第四章 工業(yè)企業(yè)的熱能利用

4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.1企業(yè)能量平衡能源的計(jì)量單位有實(shí)物量單位、標(biāo)準(zhǔn)燃料單位和能量單位。標(biāo)準(zhǔn)油：將熱值等于41868kJ(10000kcal)的能源量，叫1kg標(biāo)準(zhǔn)油。標(biāo)準(zhǔn)煤：將熱值等于29308kJ(7000kcal)的能源量，叫1kg標(biāo)準(zhǔn)煤。能源的當(dāng)量熱值dn：一個(gè)單位實(shí)物量能源，在理論上所含有的能量(kJ)。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.1企業(yè)能量平衡能源的等價(jià)熱值Dn：按生產(chǎn)一個(gè)單位實(shí)物量的二次能源，所需消耗的一次能源量數(shù)量(kJ)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。國(guó)標(biāo)對(duì)綜合能耗的定義：規(guī)定的耗能體系在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際消耗的各種能源實(shí)物量，按規(guī)定的計(jì)算方法和單位，分別折算為一次能源后的總和。單位產(chǎn)值綜合能耗：指企業(yè)在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)的企業(yè)綜合能耗與統(tǒng)計(jì)期內(nèi)創(chuàng)造的凈產(chǎn)值總量的比值。產(chǎn)品單位產(chǎn)量綜合能耗是企業(yè)在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的企業(yè)綜合能耗與期內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品量的比值。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.1企業(yè)能量平衡工序能耗：企業(yè)的某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的綜合能耗?？杀葐挝痪C合能耗：為了在同行業(yè)中進(jìn)行能耗比較，而按統(tǒng)一規(guī)定的方法計(jì)算出來(lái)的單位綜合能耗。設(shè)備效率：指設(shè)備為達(dá)到特定目的，對(duì)供給能量有效利用程度在數(shù)量上的表示，它等于有效能量對(duì)供給能量的比值。能源利用率：企業(yè)或工序所消耗的總綜合耗能量中，其有效利用能量所占的比例。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.2余能資源的回收利用途徑企業(yè)的能源利用率平均在30%~40%，由于消耗的能源以燃料為主，所以，余能中絕大部分是以熱能的形式存在，也有少數(shù)氣體的壓力能和一部分冷卻水的剩余壓頭。衡量余熱資源不僅要看它的數(shù)量，還要看它的質(zhì)量。余熱資源：①排氣余熱；②高溫產(chǎn)品和爐渣余熱；③冷卻介質(zhì)余熱；④化學(xué)反應(yīng)余熱；⑤廢氣、廢液、廢料余熱；⑥廢汽、廢水余熱4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.2.2余熱利用的途徑不能為了回收而回收，在考慮回收方案前首先要調(diào)查裝置本身的熱效率是否還有提高的潛力。第二步應(yīng)考慮余熱能否返回到裝置本身。第三步是具體研究回收的方案。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.2.2余熱利用的途徑余熱回收的難易程度及其回收的價(jià)值，不僅與余熱的溫度水平有關(guān)，還要看余熱量的大小，攜帶余熱的物質(zhì)形態(tài)。余熱利用總的原則：根據(jù)余熱資源的數(shù)量和品味以及用戶的需求，盡量做到能級(jí)的匹配，在符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則的條件下，選擇適宜的系統(tǒng)和設(shè)備，使余熱發(fā)揮最大的效果。余熱回收的原則：先易后難、效益大的優(yōu)先。余熱利用的途徑：動(dòng)力回收、直接利用和供熱泵用。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.3氣體余壓能的回收鋼鐵企業(yè)向高壓操作的優(yōu)點(diǎn)：提高了爐內(nèi)還原氣的利用率，降低煉鐵焦比；缺點(diǎn)：增加了高爐鼓風(fēng)機(jī)的功率消耗；應(yīng)對(duì)措施：如果回收高爐氣的余壓能，則可補(bǔ)償一部分鼓風(fēng)機(jī)所消耗的功。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.3氣體余壓能的回收氣體經(jīng)過(guò)透平絕熱膨脹時(shí)，具有的最大做功能力為進(jìn)出口之差：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.3氣體余壓能的回收4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.3氣體余壓能的回收透平功率：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.3氣體余壓能的回收4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4工業(yè)爐煙氣余熱回收系統(tǒng)工業(yè)爐煙氣余熱為：工業(yè)爐煙氣余熱回收量：回收設(shè)備為空氣預(yù)熱器時(shí)，空氣預(yù)熱溫度為：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4工業(yè)爐煙氣余熱回收系統(tǒng)當(dāng)回收余熱用來(lái)產(chǎn)生熱水時(shí)，產(chǎn)生的熱水量：如果用余熱鍋爐回收煙氣余熱，則產(chǎn)生的蒸汽量為：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.2余熱回收系統(tǒng)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.2余熱回收系統(tǒng)余熱發(fā)電系統(tǒng)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.3預(yù)熱器回收系統(tǒng)分析1、預(yù)熱器的燃料節(jié)約率未設(shè)前設(shè)預(yù)熱器回收熱量4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.3預(yù)熱器回收系統(tǒng)分析燃料的節(jié)約量為：燃料的節(jié)約率為：與回收的熱量、低位發(fā)熱值、出口煙氣溫度及空氣系數(shù)有關(guān)。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.3預(yù)熱器回收系統(tǒng)分析燃料轉(zhuǎn)換率：預(yù)熱器節(jié)約的燃料所能發(fā)出的熱量與回收的熱量之比。與低位發(fā)熱值、出口煙氣溫度及空氣系數(shù)有關(guān)。4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.4余熱鍋爐蒸汽利用系統(tǒng)分析余熱鍋爐代替供熱鍋爐可節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤為：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.4余熱鍋爐蒸汽利用系統(tǒng)分析余熱蒸汽經(jīng)凝汽式汽輪機(jī)組做能發(fā)出的電力為：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.4.4余熱鍋爐蒸汽利用系統(tǒng)分析余熱蒸汽發(fā)電替代凝汽式發(fā)電機(jī)組供電，供熱是替代供熱鍋爐，它的標(biāo)準(zhǔn)煤節(jié)約量為：燃料轉(zhuǎn)換率：4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5冷卻介質(zhì)回收系統(tǒng)金屬構(gòu)件需要進(jìn)行冷卻高溫產(chǎn)品或中間產(chǎn)品需要冷卻空氣、惰性氣體或有機(jī)物等冷卻介質(zhì)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5.1汽化冷卻系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約冷卻水，減少水泵電力消耗；②提高了冷卻水的能級(jí)和利用價(jià)值；③延長(zhǎng)了水冷構(gòu)件的壽命。自然循環(huán)原理4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用加熱爐的汽化冷卻系統(tǒng)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5.1汽化冷卻系統(tǒng)套管式水封裝置水循環(huán)的平衡點(diǎn)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5.2干熄焦余熱回收裝置4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5.3熱媒式余熱回收系統(tǒng)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.5.3熱媒式余熱回收系統(tǒng)4.6余熱制冷系統(tǒng)4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用4.7熱能貯存系統(tǒng)4.7.1熱用戶的熱負(fù)荷4工業(yè)企業(yè)中的熱能利用蒸汽蓄熱系統(tǒng)：蒸汽蓄熱器的工作原理：

蒸汽蓄熱器的工作原理是在壓力容器中儲(chǔ)存水，將蒸汽通入水中，使容器內(nèi)