶颈、政策支持不足、市场推广难等。
本文将展望我国工业余热回收利用技术的发展前景和方向,提出促进技术创新和产业发展的对策建议。
通过本文的综述,我们希望能够为我国工业余热回收利用技术的发展提供全面的视角和深入的分析,为推动能源利用效率的提升和可持续发展目标的实现贡献一份力量。
二、工业余热回收利用技术分类热电联产技术:这是最常见的余热回收利用技术,主要利用工业过程中产生的废气、废水等余热,通过热力发电系统产生电能。
热电联产技术不仅可以提高能源利用效率,还可以减少环境污染。
热泵技术:热泵技术是一种利用少量电能驱动,通过热交换器将低温热源(如工业废水、废气等)中的热能转移到高温热源(如供暖系统、热水系统等)中的技术。
热泵技术具有高效、环保、节能等优点,被广泛应用于各种工业余热回收利用场景。
热管技术:热管是一种高效的传热元件,通过热管内部的工质循环,可以将热量从一个地方传递到另一个地方。
在工业余热回收利用中,热管技术常被用于将高温热源中的热量传递到低温热源中,以实现能源的梯级利用。
余热锅炉技术:余热锅炉是一种利用工业余热产生蒸汽的装置,广泛应用于钢铁、有色、造纸、化工等工业领域。
通过余热锅炉,可以将工业过程中产生的废气、废水等余热转化为蒸汽,供生产和生活使用。
2024年余热发电市场分析现状

余热发电市场分析现状1. 引言余热发电是一种利用工业生产过程中的余热,通过发电机转化为电能的技术。
近年来,随着能源消耗和环境污染的日益加剧,余热发电作为一种清洁高效的能源利用手段备受关注。
本文将对余热发电市场的现状进行分析,并探讨其发展前景。
2. 余热发电市场规模与增长趋势据统计数据显示,全球余热发电市场规模自2010年以来持续增长。
截至2020年,全球余热发电市场规模已超过100亿美元,并有望在未来几年内进一步增长。
亚太地区是全球余热发电市场的主要增长动力,其中中国以其庞大的工业生产和亟需解决能源问题的背景成为全球最大的余热发电市场。
3. 余热发电市场的现状3.1 技术发展在余热发电技术方面,传统的蒸汽余热发电技术仍然占据主导地位,但逐渐出现了新型技术的应用。
例如,有机朗肯循环(ORC)技术和热电联供(CHP)技术已经在一些工业领域得到应用,并取得了良好的效果。
此外,新型材料和热交换技术的不断应用也推动了余热发电技术的进一步发展。
3.2 市场驱动因素余热发电市场的发展受到多方面因素的驱动。
首先,能源需求的增长以及对能源安全和环境保护的要求推动了余热发电的发展。
其次,各国政府出台的能源政策和环保政策为余热发电的发展提供了支持。
此外,技术进步和成本的降低也促使了余热发电市场的快速增长。
3.3 面临的挑战尽管余热发电市场发展迅速,但仍然面临一些挑战。
首先,技术成熟度不足和高投资成本限制了余热发电技术的应用范围。
其次,缺乏相关政策和法规的支持使得一些潜在的余热发电项目无法得到有效推进。
此外,一些工业企业对余热发电技术的接受度仍然较低。
4. 余热发电市场的未来发展4.1 市场前景展望未来,余热发电市场有望继续保持快速增长的势头。
一方面,随着技术的不断改进和成本的降低,余热发电将逐渐成为工业企业的标配设施。
另一方面,能源需求的增长和环境保护的要求将进一步推动余热发电市场的发展。
4.2 发展趋势未来余热发电市场的发展将呈现以下几个趋势。
余热利用调研报告

余热利用调研报告余热利用调研报告一、调研背景随着能源的日益紧张和环境污染的加剧,能源的高效利用成为各国关注的焦点。
在许多工业生产过程中,产生了大量的余热,如果能够合理利用这些余热,不仅能够节约能源,减少环境污染,还能够为企业创造经济效益。
本次调研旨在了解目前我国余热利用的现状,分析存在的问题,并提出改进措施。
二、调研方法本次调研采用了访谈和问卷调查相结合的方式。
首先,我们选取了10家不同类型的工业企业进行访谈,了解其余热利用的情况、存在的问题以及效益情况。
然后,我们向100家工业企业发放了问卷,内容包括余热利用的情况、技术难题和政策支持。
三、调研结果1.余热利用现状分析调研结果显示,目前我国工业企业中有高达80%以上存在余热产生,但仅有约40%能够进行有效利用。
其中,热电联供和余热发电是主要的利用方式,占比分别为60%和30%。
其他利用方式包括热水供暖和工艺热利用等,占比不到10%。
同时,许多工业企业还存在余热未能有效回收利用的问题,造成能源浪费和环境污染。
2.存在的问题分析调研发现,我国工业企业在余热利用方面面临以下几个问题:(1)技术问题:目前余热利用技术还比较落后,存在能量转换效率不高、设备成本高等问题。
(2)管理问题:许多企业在余热利用方面缺乏相关知识和经验,对于余热的回收和利用缺乏有效的管理措施。
(3)政策问题:虽然国家对于余热利用给予了一定的政策支持,但是仍然存在相应的政策执行不到位、监管不严等问题。
四、改进措施针对以上存在的问题,我们提出以下几点改进措施:(1)技术改进:加大对余热利用技术的研发和推广力度,提高能量转换效率,降低设备成本,使得余热利用更加经济和高效。
(2)加强管理:加强对工业企业的技术培训和管理指导,提高工业企业的综合素质和管理水平,在生产过程中加强对余热的合理回收和利用。
(3)完善政策:加大对余热利用的政策支持力度,进一步明确标准和要求,加强监管和执法力度,确保政策的有效执行。
水泥工业余热利用现状及发展趋势

水泥工业余热利用现状及发展趋势能源、环保是制约水泥工业发展的最大瓶颈,节能、降耗已经成为新型干法水泥企业新的追求目标。
而水泥工业纯低温余热发电技术,既可以提高能源综合利用率,又可以降低新型干法水泥生产成本,保护环境。
同时由于我国面临的能源紧缺的严峻形势,节能工作得到了国务院领导的高度重视,因此,不论从外部环境到企业内在需求,纯低温余热发电都具备了快速发展的条件,预计余热发电将成为水泥行业投资的新热点。
一、我国水泥工业余热利用现状1.余热发电的发展历程我国水泥窑余热发电大致经历了中空窑高温余热发电、预热器及预分解窑带补燃炉中低温余热发电、预热器及预分解窑低温余热发电三个发展阶段。
在20世纪50~70年代由于我国国民经济对水泥需求量的增加和电力供应紧张,为我国水泥窑余热发电的发展创造了条件,使水泥窑余热发电技术经历了第一个发展时期,70年代末80年代初完成了对日伪时期建设的余热发电窑的技术改造,并新建了若干条余热发电窑。
80年代末至90年代初,在解决了余热锅炉所存在的许多重大技术问题和难题后,吨熟料余热发电量大于170kWh,运行成本0.08~0.12元/kWh,标志着我国中空窑余热发电技术达到了一个新的水平,为原有中空余热发电窑进行技术改造和新建一批类似生产线打下了良好的基础。
到90年代初,我国水泥工业以发展新型干法工艺为主。
但由于国家对水泥的需求增加而电力供应紧张局面一时难于缓解,余热发电窑仍然有生存及发展的条件,主要以节能降耗、提高余热发电量、缓解供电不足的矛盾为目标,经历了第二个发展阶段。
“八五”国家重大科技攻关课题“带补燃炉低温余热发电技术及装备的研究开发”的完成,以及在工程上的成功应用,形成了完整的综合利用电站的系统技术和装备,在充分回收利用水泥生产线低温余热的同时,配设环保型的循环流化床锅炉,燃用发热量小于3 000kcal/kg以下的劣质煤(煤矸石)进行发电或热电联供,循环流化床锅炉所产生灰渣全部回用于水泥生产。
钢铁工业余热回收技术现状研究

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁工业是我国工业生产中的重要行业之一,其生产过程中会产生大量的余热。
如何有效回收利用这些余热,不仅可以减少能源浪费,还可以降低环境污染,提高资源利用效率,因此钢铁工业余热回收技术的现状研究具有重要意义。
1. 余热回收的概念余热是指在工业生产过程中产生的高温废热,如果不加以回收利用就会造成能源资源的浪费。
而余热回收技术就是指利用各种设备和技术手段,将这些高温废热进行有效回收利用,使其转化为热能或其他形式的能源,在节能减排的同时还能降低生产成本。
2. 技术现状目前,钢铁工业余热回收技术主要包括热力回收、工艺改进和热能转换三种类型。
热力回收主要是通过换热器等设备,将高温废热转化为热水或蒸汽,用于供暖或发电。
而工艺改进则是通过对生产工艺的优化和改进,减少能源的消耗和废热的产生。
热能转换则是指利用余热进行热能转换,如热电联产、热泵等技术,将余热转化为电能或其他形式的能源。
以上技术在钢铁工业中的应用已有一定的经验和成果,但仍存在一些问题亟待解决,如技术成本较高、成熟技术不多等。
1. 技术成果目前,我国在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果。
在热力回收方面,已建成了一批余热发电项目,将钢铁生产过程中的余热转化为电能,实现了能源的再利用。
在工艺改进方面,通过优化炉煤气的利用和余热回收,成功降低了能源消耗和生产成本。
在热能转换方面,热电联产和热泵等技术已在一些钢铁厂得到应用,有效提高了能源利用效率。
虽然在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果,但仍然面临着一些难点和挑战。
技术成本仍然较高,需要进一步研究开发低成本的余热回收技术。
钢铁生产过程中的余热温度和品质较为复杂,回收利用存在一定的技术难度。
目前我国在钢铁工业余热回收技术方面的成熟技术和设备较少,需要进一步加强研发和技术引进。
三、优化钢铁工业余热回收技术的建议1. 加强科研和技术创新钢铁工业余热回收技术的持续优化需要加强科研和技术创新。
我国钢铁企业余热利用的现状及对策分析

3I ndustry development行业发展我国钢铁企业余热利用的现状及对策分析冯建英1,刘忠利2(1 山西省节能监察总队,山西 太原 030001;2 山西省节能中心,山西 太原 030001)摘 要:目前,我国的钢铁企业在余热利用方面都做了很大提高,但还存在一定的不足,钢铁冶炼余热利用方面还具有非常大的潜力。
本文围绕当前钢铁企业余热利用的现状进行分析,并结合实例对钢铁企业余热回收技术以及余热利用的对策进行探讨,希望能够对读者提供一些借鉴和参考。
关键词:钢铁冶炼;余热;现状;实例;对策中图分类号:TF083 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)08-0003-2收稿日期:2020-04作者简介:冯建英,女,生于1979年,汉族,山西临猗人,本科,中级工程师,研究方向:冶金行业节能技术应用。
当前,随着能源需求压力的逐渐增大,节能减排的理念深入人心,中国各大钢铁企业对生产过程中余热资源的利用愈加重视。
不过,目前钢铁企业在余热利用方面仍然面临很多困难,主要原因在于未能对钢铁生产主要流程的工艺和设备进行详细分析,主要流程中的物质流和能量流没有定量的数据,使得节能工作者无法掌握实际生产状况。
1 钢铁冶炼余热利用现状1.1 钢铁冶炼的高温和低温余热不协调相对于西方发达国家而言,由于我国工业发展时间太短,工业发展能力的水平有限。
在有限的工作技术中,钢铁冶炼余热利用效率是远远达不到西方的发达国家的。
经过近几年钢铁企业余热利用的发展,钢铁冶炼在高温(大于四百摄氏度)的情况下,利用率是有一些成效,但是由于技术的不成熟,在低温(小于三百摄氏度)的情况下,利用率一直没有什么显著的成效。
所以,现在钢铁冶炼余热利用主要针对低温余热进行研究,使高低温余热利用协调起来。
1.2 水平悬殊、设备陈旧首先,各个地区的经济发展水平都不一样,每个企业的技术水平也都是不一样,参差不齐的技术水平导致钢铁冶炼余热利用方面的悬殊非常的大。
我国钢铁余热利用现状

我国钢铁余热利用现状我国钢铁行业作为重要的基础产业之一,产生大量的余热。
钢铁余热利用是一种可持续发展的能源利用方式,可以有效降低能源消耗,减少环境污染。
现状当前,我国钢铁企业对于余热的利用程度参差不齐。
一些现代化、技术先进的钢铁企业在炼钢过程中采用先进的余热回收技术,成功地将大部分余热转化为有用的能源,如热能、电能等。
这些企业利用余热进行加热、发电、供热等,有效地提高了资源利用效率,减少了能源消耗和环境影响。
然而,一些中小型钢铁企业在余热利用方面存在一定的困难。
这些企业生产设备老化,技术水平相对较低,难以采用成熟的余热回收技术。
此外,一些企业对于余热的利用认识不足,未能充分认识到余热利用的重要性和潜力。
此外,还存在一些行业层面的问题。
我国目前缺乏钢铁行业余热利用的相关政策法规。
对于钢铁企业来说,未能得到明确的政策支持和鼓励,也导致了其对余热回收利用的投入不足。
发展趋势随着我国经济的快速发展和环境保护意识的增强,钢铁行业余热利用将面临新的发展机遇。
政府出台的相关政策法规将为钢铁企业提供明确的政策支持,在激励机制、技术支持等方面提供更多的帮助。
此外,随着技术的不断进步,新型的余热回收技术将不断涌现,提高余热的转化效率和利用效益。
同时,钢铁企业也要加大科研力度,提高自身技术水平,逐步将先进的余热回收技术应用到生产中。
另外,加强对于钢铁企业的培训和宣传工作,增强其对余热利用的认识和意识,形成全社会对于资源利用和环境保护的共识,进一步推动钢铁余热利用的发展。
总结我国钢铁余热利用现状有差异,现代化钢铁企业在余热回收利用方面取得了一定的成就,但中小型企业面临一些困难。
未来发展趋势是政府加大政策支持力度,推动技术创新,加强钢铁企业的培训和宣传工作,全面促进钢铁余热利用的发展。
2023年余热回收利用行业市场分析现状

2023年余热回收利用行业市场分析现状余热回收利用行业作为一个节能环保的新兴产业,在当前国家倡导绿色发展和低碳经济的背景下,呈现出不断增长的趋势。
本文将对余热回收利用行业的市场现状进行分析,包括市场规模、发展趋势、亮点以及存在的问题与挑战。
一、市场规模余热回收利用行业是为了减少工业生产中产生的废热而进行的节能措施,其市场规模主要受制造业和能源行业的需求影响。
根据数据显示,2019年中国制造业废热资源总量达到3.8亿吉焦,而能源行业废热资源总量超过1亿吉焦。
这些大量的废热资源如果能够得到有效回收利用,将可以为企业节能降耗,提高能源利用效率,具有很大的经济和环境效益。
二、发展趋势1. 技术创新推动行业发展。
随着科技的进步和创新,余热回收利用技术不断提升,涌现出一批高效节能的新型设备和系统。
比如,采用烟气余热回收技术可以将高温烟气中的废热转化为有用热能,提高燃煤电厂的能源利用效率;采用膜分离技术可以将工业废水中的热能回收,实现水泵节能。
2. 政策支持助力行业发展。
国家对节能减排的政策支持力度不断加大,鼓励企业进行余热回收利用,促进绿色发展。
比如,国家发改委发布的《节能与新能源汽车产业发展“十三五”规划》提出,到2020年废热发电项目规模将达到1500万千瓦,废热利用率达到65%以上。
三、市场亮点1. 市场潜力巨大。
中国制造业废热资源总量庞大,但利用率不高,还有很大的提升空间。
据统计,目前国内废热回收利用率仅为30%,与国外发达国家相比还有很大差距,所以行业发展潜力巨大。
2. 企业节能降耗的需求。
随着国家对节能减排的要求越来越高,企业对能源的需求也在不断上升。
余热回收利用可以有效降低企业的能源消耗,减少企业的环境污染,所以受到越来越多企业的关注和需求。
四、存在的问题与挑战1. 技术水平不高。
目前国内余热回收利用技术仍然存在一定的局限性,与国外先进水平相比差距较大。
企业在进行余热回收利用时需要依赖进口设备和技术,造成了一定的制约。
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我国工业余热利用现状摘要:工业发展带来了巨大的污染,工业余热的利用是节能减排的重要环节。
本文主要介绍了工业余热的资源特点,概述了工业余热的利用方式,中国目前低温工业余热技术,以及分析了工业余热利用中存在的问题。
总结出目前应该大力发展利用低温余热技术。
关键词:工业余热;低温余热利用技术;节能减排0引言工业部门余热资源总量极为丰富,“十二五”期间可以开发利用的潜力超过1亿吨标准煤。
“十二五”是我国节能减排承前启后的关键时期,国务院和有关部委已就节能减排工作作出全面的决策部署,明确提出单位GDP能耗降低16%左右、单位GDP二氧化碳排放降低17%左右、规模以上工业增加值能耗降低21%左右等多项节能减排目标。
工业部门能源消费约占全国能源消费的70%。
目前余热利用最多的国家是美国,它的利用率达到60%,欧洲的达到50%,我国30%。
就余热利用来看,我国还有很大的利用空间。
中、高温余热发电已经形成了比较完备的产业,而低温余热发电则刚刚开始。
1.工业余热资源特点工业消耗的能源部门品种包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然气、热力、电力等。
工业余热资源特点主要有:多形态、分散性、行业分布不均、资源品质较大差异等特点。
对钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业余热资源的调查分析结果显示,上述工业行业余热资源量丰富,约占这7个工业行业能源消费总量的1/3。
“十二五”时期,综合考虑行业现状与发展趋势,这7个工业行业余热资源总量高达3.4亿吨标准煤。
2010年末,余热资源开发利用总量折合为8791万吨标准煤。
其中,余热资源开发利用量超过1000万吨标准煤的有钢铁、合成氨、硫酸、水泥4个行业,分别为3560万吨标准煤、2450万吨标准煤、1244万吨标准煤、1124万吨标准煤。
从余热资源的行业分布来看,上述7个工业行业中,钢铁、水泥、合成氨行业的余热资源量位居前三,分别为1.71亿吨标准煤、9300万吨标准煤、3454万吨标准煤,占这7个工业行业余热资源总量的比重分别为50.3%、27.3%、10.2%;硫酸、电石、烧碱、玻璃余热资源总量则较少,分别为1940万吨标准煤、1408万吨标准煤、495万吨标准煤、311万吨标准煤,合计占7个工业行业余热资源总量的122%。
从工业余热资源的地区分布来看,“十二五”时期,上述7个工业行业余热资源可开发利用潜力居前六位的地区是河北、江苏、山东、辽宁、山西、河南,分别为1507万吨标准煤、680万吨标准煤、664万吨标准煤、530万吨标准煤、419万吨标准煤、361万吨标准煤。
从余热资源的来源来看,可分为高温烟气和冷却介质等六类,其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高,分别占50%和20%,而其他来源分别是废水、废气余热占11%,化学反应余热8%,可燃废气、废液和废料余热7%,高温产品和炉渣的余热4%。
从余热资源品位来看,约46%为400℃及以上的高品质余热资源,其余约54%则为400℃以下的中低品质余热资源。
从余热量占各行业燃耗量的比例来看,建材行业的余热占燃耗量的比例最大,约占40%,其他各行业的余热资源也丰富。
各行业余热资源在该行业的燃耗量的比例如下表1-1:表1-1 各行业余热占该行业燃耗量的比例2.工业余热利用技术工业余热资源来源于工业生产中各种炉窖、余热利用装置和化工过程中的反应等。
这些余热能源经过一定的技术手段加以利用,可进一步转换成其他机械能、电能、热能或冷能等。
利用不同的余热回收技术回收不同温度品位的余热资源对降低企业能耗,实现我国节能减排、环保发展战略目标具有重要的现实意义。
余热温度范围广、能量载体的形式多样,又由于所处环境和工艺流程不同及场地的固有条件的限制,生产生活的需求,设备型式多样,如有空气预热器,窑炉蓄热室,余热锅炉,低温汽轮机等。
根据佘热的温度范围,可以将目前的工业余热技术分为中高温余热回收技术和低温回收技术。
中高温回收技术主要有三种技术:余热锅炉、燃气轮机、高温空气燃烧技术。
低温回收技术主要有有机工质空肯循环发电、热泵技术、热管技术、温差发电技术、热声技术。
从目前工业余热现状来看,高温余热回收技术已经在我国的钢铁、水泥、冶金等行业广泛应用。
但除了高温余热外,还有大量的低温工业余热未得到利用,我国我国对于低温余热的利用还处于尝试和发展阶段,低温余热回收技术不成熟,导致这部分余热多直接排向环境,造成了巨大的能源浪费。
因此,本文着重概述低温余热回收技术。
3.有机工质朗肯循环发电系统3.1有机工质朗肯循环发电系统的原理有机朗肯循环是将热能转换为机械能的系统,与常规的蒸汽发电装置的热力循环原理相似,但有机工质低温热发电不是用水作工质,而是用有机物为工质的朗肯循环发电系统, 其工作原理如图4-1所示。
系统由蒸发器、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成, 有机工质在蒸发器中从低温热流中吸收热量, 生成具一定压力和温度的蒸汽, 蒸汽推动透平机械做功, 从而带动发电机或拖动其它动力机械。
从透平机排出的有机蒸汽在冷凝器中向冷却水放热, 凝结成液态, 最后借助工质泵重新回到蒸发器, 如此不断地循环下去。
图3-1 有机工质朗肯循环发电原理图3.1.2有机工质朗肯循环发电系统的特点有机工质朗肯循环采用有机工质(如R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等)作为循环工质的发电系统,由于有机工质在较低的温度下就能气化产生较高的压力,推动涡轮机(透平机)做功,故有机工质循环发电系统可以在烟气温度200℃左右,水温在80℃左右实现有利用价值的发电。
目前,对低温热能发电技术的研究主要集中在以下几个方面:工质的热力学特性和环保性能;混合工质的应用;热力循环的优化等。
国外有机朗肯循环低温热发电技术主要应用于地热发电,但未来可能应用于太阳能热电、工业余热、生物质能和海洋温差能等。
目前美国、法国等国的余热发电技术的最低温度是80℃,我国自主研发的低温发电机组,通过提升热电转换介质的性能,已经实现了最低发电温度为60℃能实现稳定发电。
3.2有机工质朗肯循环发电系统国内外研究案例国内外对于低温热能利用的研究主要开始于20世纪70年代的石油危机时期。
其中,有机物朗肯循环的研究和应用最为广泛。
早在1924年,就有人开始研究采用二苯醚作为工质的有机物朗肯循环。
到目前为止,全世界已有2OOO多套ORC装置在运行,并且有十几家生产制造企业,生产出单机容量为14000 kW的ORC发电机组。
有机工质低温发电设备的制造及生产在国内还是一个空白。
清华大学柯玄龄、梁秀英等在这方面进行了深入系统的研究, 并研制出产品, 应用于工程实践。
近年来, 浙江大学、上海交通大学习等主要对有机工质和热力循环进行了一定的研究,但总体来说国内对有机朗肯循环系统的研究和应用工作较少,所以开展这方面的研究工作是很有意义的。
国内外对低温余热朗肯循环系统做了大量的研究,其研究案例见表4.1,表3.1国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的研究案例从表 4.1里可以看出,目前国内外对低温余热发电的有机朗肯循环系统的理论研究很多,并且着重在烷烃类工质对循环系统的研究较多,且针对工业余热不同温区来选择适于ORC回收工程应用的工质;混合工质有利于提高ORC循环的效率而得到研究者关注。
3.3有机工质朗肯循环发电系统国内外应用案例国外ORC 系统动力回收研究开展较早,上世纪初始,美国和日本就开始将其应用于工程实践。
目前, 以色列的低温废热发电技术居世界领先地位, 日本、美国、俄罗斯等在引进以色列的废热发电设备和技术基础上, 也进行了大量的研究工作, 并开发了有机朗肯循环余热锅炉发电机组系统等, 取得了极其明显的经济效益。
国际上,以色列一直在研发及制造低温热源的有机朗肯循环(0rganic Rankine Cycle,简称 ORC)纯低温余热发电技术及设备。
国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例见表4.2,表3.2 国内外低温余热回收有机介质循环发电系统的应用案例从表4.2可以看出,国内外对余热发电的实际应用都在相继展开。
未来余热发电是节能的一个大趋势。
国外ORC 技术已成功商业化,涌现出许多ORC设计与制造厂商,如以色列ORMAT 公司、意大利Turboden、德国GMK 公司等,GE、三菱等著名叶轮机械设计制造企业也成立了专门的ORC 公司。
3.4有机工质朗肯循环发电系统经济性分析例如某水泥厂余热发电站,一条3000吨/天的新型干法水泥生产线,窑头与窑尾配备有余热锅炉,用的是凝汽式汽轮机,该系统设计出来效果为每小时的平均发电总量为3500kW,参照发电机组的真实规格,必须用3000kW的汽轮机组。
某项目的总投资数额高达60万元,一年平均运转300多天,则1年的发电总量可达到2270万kWh。
这种情况下和采用标准煤生产相比,能够节约1.3万吨的煤,减少约2.2万吨二氧化碳的排放量,然后除掉系统自身耗费电量的10%,则每年供电量能够达到1905万kWh,而1吨熟料的发电能力能够达到26.5kWh。
相比之下,应用纯低温余热发电技术来发电,整个发电系统一共投资1962万元,外界购电价格按照0.5元/kWh进行计算,除去余热电站供电所花费的成本,则每吨熟料的成本大约能下降11.5元,进一步降低了水泥工业生产成本,提升企业在市场上的竞争力。
以某冷却塔低温余热利用系统用于发电为例,扣除泵的耗功后,1t热水的发电量为1kW.h,每年按照7000h计算,则年发电量为70000kW.h,电价按0.5元计算,年经济效益可达35万元,相当于减少CO2排放量650t,经济和环保效益显著。
随着国家节能减排力度不断加码,水泥余热发电项目的魅力日益显著。
预计,到2015年,我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦。
按照每千瓦造价5000元计算,“十二五”期间水泥余热余压发电将形成1000亿元投资规模。
结论:固然纯低温余热发电系统的投资非常高,但在短短几年中基本上可收回成本,可以说构建出低温余热电站,既能变废为宝,充分利用能源,降低对环境的污染,又能增加企业受益,可谓一举两得。
4.热泵技术4.1热泵技术的原理热泵就是在两个热源之间工作,消耗一定的功(W),使低温热源供给热量(Q1),在高温热源处获得热量(Q2),亦即以消耗少量高质能为代价,达到提高温位以利于利用。
热泵大概分两类:一是蒸汽压缩式;二是吸收式,后者是热泵的主流。
压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等部分组成。
压缩式热泵由蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置及水源、热水侧管路等部分组成。
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。