余熱綜合利用講義

1、工業(yè)余熱綜合利用技術(shù)交流XXXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司有限公司二一二一五五年年六六月月p工業(yè)余熱現(xiàn)狀及技術(shù)p電熱泵技術(shù)p吸收式熱泵技術(shù)p低溫余熱發(fā)電技術(shù)p業(yè)務(wù)模式 工業(yè)余熱資源普遍存在，特別在鋼鐵、化工、石油、建材、輕工和食品等工業(yè)余熱資源普遍存在，特別在鋼鐵、化工、石油、建材、輕工和食品等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，都存在豐富的余熱資源，所以充分利用余熱資源是企行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，都存在豐富的余熱資源，所以充分利用余熱資源是企業(yè)節(jié)能的主要內(nèi)容之一。業(yè)節(jié)能的主要內(nèi)容之一。 余熱資源按其溫度劃分可分為三類：余熱資源按其溫度劃分可分為三類：高溫余熱（溫度高于高溫余熱（溫度高于300300的余熱資

2、源）的余熱資源） 中溫余熱（溫度在中溫余熱（溫度在80-30080-300的余熱資源）的余熱資源） 低溫余熱（溫度低于低溫余熱（溫度低于150150的煙氣及低于的煙氣及低于8080的液體）的液體）一一工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù) 我國(guó)工業(yè)余熱資源回收率僅我國(guó)工業(yè)余熱資源回收率僅33.533.5，即，即2 23 3的余熱資源是尚未被利的余熱資源是尚未被利用。在工業(yè)領(lǐng)域中消耗著大量的能量，最終都以低溫?zé)崴男问脚欧诺簟Ｓ?。在工業(yè)領(lǐng)域中消耗著大量的能量，最終都以低溫?zé)崴男问脚欧诺簟榱颂岣吣芎牡睦眯?，?yīng)采取措施進(jìn)行余熱資源回收利用。為了提高能耗的利用效率，應(yīng)采取措施進(jìn)行余熱資源

3、回收利用。 余熱回收方式各種各樣，但總體分為熱回收（直接利用熱能）和動(dòng)力余熱回收方式各種各樣，但總體分為熱回收（直接利用熱能）和動(dòng)力回收（轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力或電力再用）兩大類?；厥眨ㄞD(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力或電力再用）兩大類。余熱回收原則是：余熱回收原則是： 1 1、高溫?zé)煔?，其余熱?yīng)優(yōu)先由本設(shè)備或本系統(tǒng)加以利用。、高溫?zé)煔?，其余熱?yīng)優(yōu)先由本設(shè)備或本系統(tǒng)加以利用。 2 2、余熱余能可利用來(lái)生產(chǎn)蒸汽或熱水，以及生產(chǎn)動(dòng)力等。、余熱余能可利用來(lái)生產(chǎn)蒸汽或熱水，以及生產(chǎn)動(dòng)力等。 3 3、進(jìn)行企業(yè)綜合熱效率及經(jīng)濟(jì)可行性分析。、進(jìn)行企業(yè)綜合熱效率及經(jīng)濟(jì)可行性分析。 4 4、應(yīng)對(duì)必須回收余熱的熱源載體，制定利用具體管理標(biāo)準(zhǔn)。、應(yīng)

4、對(duì)必須回收余熱的熱源載體，制定利用具體管理標(biāo)準(zhǔn)。一一工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)702502030 70電熱泵80 130余熱溫度105250余熱鍋爐吸收式熱泵1306095145170根據(jù)余熱品位，可實(shí)現(xiàn)余熱制熱的技術(shù)根據(jù)余熱品位，可實(shí)現(xiàn)余熱制熱的技術(shù)一一工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)熱管換熱器9065 65 105熱水型吸收式熱泵廢熱溫度105250 煙氣制冷技術(shù)140105 174蒸汽型吸收式熱泵2507155冷水溫度根據(jù)余熱品位，可實(shí)現(xiàn)余熱制冷的技術(shù)根據(jù)余熱品位，可實(shí)現(xiàn)余熱制冷的技術(shù)一一工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)30 70電驅(qū)動(dòng)熱泵80

5、130廢熱溫度300余熱鍋爐+發(fā)電第二類吸收式熱泵熱管換熱器8010510130300609514517070 105第一類吸收式熱泵105 300以上蒸汽及煙氣吸收式制冷技術(shù)7155制冷溫度制熱溫度80 ORC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 300ORC發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域一一工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀及技術(shù)p工業(yè)余熱現(xiàn)狀及技術(shù)p電熱泵技術(shù)p吸收式熱泵技術(shù)p低溫余熱發(fā)電技術(shù)p業(yè)務(wù)模式電熱泵技術(shù)熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置。現(xiàn)在我國(guó)主要利用的熱泵技術(shù)，按低位熱源分為：水源（海水、污水、地下水、地表水等）熱泵，地源（包括土壤、地下水）熱泵，以及空氣源熱泵。神華寧煤集團(tuán)羊場(chǎng)

6、灣煤礦項(xiàng)目電熱泵技術(shù)礦井水水池1510電能輸入5015洗浴熱水池中央空調(diào)循環(huán)水127電能輸入2015礦井水冬季運(yùn)行工況 該項(xiàng)目采用水源熱泵技術(shù)，冷熱聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計(jì)。冬季采用制熱工藝，用于制取50洗浴熱水供洗??；夏季用于礦區(qū)辦公樓集中制冷。 系統(tǒng)綜合能效可達(dá)4以上，即消耗1KWH電能，可產(chǎn)生4KWH冷能或熱能，系統(tǒng)建成后取代了原有的燃煤熱水鍋爐和礦區(qū)辦公樓的中央空調(diào)制冷機(jī)系統(tǒng)建成后取代了原有的燃煤熱水鍋爐和礦區(qū)辦公樓的中央空調(diào)制冷機(jī)組組，節(jié)能減排效益顯著。夏季運(yùn)行工況1(電)+4(余熱)=5(熱量)4(冷量)=1(電) 5(放散熱)p工業(yè)余熱現(xiàn)狀及技術(shù)p電熱泵技術(shù)p吸收式熱泵技術(shù)p低溫余熱發(fā)電技術(shù)

7、p業(yè)務(wù)模式吸收式熱泵技術(shù)驅(qū)動(dòng)熱源可為工藝乏汽，工藝熱水熱媒體，熱煙氣等，溫度區(qū)間為70300制冷端可產(chǎn)生7以下低溫冷水，用于工藝制冷，空調(diào)等升溫端可產(chǎn)生5095熱水，用于工藝用熱，生活用熱等吸收式熱泵適用范圍吸收式熱泵適用范圍驅(qū)驅(qū) 動(dòng)動(dòng) 熱熱 源源1MW廢廢 熱熱 源源0.8MW用用 熱熱 需需 求求1.8MW余熱制熱應(yīng)用示意圖產(chǎn)生高溫水熱源水可利用：熱熱源水可利用：熱電廠循環(huán)冷卻水、電廠循環(huán)冷卻水、原油開(kāi)采分離出的原油開(kāi)采分離出的廢熱水、鋼鐵除渣廢熱水、鋼鐵除渣水、城市污水（中水、城市污水（中水）、地?zé)崴厮?、地?zé)崴?、溫泉水、太?yáng)能等，泉水、太陽(yáng)能等，可直接利用或經(jīng)換可直接利用或經(jīng)換熱器

8、換熱后利用。熱器換熱后利用。2022-4-25HRC在氮肥行業(yè)的應(yīng)用在氮肥行業(yè)的應(yīng)用2022-4-25HRC在聚酯行業(yè)的應(yīng)用在聚酯行業(yè)的應(yīng)用吸收式熱泵適用范圍吸收式熱泵適用范圍工藝制冷工藝制冷0.5MW放放 散散 熱熱1.5MW高高 溫溫 余余 熱熱1MW廢熱來(lái)源： 荒煤氣冷卻過(guò)程 1、氨水冷卻700-800荒煤氣（熱水溫度72.5-75、含氨） 2、煤氣初冷器一段產(chǎn)生的熱水（熱水溫度75-80）冷水用途：可制取5以上的冷水，供煤氣初冷器三段的冷卻及脫硫預(yù)冷器二段和粗苯終冷器二段、液化天然氣（LNG）工藝中預(yù)冷等工藝用冷或舒適性空調(diào)的使用。節(jié)能分析： 我們充分利用廢熱水的能量作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)熱水

9、型溴化鋰制冷機(jī)組提供冷水，即達(dá)到了熱水降溫的目的，也使用戶可免費(fèi)得到了冷水用于降溫。因此進(jìn)行余廢熱的綜合利用具有重要的節(jié)能意義。煤化工行業(yè)的應(yīng)用煤化工行業(yè)的應(yīng)用煤化工行業(yè)的應(yīng)用煤化工行業(yè)的應(yīng)用原有工藝改造后濟(jì)南鋼鐵唐山東方煉焦制氣有限公司承德中灤煤化工有限公司豫港（濟(jì)源）焦化集團(tuán)有限公司唐山東方煉焦制氣有限公司承德中灤煤化工有限公司濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)有限公司煤化工行業(yè)的應(yīng)用客戶煤化工行業(yè)的應(yīng)用客戶p工業(yè)余熱現(xiàn)狀及技術(shù)p電熱泵技術(shù)p吸收式熱泵技術(shù)p低溫余熱發(fā)電技術(shù)p業(yè)務(wù)模式低溫余熱發(fā)電技術(shù)n采用低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì)與低溫余熱換熱，有機(jī)工質(zhì)吸熱后產(chǎn)生高壓蒸汽，推動(dòng)膨脹機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。n與常規(guī)水蒸氣動(dòng)力循環(huán)相

10、比，可回收余熱溫度低（最低可到80），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（不需要過(guò)熱器和真空維持系統(tǒng)），運(yùn)行維護(hù)成本低。低溫?zé)嵩磁蛎洐C(jī)發(fā)電機(jī)冷凝器工質(zhì)泵低溫余熱發(fā)電技術(shù)背景低溫余熱發(fā)電技術(shù)背景常規(guī)發(fā)電要求熱源溫度在350以上。ORC技術(shù)采用低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì)作為熱力循環(huán)的工質(zhì)與低溫余熱換熱，有機(jī)工質(zhì)吸熱后產(chǎn)生高壓蒸汽，推動(dòng)膨脹動(dòng)力機(jī)械帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因此，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)余熱回收和發(fā)電的最低余熱資源溫度可到80。ORC技術(shù)拓寬了可以回收發(fā)電的余熱資源范圍，為建材、冶金、化工等行業(yè)的低溫余熱資源回收提供了技術(shù)手段和設(shè)備。同時(shí)，ORC技術(shù)還可以推廣到可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，（如地?zé)?、太?yáng)能和生物質(zhì)能）為可再生能源發(fā)電提供關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備?，F(xiàn)有ORC技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題僅考慮ORC循環(huán)優(yōu)化，余熱回收效率低熱源工況變化范圍大，ORC系統(tǒng)變工況性能差膨脹機(jī)效率低 有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)，涉及換熱器、膨脹發(fā)電機(jī)、工質(zhì)泵等。工況變化范圍大，各部件耦合效應(yīng)強(qiáng)。全工況總能循環(huán)ORC余熱利用系統(tǒng)n在國(guó)家973項(xiàng)目的支持下，清華大學(xué)研究提出全工況總能循環(huán)ORC余熱利用系統(tǒng)新方案。 技術(shù)特點(diǎn)：通過(guò)ORC系統(tǒng)各部件的多工況匹配設(shè)計(jì)、余熱能回收傳遞與ORC循環(huán)的耦合優(yōu)化、一體化能量管理與系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)余熱能的全工況高效利用。 ORC循環(huán)效率最優(yōu)