低品位余热回收利用技术的研发

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工业余热回收利用的技术研究与探讨

工业余热回收利用的技术研究与探讨

工业余热回收利用的技术研究与探讨随着工业化的不断发展进程,工业生产过程中产生的热量问题成为了一个亟待解决的难题。

人们意识到,在掌握了一种科学合理的技术手段后,可以将工业生产中产生的热量进行回收利用,为环保事业和可持续发展做出贡献。

因此,工业余热回收利用的技术研究与探讨,已经具有了重要的现实意义。

本文将针对工业余热回收利用技术进行系统地剖析,探讨该技术在当前社会背景下的应用前景和推广方向。

第一部分:工业余热回收技术的概述工业余热的来源可以是电力、钢铁、石化、建筑等领域,尤其是一些大型企业,由于设备复杂几乎所有热能都在生产和运营过程中产生,功率更是不小,其中大部分热能未得到利用,浪费的不仅是能源资源,而且产生的碳排放和废气污染带来了不良环境影响。

因此,需要采取一系列措施将工业生产过程中产生的热量利用起来。

目前,社会上常见的回收途径有两种。

第一种是通过排放抽取热量、回收的方式来进行余热利用,这种方式较为简单,但是需要保证废气吸收时间和废气下冷的效果,否则会直接导致热量回收的效果差,密闭设备会慢慢出现热膨胀等现象,带来安全风险。

第二种是通过换热器传热、输送热量的方式来进行余热的回收,这种方式采用高效换热器,能够最大程度减少热量损失,热量使用率得到了有效提高。

第二部分:工业余热回收技术的应用现状工业余热回收利用技术的应用现状发展迅速。

目前,很多企业已经开始意识到工业余热回收利用的重要性,大力推行工业余热回收,取得了显著的成效。

以烧结、钢材、电力等领域为例,这些行业最先意识到了回收热量的重要性和必要性,并且积极采取行动,取得了明显的效果。

不仅加强了能源的利用效率和环境的改善,而且还提升了能源的节约和公司的竞争力。

第三部分:工业余热回收技术的未来发展趋势工业余热回收利用技术的未来发展趋势在于以提高回收热能轮换效率和提升能源利用价值为核心。

具体而言,随着新一代的高效换热技术不断涌现,人们开始逐渐认识到更加高效的高温高效换热器的重要性。

低温余热资源的利用方式和技术

低温余热资源的利用方式和技术

低温余热资源的利用方式和技术随着节能工作的不断深入,低温余热资源的利用日益成为节能工作的一个热点和难点,本文分析了低品味余热资源的特点,总结了目前的利用方式和技术进展。

1、余热资源等级划分工业余热主要指工业企业热能转换设备及用能设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源。

利用余热回收技术将这些低品位能源加以回收利用,是节能的重要手段之一。

按照余热资源载体的温度高低,可把余热资源按品味进行划分,温度高则代表余热资源的可做功能力高,即是所谓“高品位余热资源”。

温度低,则代表该余热资源品味较低。

2、低品位余热资源的来源及利用难点余热资源的主要来源为:①烟气的余热;②高温产品和炉渣的余热;③冷却介质的余热;④可燃废气、废液和废料的余热;⑤废汽、废水余热;⑥化学反应余热。

比较典型的低品位余热资源有:①锅炉(加热炉)等排放的烟气,一般在140~180℃;②高炉渣、炼钢渣的冲渣水,温度在60~9 0℃;③循环冷却水,大部分在30~50℃;油田采出水,在30~60℃。

低品位余热资源的利用难点在于:①大部分低品位余热资源含有腐蚀性的物质,对设备长期安全运行构成不小的影响;②有的低品位余热资源具有间歇性的特点,难于连续运行;③由于品味较低,难以在现场附近寻找到合适的供热(冷)负荷;④用于发电,效率较低,技术还有待成熟,经济效益偏低。

3、低品位余热资源的利用方式探讨低品位余热资源的利用可以分为直接热利用、制冷制热和热功转换三种方式。

3.1直接热利用热交换技术设备对低温余热的利用是通过换热设备将余热能量直接传给自身工艺的耗能过程,是余热回收直接高效的方法之一。

由于低温余热资源温度较低,需要找到合适的利用场合,还要考虑输送过程中的损耗因素。

比较常见的有:循环水用于采暖供热、锅炉烟气用于余热空气、加热炉烟气余热用于加热物料等。

3.2制冷制热在直接热交换没有合适的利用场合的情况下,也可将低温余热用于吸收式制冷或者热泵制热,改变余热能量的等级。

利用低温余热的节能环保技术研究

利用低温余热的节能环保技术研究

利用低温余热的节能环保技术研究随着科技的不断进步,人们越来越注重环保问题,提高能源利用效率也成为了全球热点话题。

在工业生产中,常常会产生大量的低温余热,而这些余热如果没有得到有效利用,不仅浪费了资源,还会对环境造成不良影响。

因此,利用低温余热的节能环保技术研究已经成为了当前的一个重要领域。

一、低温余热的来源低温余热是指在工业生产中,产生一定的热量但温度低于环境温度的余热。

常见的产生低温余热的行业包括钢铁、水泥、纺织、化工等。

例如,在水泥生产过程中,熟料冷却后的余热是一种常见的低温余热资源,温度通常在200℃以下。

二、低温余热的利用方式在过去,低温余热通常是以排放的方式在大气中释放,造成了严重的环境污染。

现在,随着技术的不断进步和人们环保意识的提高,低温余热的有效利用已经成为了一种趋势。

目前,利用低温余热的方式主要包括以下几种:1.利用低温余热发电利用低温余热发电是一种普遍的方式,也是最为直接的方式。

例如,在钢铁生产过程中,炉渣冷却后产生的低温余热可被转化成电能,提高工厂的自给自足能力。

这种方式的优点是节约了能源,减少了碳排放,同时也提高了经济效益。

2.利用低温余热进行热回收在许多工业生产过程中,产生的低温余热可以被回收用于加热其他的物质,例如加热水或气体。

这种方式可以减少能源的消耗,同时也可以提高经济效益。

例如,在化工生产过程中,炉膛的余热可以被回收用于蒸汽或燃气的生成。

3.利用低温余热进行制冷在许多场合,如冷库、船舶等,需要降低温度,而这时利用低温余热制冷则是一种非常有效的方式。

利用低温余热的制冷方式可以减少耗能,提高环保效益。

三、低温余热利用技术的研究现状目前,国内外对于低温余热的利用技术已经有了很多研究。

例如,国内的一些大型钢铁企业已经开始利用低温余热发电,提高了工厂的自供能力。

而在国外,一些先进的国家如日本、德国等也在积极研究低温余热的利用技术,推广应用这种技术。

随着节能与环保意识的不断提高,低温余热的利用技术在未来将会有更广泛的应用。

低温余热回收项目研究报告

低温余热回收项目研究报告

按品质分类: 高品位余热(>1000 ℃)47% 中品位余热(400 ℃-1000 ℃ )30% 低品位余热(<400 ℃ ) 23%
50%
47% 44% 30%30% 23%
尚未利用
0% 1 品质占比
0
2
3
品质利用率
2021年3月11日星期四
战略发展部
第3页
有色金属余热
我国有色冶金行业存在大量的容易收集的温度在60 ℃以上的业态余热(如冷却水)及低 压蒸汽,而钢铁冶金余热回收水平仅为30%。主要原因在于我国现有的技术难以回收数量庞 大的中低温余热。因此,我国钢铁工业中有大量的中低温余热资源可供开发。
提供的数据是火电厂平均320~360g/kWh
(亿度)
低 温 烟 余 热 发 电 量 51.46
4.16
温 度 高 于 1000 ℃ 的 高 温 烟 余 热 占 总 烟 气 余 热 的
(亿度)
52%,而600-1000℃占26%,低于600℃占22%;
数据来源:中商情报网、中国选矿技术、冶金能源期刊
2021年3月11日星期四
战略发展部
第7页
目录
低温余热资源环境分析 低温余热发电技术介绍 低温余热发电项目应用
2021年3月11日星期四
战略发展部
第8页
1、低温余热发电技术研发单位简介
• 中国船舶重工集团公司第七一二研究所地处九省通衢的武汉市。 • 致力于船舶电力推进系统、电力系统设备、化学电源及其相关技术的研究,主要产品
2021年3月11日星期四
战略发展部
第4页
建材工业余热
水泥窖炉
陶瓷焦炉
玻璃窖炉
• 水泥工业:随着新型干法水泥熟料技术在全国范围内的推广、普及,水泥生产过程中存在大量350400 ℃以下的余热不能充分利用,这部分热量占到水泥熟料烧成总耗热量35%以上,造成的能源浪 费高的惊人。我国水泥低温余热潜在的发电容量约在800亿kwh/a,相当于一个三峡工程的年发电量 。

“双碳”目标下低温余热利用技术研究进展

“双碳”目标下低温余热利用技术研究进展

“双碳”目标下低温余热利用技术研究进展摘要:2021年12月,国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》,明确指出推动重点行业节能改造和污染物治理,到2025年,全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%。

2022年1月,工信部等八部委联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》,推动工业资源综合利用和绿色转型,为实现碳达峰、碳中和目标奠定基础。

根据行业调查,我国工业能耗约占全社会总能耗的70%以上,其中余热资源约占其能源消耗总量的16%~67%,可回收利用的余热资源约占约其能源消耗总量的10%~40%。

通常,按照余热的不同温度,一般将高于500℃的余热称为高温余热,400~500℃称为中温余热,400℃以下为低温余热。

当前低温余热回收主要以钢铁、冶金、水泥、化工等行业生产过程中产生的高温显热为主。

近年来,随着低温余热发电机组、中高温热泵技术等低温余热回收利用技术的逐渐突破,为工业企业低温余热回收利用的推广提供保障。

关键词:“双碳”目标;低温余热;利用技术1低温余热利用技术1.1吸收式制冷技术当热用户有冷量需要时,也可以将余热通过制冷技术进行回收利用。

在余热制冷技术中,吸收式制冷技术比传统的压缩式制冷技术环境友好,它利用制冷工质对的不断混合分离,在蒸发过程中吸收外界的热量产生制冷的效果,而不需要消耗电能。

制冷工质一般为天然的氨—水、溴化锂水溶液等。

以氨—水为工质对的吸收式制冷适用的蒸发温度可低于–70℃,且环境友好,但存在设备占地面积大、系统性能系数低的问题。

溴化锂吸收式制冷适用的蒸发温度一般高于0℃,对热源的温度要求不高,可以有效利用低温余热,具有较好的节能和经济效益。

1.2ORC低温技术对于环冷机中后段温度小于300℃的中低温热源,传统的以水蒸汽为循环工质的发电系统由于产生的蒸汽压力低,导致发电效率较低,无法产生经济效益。

随着技术不断改进,效率更高的ORC发电技术被应用于冶金行业。

低温废气余热回收利用的经验总结研究

低温废气余热回收利用的经验总结研究

低温废气余热回收利用的经验总结研究低温废气余热是工业生产过程中不可避免的产物,如果不加以有效利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境产生负面影响。

因此,对低温废气余热的回收利用进行研究是一个重要课题。

本文通过对低温废气余热回收利用的经验总结研究,探讨了不同领域中的应用技术和相关挑战,旨在为相关行业提供有益的参考。

首先,我们需要了解低温废气回收利用的基本原理。

低温废气回收利用是指通过采用适当的热交换技术,将废气中的热量转移给其他需要热能的介质,以实现能量的再利用。

其中,热交换器是实现废气热量转移的核心设备,常见的热交换器有空气预热器、蒸发器、再生式热交换器等。

在工业领域中,低温废气回收利用已经得到了广泛应用。

例如,钢铁制造过程中产生的大量废气包含有价值的高温热能,通过适当的热交换器和烟气脱硝技术,可以将废气中的热量转移到燃料气体或水中,用于加热和蒸汽发生等过程。

类似地,石化、电力、纸浆造纸、水泥等行业也可以通过回收利用废气余热,实现能源的高效利用。

在实际应用中,低温废气回收利用面临着一些挑战。

首先,废气的温度和流量波动较大,需要采用合适的传感器和控制系统确保热交换过程的稳定性。

其次,废气中可能存在有害物质,对废气进行合理处理和净化是确保回收利用的前提。

此外,不同行业的低温废气特点各异,需要寻找针对性的回收技术和设备。

针对上述挑战,研究人员和工程师们提出了一系列解决方案。

首先,利用先进的传感器技术,实时监测废气温度和流量,建立准确的回收利用模型,以实现对废气回收过程的精确控制。

其次,通过采用高效的净化装置和过滤器,去除废气中的有害物质和颗粒物,确保回收利用过程的安全性和环保性。

另外,对于不同行业的低温废气特点,可以研发相应的热交换器和废气利用设备,提高回收利用效率和经济性。

除了对于传统工业废气的回收利用研究,近年来,一些新兴领域也开始关注低温废气的利用。

例如,生物质能源利用方面,我们可以利用生物质燃料产生的废气中的低温余热,进行热电联供或热泵系统供热等。

科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术

科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术

科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术适用范围机械行业,建材、化工、冶金、纺织、窑炉等低品位余热利用行业现状低品位余热资源分布广泛,如在石化的炼油领域,温度低于200℃的流体所携带的热量占炼厂总能耗的40%以上;在有色冶金行业,大量温度60℃以上的液态余热(如冷却水)及低压蒸汽蕴含可用的热能约1000万tce以上;水泥行业在生产过程中产生的大量350-400℃以下的余热,其总热量占水泥熟料烧成总耗热量的35%以上。

对上述各领域的低品位余热进行合理利用,具有较大的节能潜力。

成果简介1、技术原理该技术把有机朗肯循环与螺杆膨胀机结合起来进行应用,整个系统包括:蒸发器(含预热器)、膨胀机、冷凝器、液体泵。

系统循环工质选用R245fa。

当回收低品位余热时,含热流体经过蒸发器时加热液态膨胀机工质,产生高温高压的膨胀机工质蒸汽进入膨胀机,推动膨胀机做功。

由膨胀机排出的低温低压膨胀机工质进入冷凝器向环境放热冷凝成液态,再由液体泵送入蒸发器蒸发,由此完成一个完整循环。

螺杆膨胀机属于容积式膨胀机,结构紧凑,强度高,不易损坏。

变工况能力极强,在负荷的10%-120%范围内均可稳定运行,非常适合余热、废热等参数波动性较强的能源的回收和利用。

2、关键技术(1)采用Y系列型线螺杆膨胀发电机组Y系列型线螺杆膨胀机可以使流动阻力减小,等熵效率可达85%以上。

5:6螺杆齿数比,可达到较大的高压孔口,减少进气阻力,并使转子强度更高。

(2)定制式优化设计针对余热利用的具体条件,进行型线的优化,使热力学系统更合理,通过单级ORC发电、串级ORC发电设计,使系统的发电效率达到最大。

(3)高效液体泵针对输送低粘度、易闪发液体工质的使用要求,采用了特殊设计型线的螺杆泵,内泄漏小,绝热效率高,功耗低,变频驱动,比屏蔽泵减少功耗50%以上。

3、工艺流程ORC螺杆膨胀发电工艺流程图见图1。

管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图见图2。

图1 ORC螺杆膨胀发电工艺流程图图2 管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图主要技术指标对于120-250℃的烟气、80-160℃热水等低品位余热,ORC机组发电效率8%-12%技术水平该技术已获得国家发明专利3项,实用新型专利16项。

低温烟气余热深度回收技术的研究与应用探析

低温烟气余热深度回收技术的研究与应用探析

低温烟气余热深度回收技术的研究与应用探析一、引言在现代社会的工业生产中,大量的能量被浪费,并以烟气的形式排放到大气中。

其中,低温烟气余热是一种常见的能源浪费现象。

针对这一问题,科学家们积极研究低温烟气余热深度回收技术,并尝试将其应用于实践中,以实现能源的高效利用和环境污染的减少。

本文将就低温烟气余热深度回收技术的研究进展以及其在实际应用中的探索进行探析。

二、烟气余热的特点及意义低温烟气余热指的是工业生产过程中由于燃烧或反应产生的烟气中所含能量,经过烟囱排放到大气中后未被充分利用的热能。

低温烟气余热的特点是温度较低、热量分布不均匀以及零散性。

这部分热能的浪费不仅造成了能源的浪费,还导致了环境中的热污染。

因此,开发和利用低温烟气余热具有重要的经济和环境意义。

三、低温烟气余热回收技术的研究进展1. 烟气余热的回收方法低温烟气余热回收技术研究中最常见的方法包括换热器回收技术、吸附回收技术、蓄热回收技术、循环回收技术等,这些方法可以根据实际情况和需求进行选择和组合。

其中,换热器回收技术是最常用的方法之一,其通过将烟气中的热能传递给介质(如水、空气)来实现能量的回收。

吸附回收技术则是利用吸附剂将烟气中的热能吸附并转化为其他形式的能量。

蓄热回收技术则是利用热贮存材料暂时储存烟气中的热能,并在需要时释放。

循环回收技术则是将烟气循环利用,例如用于加热其他流体或再烧等。

2. 技术的改进与创新随着科技的不断进步和对环境保护意识的逐渐增强,低温烟气余热回收技术也在不断改进和创新。

例如,在换热器回收技术中,一些新型的换热器材料和结构被引入,以提高换热效率。

同时,一些新型的吸附剂也被研发,以提高吸附回收技术的效果。

蓄热回收技术中,一些新型的蓄热材料和蓄热器件被研究和应用,以提高蓄热效率。

此外,一些新型的循环回收技术也被尝试,例如采用循环流化床技术和烟气再循环技术等,以提高能源利用效率和减少排放。

四、低温烟气余热回收技术的应用案例1. 钢铁行业在钢铁行业中,大量的低温烟气余热是可以回收利用的。

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低品位余热回收利用技术的研发动力101摘要:低品位余热是一般不被重视的废气能源,虽然能量品质低或密度低,但将成为节能减排的重要组成部分,指出,通过多年的实践,对低品位余热利用的研发与应用技术是可行的,具有现实意义。

关键词:低品位余热;余热利用;液态金属余热利用;节能Abstract:Low-grade waste heat is an emission energy which has being generally not taken seriously.Although the energy quality and density is low,it will become an important component of energy-saving and emission reduction.Through years of practice,the author points out that research and development of low—grade waste heat utilization and application technology is feasible and practical significance.Key words:low-grade waste heat;Waste heat utilization; liquid metal waste heat utilization; energy0 引言低品位余热是指品位低、浓度小、能量少,不被人们重视的废热能源。

低品位余热目前可分为三类:热值小于600kcal/Nm的低浓度可燃物、温度低于800℃的显热物体、温度低于400℃的低温尾气烟气。

能源是人类赖以生存和发展的基础,也是经济发展的原动力。

中国是以煤炭为基本能源的同家,煤炭比重长期保持在65%以上,而非化石能源占一次能源消费的比董仅约8%.闪此面对环境污染、资源和能源短缺等硬性约束。

必须寻求新的能源发展道路.才有可能突破经济增长的“瓶颈”。

目前,中国能源利用率仅为约30%。

大量余热以各种形式被排放到大气中,可再生能源在能源结构中所占比例不足8%。

因此,回收利用余热在提高中困一次能源利用率方面具有举足轻重的作用。

目前,中国同收利用的余热主要来自高温烟气的显热和生产过程中排放的可燃气,中低温余热(即低品位余热)基本上还没有回收。

相对于煤、石油、天然气等高品位能源而言,低品佗余热在相同单位内包含的能量很低.利用难度大。

但从能源利用的格局来看,低品位余热将作为产能和用能的关键环节,对节能减排的战略起到重要作用。

现有的低品位余热的回收利用中普遍采用水冷介质,受到水资源、运输、地域等多方面的限制。

一定程度上阻碍了余热的大规模应用。

2010年初,中国南方多省市及东南亚多个国家和地区遭受严重旱灾,使这一问题显得尤为突出。

因此,寻找可重复利用的新型无水高效传热介质是推进低品位余热利用的关键所在。

1国内外发展状况目前,对低浓度可燃物的利用尚没有成熟的技术。

随着环保的要求,一般采用电捕技术。

而此技术产生的二次污染难于治理,后改为焚烧后直接排人大气,几乎没对余能进行全面的利用。

对低品位显热的余热利用,如,煤矸石制砖厂的余热利用方案都是在隧道窑窑顶放置1个大水箱,依靠烟气直接加热的方式把水箱中的水加热后,向各使用地点供热水,主要用途为取暖和为职工澡堂供应热水。

国内外煤矸石烧结砖显热的直接回收利用技术尚是空白。

低温度烟气余热回收目前主要采用同级利用(低温热量直接代替了原使用的二次能源),如,空气预热、水加热、储罐加热以及升级利用。

如,溴化锂吸收制冷、热水扩容发电、正丁烷有机工质发电等。

低温余热的利用应优先考虑长周期运行的同级利用,其次考虑全年中部分时间利用的同级利用,如,采暖。

最后才考虑升级利用,即热泵、制冷、发电。

目前,利用吸收塔和闪蒸塔将低温余热进行回收,余热回收率高,是较科学的路线。

2.低品位余热利用技术2.1低品位余热利用为导向的技术研发低品位余热利用技术是先进技术和环境保护相结合的产物,是控制大气污染,保护臭氧层,减少温室气体排放,开发新能源的有效手段和途径,也是企业提高能源利用效率,降低成本,增强市场竞争力,保护生态环境的措施。

2.1.1 低浓度可燃物余热利用项目的研发低浓度可燃物余热利用指的是挖掘热值< 2512J/m3的可燃成分(气体、固体颗粒)的余热。

在煤炭转化过程中,有大量的含有低浓度可燃物的尾气排出。

采用沉降、补燃、焚烧、换热等一系列技术措施,进行余热回收利用,既解决了尾气能量的回收问题,也实现了尾气的净化处理。

余热锅炉(Q6.8/1050—3—1.25,Q3.2/1200—2—1.25,Q8/1050—4—1.25型)都是此项目的应用示范。

目前,对低浓度可燃物的利用尚没有成熟的工程技术应用经验可以借鉴。

从1997年开始,太原嘉能动力科技有限公司与山西新华化工厂合作,进行科技创新。

在大量测试、分析、试验的基础上,于1998年在中国第一次把低品位余热锅炉成功地应用到炭化生产线上。

在实际运行时间不足1年时间,就为该化工有限责任公司节约了120×104元的能源费用,减少烟尘排放100 t,收到了显著的经济效益和社会效益。

随后,在该厂安装了8台。

目前,此项技术日臻完善,形成了系列产品。

2.1.2 低温度显热的余热利用项目的研发低显热利用采用分段直接换热技术回收热量。

低品位显热物是指固体物的温度<800℃,且有一定质量的物体。

G19/780—3.1.25型余热锅炉是此项目的应用示范。

太原嘉能动力科技有限公司根据烧结煤矸石砖隧道窑换热特征采用分段直接换热技术,成功地将煤矸石烧结砖显热利用于山西长治市金环节能建材有限公司,为该企业节约原煤4 500 t/a。

2009年10月15日得到山西省墙材会议参会人员的肯定,其特点是采用了以物体显热直接辐射换热为主的新方式,最大限度地换取了煤矸石烧结过程中的余热。

2.1.3 低温度尾气的利用项目研发低温度尾气(尾气温度≤400℃)余热,已有水热、气热换热器得到良好应用,如,JNF30换热器。

太原嘉能动力科技有限公司正在进行利用吸收塔和闪蒸塔将低温余热进行回收,余热回收率高。

2.2 研究进展2.2.1 吸收式系统溴化锂吸收式热泵在工厂余热回收中的应用已经越来越广泛,它可以回收利用工厂低温余热热源的热量,将低品位热转变为高品位热,广泛应用于有余热资源或有低温热源的石油、石化、制药、酿造和钢铁等行业。

另外,在炼油工业、天然气和热电冷i联供系统中。

可以配置吸收式系统实现对各种低温余热的高效利用。

2.2.2 吸附式系统吸附式制冷技术作为一种余热利用的新技术,其研究开发正日益成熟。

它可以将太阳能或余热等低品位热源作为驱动热源,采用对环境友好的工质对。

设备结构简单,一次性投资少,运行费用低,使用寿命长,无运动部件。

无噪音,无环境污染,特别适用于有大量低品位余热排放的工业过程及有频繁震动的移动机械上。

2.2.3 新型材料针对冶金、玻璃、水泥、陶瓷等行业中高能耗的窑炉。

回收烟气余热的传统做法是利用耐火材料的显热熔变化来储热,这种储热设备的体积大、储热效果不明显。

改用相变储热材料,是研究较为广泛的一种方法,这样储热设备体积可减小30%~50%,还可起到稳定运行的作用。

目前正在研究的新型相变材料有潜热型功能热流体、纳米复合相变储能材料、定型相变蓄能材料和无机盐,陶瓷基复合相变蓄能材料等旧。

采用热电材料进行温差发电,也是工业余热的一个应用领域。

如利用炼钢高炉等工业废热和利用汽车发动机的余热进行温差发电。

通过模型证明了采用热电材料将余热直接转换成热。

理论上可以到达卡诺循环效率的40%。

另外。

金属氢化物在空调、供热方面的应用也逐渐引起人们的重视。

2.2.4 热管技术热管是一种由管壳和工质组成的高效导热元件。

以相变(蒸发与凝结)换热作为传热的主要方式,具有传热能力大、温度控制能力强、传热效率高等特点。

现在热管换热器已在电力、冶金、石化、玻陶、电子、轻工等行业的余热网收领域获得了广泛的应用。

在钢铁企业中,有别于以往烟气通过各种换热器和余热锅炉转化为蒸汽或者热水进行热利用的方式.热管废热发生器能够直接利用烟气余热。

2.2.5 热声技术热声热机是通过热声效应实现热能与声能的相互转化的装置。

从声学角度来说,热声效应是由于处于声场中的固体介质与振荡的流体之间相互作用,使得距固体壁面一定范围内沿着(或逆着)声传播方向产生一个时均热流,并在这个区域内产生或者吸收声功的现象阎。

热声热机可利用低品位热源,将难以利用的余热(如铝电解槽中槽壳侧部温度为300%的余热)转化成便于利用的电能,这也是它应用到工业中的立足点。

2.3 液态金属工业余热利用技术在至今所发展的各种余热利用方法中,基本上都是以水作为冷却工质。

但是能被人们生产和生活利用的水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡,年际差别很大,再加上污染严重,造成水资源严重不足。

中国为此启动了“引黄工程”、“南水北调”等水资源利用项目,但是对于这些项目未能惠泽的众多地区,尤其是交通不便的偏远地区,水源紧缺、运输困难成为制约其余热利用技术发展的关键问题。

因此,发展非水冷却工质的换热器成为推广余热利用技术、促进经济发展的重要课题。

刘静等首次将低熔点金属及其合金流体引入到计算机芯片热管理领域,从而开启了旨在解决高端芯片热障的液态金属散热方法。

实验室前期开展的一系列研究,揭示了室温金属流体换热器高效的传热特性和低功耗驱动优势。

实际上,这种先进的传热方式,不仅限于以高热流密度芯片著称的IT行业,在工业及生活领域随处可见的大量低热流密度、低品位热能传递及应用上,也可以发挥关键作用。

这主要源于液态金属散热技术所体现出来的一系列独特价值。

归纳起来,液态金属传热方式具有如下特点及优势:适用于换热器的室温金属流体工质工作温区广,比如最典型者镓基合金的最低熔点可达-19℃,最高沸点则高达2400℃,这使其可用于发展传热性能稳定的单相换热器,从而广泛适用于大量室温区的工业余热利用领域;具有远高于单相水的对流换热系数,这种高效的换热能力有助于发展体积紧凑的换热器;可采用电磁泵驱动,无任何机械运动部件,由此发展的换热器运行稳定可靠且无噪音;作为金属介质,液态金属传热流体可采用电磁泵驱动,因此换热器运行无机械损耗,效率高,功耗低,节能效果明显;典型的金属流体如镓基合金流体性质稳定,常温下不与空气或水反应,无毒性,且饱和蒸汽压低,不易蒸发;表面张力大,不易泄漏;金属流体成本虽高,但容易回收,在高回收率的情况下液体成本极低,而且金属流体换热器维护方便,不涉及水处理及由此可能产生的可能污染问题,总的运行成本较低,这使其可广泛用于大量工业领域。

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