無錫川匯熱電設備制造有限公司專業制造熱管換熱器,余熱回收利用裝置

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工業煙氣余熱回收利用

       1.1 工業余熱資源及其利用現狀
       工業余熱是工業企業在生產過程中熱能轉換設備及用能設備內未被利用的能量。我國余熱資源十分豐富,據統計,我國余熱數量平均達 4000 多萬噸標準煤。表 1-1 匯總了我國余熱資源主要集中的工業部門及其余熱回收利用情況。
行業 余熱資源量 余熱資源率% 已回收利用余熱量 余熱資源回收率% 余熱利用潛力
鋼鐵 830 10.4 180 21.7 650
有色 62 4.9 20 30.8 45
化工 620 8.8 260 41.9 360
石化 680 24.5 380 55.9 300
CHEN 建材 305 3.2 85 27.9 220
輕工 280 6.1 70 21.9 210
紡織 70 6.1 30 42.9 40
煤炭 70 2.2 30 42.9 40
機械 120 3.1 20 16.7 100
合計/平均 3040 7.3 1075 34.9 1965
表 1-1 我國余熱資源主要集中工業部門及其余熱利用情況
(單位:萬噸標準煤) 
 
       從表中可以看出,我國各主要工業部門余熱資源率平均達到 7.3%,而余熱資源回收率僅為 34.9%,回收潛力十分巨大。從另一方面看,大量余熱以各種形式被排放掉,這也是造成我國能源利用率低下的一個重要的原因。在未來的節能效果中,70% 以上要靠直接節能,即靠科學管理、改進設備和回收利用余熱取得,且隨著時間的推移,科學技術的發展,科學管理、改善操作的節能潛力將逐漸縮小,回收利用余熱所占的比重將逐年增大[9, 10]。
       綜上所述,充分合理地利用各種余熱資源,提高能源的利用率,具有非常重要的現實意義。特別是那些能量密集型企業,有效地回收利用余熱更是刻不容緩的任務。
       1.2 工業余熱回收利用方式
       根據余熱載體溫度、形式等的不同,余熱回收利用方式也千差萬別。圖 1-2 給出了常用的余熱利用方式。 
 
 圖 1-2 常用的余熱回收利用方式
 
       余熱回收換熱設備在余熱回收利用中占有重要地位,因此開展余熱回收換熱器的優化設計是提高余熱利用率的重要手段。當前國內使用的余熱利用換熱設備主要有以下幾種:
       1)換熱器
       多用于回收爐窯的煙氣余熱預熱助燃空氣或煤氣,節約一次能源。近幾年一種新型換熱器—熱管換熱器正在興起。
       2)余熱鍋爐
       產品分煙道式換熱器和管殼式換熱器兩類,已生產 15 個類別近千臺,能基本滿足行業需要。
       3)汽化冷卻裝置
       冶金行業使用較多,有些技術問題尚待解決。
       4)其它各類熱交換器
       石油化工行業應用較多,發展也較快。
       5)熱管換熱器
       這是一種性能較佳的熱交換元件,技術較成熟,它是利用封閉在管內的工作物質反復進行物理相變或化學反應來傳遞熱量的一種換熱裝置。其導熱特性與一般常規的固體導熱有著本質的差別,具有體積小、重量輕、無運動部件的結構特點,又具有溫差小,溫度均勻,熱響應迅速,冷熱源可分離的工作特點。是用于導熱、散熱、控溫等的較理想元件。目前熱管換熱器用于回收中溫(400℃左右)余熱是很有效的。
       6)熱泵
       主要回收低溫余熱,已用于工藝過程的熱回收(如蒸餾、濃縮)、供熱、空調、干燥等領域,取得了一定成果?,F在研制生產的大都是電動式熱泵,中型熱泵正在開發,大型熱泵尚屬空白。
       1.3 工業余熱回收利用中存在的問題
       在工業余熱回收中,需要特別指出的是工業爐窯煙氣的余熱回收利用,還存在一些亟待解決的問題。中國的工業爐窯每年消耗全國總能耗的 25%左右,回收和利用工業爐窯余熱無疑是節能工作的重要命題。我國工業爐窯煙氣余熱回收利用雖取得一定進展,但水平還很低,主要表現在:
       1)余熱利用率低。我國現在的余熱利用水平僅相當于蘇聯 1975 年的水平,當時蘇聯的余熱利用率是黑色冶金 30.4%,有色冶金 28%,石油煉制及石化 54%,化工76.8%。
       2)綜合利用差。大部分余熱僅利用一次,沒有從高到低分級回收不同品位的余熱,分別供給不同用戶,真正做到物盡其用。
       3)中、低溫煙氣余熱多數未被回收利用。由于目前大量高溫余熱尚未被充分回收利用,因此,中、低溫余熱的利用沒有被足夠的重視,而未能進行積極的回收。
       4)余熱回收利用設備和系統不夠完善,效率低下。有的余熱回收利用設備性能較差,但仍在使用。有些余熱回收利用設備雖本體性能較好,但因整個系統工程水平不高,如保溫性能差,缺乏控制調節系統,未考慮綜合利用,致使設備性能降低,壽命縮短,回收效率低。
       隨著余熱回收利用程度的提高,余熱利用的難度愈益加大。由于目前利用的余熱大多為大型爐窯排放的高溫煙氣和可燃氣體,而今后大約占余熱資源 50%以上的中低溫煙氣余熱,大量的、分散的小型鋼鐵廠、化肥廠、煤爐、油田的可燃氣體,以及高溫產品和爐渣余熱的回收將成為余熱利用的重點。利用這些余熱的技術都較復雜,這就增加了今后余熱回收的難度。
       鑒于以上原因,今后工業爐余熱利用的方向是:
       1)余熱回收利用的重點,總的說來,仍應放在煙氣、可燃氣體、產品及爐渣的熱量回收利用上。這三項余熱,尚未被利用的余熱量占總量的 65%。
       2)強化中、低溫余熱回收利用研究。
       3)強調余熱回收的優化利用。
       4)重視余熱回收設備的研制與生產。 
2020/08/17 10:00:40 367 次

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