目录1概述
2铝型材氧化冷水的提供
3印染厂蒸煮热水的提供
4空压机余热制冷
5石化企业余热制冷
6玻璃行业余热制冷
7造纸行业余热制冷
1概述
当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。
实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源（能量）没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％．至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大，工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。
1.1工业余热的特点
（1）工业余热分类
余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。
按照温度品位来分：
高温余热：600℃以上的工业余热；
中温余热：300～600℃的工业余热；
低温余热：300℃以下的工业余热。
按照来源来分：
工业余热又可被分为烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、化学反应热、高温产品和炉渣余热以及可燃废气、废料余热等。
烟气余热量大，温度分布范围宽，占工业余热资源总量的50％以上，分布广泛，如冶金、化工、建材、机械、电力等行业，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟，而且有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30％~60％，节能潜力大，是余热利用的主要对象。
冷却介质余热是指在工业生产中为了保护高温生产设备或满足工艺流程冷却要求，空气、水和油等冷却介质带走的余热，多属于中低温余热，余热量占工业余热资源总量的20％。
废水废汽余热是一种低品位的蒸汽或凝结水余热，约占余热资源总量的10％~16％。
化学反应余热占余热资源总量的10％以下，主要存在于化工行业。
高温产品和炉渣余热主要指坯料、焦炭、熔渣等的显热，石化行业油、气产品的显热等。
可燃废气、废料余热是指生产过程的排气、排液和排渣中含有可
燃成分，如冶金行业的高炉煤气、转炉煤气等。
虽然余热资源来源广泛、温度范围广、存在形式多样，但从余热利用角度看，余热资源一般具有以下共同点：
由于工艺生产过程中存在周期性、间断性或生产波动，导致余热量不稳定；余热介质性质恶劣，如烟气中含尘量大或含有腐蚀性物质；余热利用装置受场地、原生产等有条件限制。
因此工业余热资源利用系统或设备运行环境相对恶劣，要求有宽且稳定的运行范围，能适应多变的生产工艺要求，设备部件可靠性高，初期投入成本高，从经济性出发，需要结合工艺生产进行系统整体的设计布置，综合利用能量，以提高余热利用系统设备的效率。
1.2工业余热利用技术
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。常见的工业余热回收利用方式，有多种分类方式，根据余热资源在利用过程中能量的传递或转换特点，可以将国内目前的工业余热利用技术分为热交换技术、热功转换技术、余热制冷制热技术。
A、交换技术
余热回收应优先用于本系统设备或本工艺流程，降低一次能源消耗，尽量减少能量转换次数，因此工业中常常通过空气预热器、回热器、加热器等各种换热器回收余热加热助燃空气、燃料（气）、物料或工件等，提高炉窑性能和热效率，降低燃料消耗，减少烟气排放；
或将高温烟气通过余热锅炉或汽化冷却器生成蒸汽热水，用于工艺流程。这一类技术设备对余热的利用不改变余热能量的形式，只是通过换热设备将余热能量直接传递给自身工艺的耗能流程，降低一次能源消耗，可统称为热交换技术，这是回收工业余热最直接、效率较高的经济方法，相对应的设备是各种换热器，既有传统的各种结构的换热器、热管换热器，也有余热蒸汽发生器（余热锅炉）等。
B、热功转换技术
热交换技术通过降低温度品位仍以热能的形式回收余热资源，是一种降级利用，不能满足工艺流程或企业内外电力消耗的需求。此外，对于大量存在的中低温余热资源，若采用热交换技术回收，经济性差或者回收热量无法用于本工艺流程，效益不显著。因此，利用热功转换技术提高余热的品位是回收工业余热的又一重要技术。
按照工质分类，热功转换技术可分为传统的以水为工质的蒸汽透平发电技术和以低沸点工质的有机工质发电技术。由于工质特性显著不同，相应的余热回收系统及设备组成也各具特点。目前主要的工业应用以水为工质，以余热锅炉+蒸汽透平或者膨胀机所组成的低温汽轮机发电系统。相对于常规火力发电技术参数而言，低温汽轮机发电机组利用的余热温度低、参数低、功率小，在行业内多被称为低温余热汽轮机发电技术，新型干法水泥窑低温热发电技术是典型的中低温参数的低温汽轮机发电技术。
低温汽轮机发电可利用的余热资源主要是大于350℃中高温烟气，如烧结窑炉烟气，玻璃、水泥等建材行业炉窑烟气或经一次利用后降
温到400～600℃的烟气，单机功率在几兆瓦到几十兆瓦，如钢铁行业氧气转炉余热发电、烧结余热发电，焦化行业干熄焦余热发电、水泥行业低温余热发电，玻璃、制陶制砖等建材炉窑烟气余热发电等多种余热发电形式。但从余热资源的温度范围来看，该技术利用的中高温余热，属于中高温余热发电技术。
此外，通过余热锅炉或换热器从工艺流程中回收大量蒸汽，其中低压饱和蒸汽（1 MPa左右）或热水占有很大比例，除用于生产生活，还有大量剩余常被放散。目前利用这类低压饱和蒸汽发电或拖动的技术主要是采用螺杆膨胀动力机技术。该技术具有以下特点：可用多种热源工质作为动力源，适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相混合物，也适用于烟气、含污热水、热液体等；结构简单紧凑，可自动调节转速，寿命长，振动小；机内流速低，除泄露损失外，其他能量损失少，效率高；双转子非接触式的特性，运转时形成剪切效应具有自清洁功能、自除垢能力。螺杆膨胀动力机属于容积式膨胀机，受膨胀能力限制，直接驱动螺杆膨胀动力机的热源应用范围为小于300℃0.15~3．0 MPa的蒸汽或压力0.8MPa以上，高于170℃的热水等，由于结构特点，因此螺杆膨胀动力机单机功率受限，多数在l 000 kW以下，主要用于余热规模较小的场合。
1.3制冷制热技术
A、余热制冷技术
与传统压缩式制冷机组相比，吸收式或吸附式制冷系统可利用廉价能源和低品位热能而避免电耗，解决电力供应不足；采用天然制冷
剂，不含对臭氧层有破坏的CFC类物质，具有显著的节电能力和环保效益，在20世纪末得到了广泛的推广应用。吸收式和吸附式制冷技术的热力循环特性十分相近，均遵循“发生（解析）一冷凝一蒸发一吸收（吸附）”的循环过程，但吸收式制冷的吸收物质为流动性良好的液体，制冷工质为氨一水、溴化锂水溶液等，其发生和吸收过程通过发生器和吸收器实现；吸附式制冷吸附剂一般为同体介质，吸附方式分为物理吸附和化学吸附，常使用分子筛一水、氯化钙一氨等工质对，解析和吸附过程通过吸附器实现。以溴化锂水溶液为工质的吸收式制冷系统应用最广泛，一般可利用80～250℃范围的低温热源，但由于用水做制冷剂，只能制取O℃或50℃以上的冷媒温度，多用于空气调节或工业用冷冻水，其性能系数COP因制冷工质对热物性和热力系统循环方式的不同而有很大变化，实际应用的机组COP多不超过2，远低于压缩式制冷系统，但是此类机组可以利用低温工业余热、太阳能、地热等低品位热能，不消耗高品质电能，而在工业余热利用方面有一定优势。
吸收式余热制冷机组制冷效率高，适用于大规模热量的余热回收，制冷量小可到几十千瓦，高可达几兆瓦，在国内已获得大规模应用，技术成熟，产品的规格和种类齐全。
吸附式制冷机的制冷工质对种类很多，包括物理吸附工质对、化学吸附工质对和复合吸附工质对，适用的热源温度范围大，可利用低达50℃的热源，而且不需要溶液泵或精馏装置，也不存在制冷机污染、盐溶液结晶以及对金属的腐蚀等问题。吸附式制冷系统结构简单，
无噪音，无污染，可用于颠簸震荡场合，如汽车、船舶，但制冷效率相对低，常用的制冷系统性能系数多在0．7以下，受限于制造工艺，制冷量小，一般在几百千瓦以下，更适合利用小热量余热回收，或用于冷热电联产系统。
B、热泵技术
工业生产中存在大量略高于环境温度的废热（30—600℃），如工业冲渣水、冷却废水、火电厂循环水、油田废水、低温的烟气、水汽等，温度很低，但余热量大，（水源）热泵技术常被用于回收此类余热资源。热泵以消耗一部分高质能（电能、机械能或高温热能）作为补偿，通过制冷机热力循环，把低温余热源的热量“泵送”到高温热媒，如50℃及以上的热水，可满足工农商业的蒸馏浓缩、干燥制热或建筑物采暖等对热水的需求。目前，热泵机组的供热系数在3~5之间，即消耗1 kW电能，可制得3～5 kW热量，在一定条件环境下是利用略高于环境温度废水余热的经济可行的技术。
当前研制生产的大都是压缩式热泵，中型热泵正在开发，大型热泵尚属空白。压缩式热泵中以水源热泵技术应用最为广泛，可用于火电厂／核电厂循环水余热、印染、轮胎制造、油田、制药等行业的余热回收。例如，电厂以循环水或工艺产热水作为热源水，通过热泵机组提升锅炉给水的品位，使原有的锅炉给水由15℃（20、25℃）提升到50℃，减少锅炉对燃煤的需求量，达到节能降耗的目的。
2铝型材氧化冷水的提供
2.1吸收式溴化锂制冷在铝型材企业的应用
熔铝炉
℃
℃
图2-1铝型材厂排烟余热状况图
氧化车间一般距离挤压车间较近，所以优先利用挤压机棒炉的烟气余热。挤压机棒炉排烟温度一般在180~300℃左右。每台棒炉安装一台气-水换热器，将水温加热到120℃左右，汇到总管给溴化锂吸收式热泵系统发生器作为动力热源。余热利用示意图见图2-2。
图2-2余热利用型吸收式制冷原理图
挤压机棒炉烟气余热将除盐水加热到100~110℃进
入发生器
氧化车间冷水池
将铝型材厂所有炉子的排烟管道上都安装一台气-水换热器，将水加热到100~120℃以后，泵送到集水箱，流程见图2-3所示。
图2-3余热排放设备换热流程图
集水箱（高温水箱）的水温大约在110℃，由泵送到吸收式溴化锂制冷机组，作为发生器能源，工艺流程见图2-4所示。
图2-4吸收式溴化锂机组外部流程图
氧化工段 冷水池
去低温水箱
2.2溴化锂制冷机组的设计计算
以一个8万t/年的铝型材厂为例，每年棒炉的烟气量为2400万m3（棒炉能耗为30m3/t计）；均质炉的排放量为1300万m3（均质铝棒按所有铝棒的60%，均质炉能耗为28m3/t计算）；熔铝炉的排烟量为2880万m3（自铸铝棒按照60%，能耗60m3/t计）；时效炉排烟量为640万m3（时效炉能耗8m3/t计）；固化炉排烟量为800万m3（固化炉能耗按10m3/t计）。这样一个8万吨铝型材厂的烟气排放量为8000万m3，可回收利用的热量为3.57×109Kcal，相当于510t标准煤和42万m3天然气完全燃烧所发出的热量，也等值于416.6万KWh 电力所发出的热量，就可以节省290多万元的电费（电费按0.70元/KWh计）。
（1）换热器的计算
仅以挤压机棒炉为例计算。
每年棒炉的烟气量为2400万m3，其可用热量为1.07×109Kcal，可产生7℃冷水21.4万吨，平均26.75t/h。假设生产8万吨铝型材的厂子有20台挤压机棒炉，那么平均每台年生产4000t，平均每台每小时的排烟量为150m3。
烟气排放温度平均为280℃，在换热器中降低到120℃排放，水的温度从80℃升高到100℃，对数平均温差?t=93.08，烟气比热容为c=0.335Kcal/kg.℃，烟气密度μ=1.34。
其携带的热量为Q=c.V.μ.?t=0.335×150×1.34×93.08
=6267.6Kcal/h
换热器面积A=Q/（K.?t）=6267.6/（17.14×93.08）=4m2。
可产生100℃热水313kg/h.
（2）可产生冷水量计算
进入吸收式溴化锂机组的热量为6267.6Kcal/h，那么，可产生7℃（回水12℃）1253kg/h。
这是一台棒炉产生的冷水量，20台共产生冷水25m3/h。
（3）冷水机组的选型
20台棒炉总热量为6267.6×20=125350Kcal，相当于146KW，故冷水机组的制冷能力选为150KW。
（4）设备选型与预算
8万吨/年的铝型材厂铝棒炉20台，均质炉4台，熔铝炉6台，时效炉8台，固化炉8台。总排烟可用热量为3.57×109Kcal，可制冷水89m3/h，制冷机组功率为550KW。
棒炉上的换热器面积4m2×20台、均质炉上换热器换热面积12 m2×4台（烟气温度320℃）、熔铝炉16m2×6台（烟气温度200℃）、时效炉上换热器面积3m2×8台（排烟温度200℃）、固化炉上换热器面积4m2×8台（排烟温度200℃）。
低温水箱和高温水箱选用不锈钢制造，两个水箱容量都是100m3。冷水泵和热水泵选用ISWR100-200卧式离心泵，电机功率为22KW，流量Q=100m3/h，扬程H=50m。共采购4台，开2备2。
输水管道选用PRC复合管道，耐温耐压，无毒无腐蚀，主管道规格选用DN100规格，支管道选用DN50。设备预算见表2-1。
开题报告 轮机工程 船用柴油机余热制冷方式比较研究 一、选题的背景与意义： 当今世界，随着生产技术的发展，人类对能源的需求剧增，有限的能源正在日益枯竭，各个国家都面临着能源危机，节能与环保已经成为当今国际社会共同关注的一个热点问题。再加上氟利昂系列制冷剂的使用量在一些国家已开始受到控制，并将逐渐被禁止使用在世界制冷行业中，已开始把注意力转向蒸汽压缩式以外的其它制冷方式上去。 船舶主机作为船舶的动力和能源中心，仅有５０％左右的热量转换成有用功，其余的热量则以各种方式被带走，如果能对这些余热加以充分利用，就能提高船舶能源的利用率。目前热管式余热蒸汽锅炉和热水器在船舶上已得到成功应用。船用柴油机余热回收的吸收式和吸附式制冷具有很大的开发潜力。吸收式或吸附式制冷机都是是以热能为动力驱动的，并且利用的是低位热能，符合当今环保与节能要求。相较吸收式制冷，吸附式制冷适合应用于震动，倾斜或旋转等场合上。在理论上固体吸附式制冷是一种更适合于应用于船舶的柴油机余热制冷方式。吸附制冷技术由于能够利用低品位的太阳能和废热，且无环境污染问题，因此受到了国内外研究者的重视，该研究工作正在不断深入和发展。 由于目前吸附制冷技术理论与实际应用还有一定的距离，所以吸附制冷的主要研究方向是缩短循环的周期，提高系统单位时间内的制冷量，以及改进循环方式和利用数值模拟技术对吸附制冷技术的实用化进行更好的指导。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 基本内容： 1、吸收式与吸附式制冷方式基本工作原理分析。 2、吸收式与吸附式制冷方式优缺点比较。 3、固体吸附式制冷在船舶上应用的可行性。 4、固体吸附式制冷用于远洋船舶空调的具体方案。 拟解决的主要问题：
船舶伙食冷藏装置的 安装调试与验收 近几年来，我国船舶建造工业发展非常迅猛，但船舶伙食冷藏装置的有关规范规程，还未跟上发展的要求，有的造船厂找不到合适的安装、调试、验收规范或其它参考资料，感到非常困惑，以至于误将冷藏运输船的规范搬到伙食冷藏装置上来，造成不少麻烦，拖了交船的后腿。因此，笔者根据自己长期从事船舶制冷工作的经验，谈谈伙食冷藏装置安装、调试和验收的注意事项。可作为船厂编写安装调试的工艺规程和验收条件时参考。 一，安装 1，制冷系统安装前所有配套设备应保持密封，安装时一般仅作外观的清洗和检查，不应随意拆卸。如果由船厂自己组装制冷装置的话，散装件的蒸发器、冷凝器等，则必须检查内部清洗情况，用压缩空气干燥氮气吹净残余之泥沙杂物。必要时还应进行密性试验，检查有无砂眼及小孔。 2，在压缩冷凝机组、阀板、冷风机或空调器等设备按图定位后，再连接管系及安装附件，管路中每隔1米左右距离加夹环固定，夹环与管子之间衬垫一层5mm厚橡胶垫或铅皮，防止管子震裂损坏。 3. 氟利昂系统一般采用紫铜管，目前不推荐使用无缝钢管，当公称通径≥φ25mm时，也可采用无缝钢管，但管内不得镀锌。
所有氟利昂管道均应经化学清洗或氮气吹洗，清洗管内的氧化皮及杂质，并在上船安装前包扎封口，保持清洗干燥。若进行液压检验应采用油类，严禁用水剂。 氟利昂管道布置尽可能做到距离最短、弯头最少，水平管段沿制冷剂流动方向向下坡度0.005左右。绝热的管道周围必须预先留有足够的距离，以便包扎绝热层。（绝热层的厚度是多少？如使用PVC、NBR橡塑保温材料则其厚度应≥15mm） 4. 热力膨胀阀的感应温包，应装在蒸发器出口的水平回气管上，当回气管的通径＜φ25mm时，感应温包应位于回气管的正上方，当回气管的通径≥φ25mm时，感应温包应位于回气管侧面下部与水平线成45°夹角处。（外平衡膨胀阀的感应温包，应装在蒸发器出口和外平衡管与回气管连接点之间的水平回气管上。） 感应温包与管子的接触部分应保持清洁，使金属面接触良好，并用带子轧紧，感应温包不应安装在容易滞留液体和滑油的管段上，也不能装在两种流向冲突汇合的管段上。 5.电磁阀应在水平管路上垂直安装，阀杆和线圈最好位于阀体上部，尽量不要倾斜或水平安装，但是绝对不得倒装，电磁阀中制冷剂流动方向应与阀体外所标箭头方向一致。 安装前应该检查电磁阀铭牌上的电压是否与使用电压相符。 6. 温度调节器与遥测式温度计的感应温包，应装置于冷藏库中间部位的天花板下，或能正确反映冷库内空气温度的地方。安装位置要求空气流动，但不能位于冷风机送风气流中，也不能紧贴舱壁。
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。
1 第六章船舶制冷装置管理 第一节概述 目前，船舶上广泛使用蒸气压缩式制冷装置 蒸气压缩式制冷装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四大基本部件组 成，制冷装置除了四大部件外，还有滑油分离器、过滤干燥器、储液器和气 液热交换器等。 滑油分离器位于压缩机的出口处，其作用是将从压缩机排气带出的大部分油 滴分离出来，防止滑泊进入热交换器影响传热效果，并使其返回曲轴箱，防 止压缩机缺油 过滤干燥器装于储液器与膨胀阀之间的输液管路上。过滤器用以阻挡铁屑、 焊渣和污物等固体颗粒，以免堵塞通道。干燥器用以吸收随制冷剂循环的水 分，以免膨胀阀和通道处发生“冰塞”。 储液器是用于储存制冷剂液体的容器，适应制冷剂在工况变动时，系统制冷 剂循环量的调节，制冷装置检修或长期停用时，可将系统中全部制冷剂收存 于储液器中。 气液热交换器又称回热器。将来自储液器的温度相对较高的液态制冷剂与来 自蒸发器的温度相对较低的气态制冷剂进行热交换，使液态制冷剂过冷、防 止闪气，同时使气态制冷剂过热，防止压缩机液击。
2 制冷装置的自控内容包括库温、冷剂和冷却水流量及蒸发温度等的控制；根据装 置热负荷和外界环境条件的变化自动进行调节，以维持所需冷藏或冷冻条件 热力膨胀阀除了能起节流降压作用外，还能自动调节制冷剂流量，使制冷剂在蒸 发器出口的过热度保持在适当的范围内 温度控制器是以温度为控制信号的电开关。它常被用来控制供液电磁阀通电与 否，以使 冷库的库温得以保持在给定范围内 电磁阀是由电磁力控制启闭的阀（库温控制） 压力控制器是以压力为控制信号的电开关（高压保护低压启停） 冷却水量调节阀，它能根据冷凝压力变化自动改变开度，调节冷却水流量，使冷 凝压力保持在调定的范围内。 油压差控制器是以制冷压缩机滑油泵的排油压力与吸气压力之差为控制信号的电 开关，上述油压差低于调定值时经过一段时间的延时即自动切断压缩机电路，实 现保护性停车 菜库，(2±1)℃；乳品库，(2±1)℃；饮料库，(4+1) cC；鱼库，（-12 +1】℃；肉库，（-12 +1）℃。
目录1概述 2铝型材氧化冷水的提供 3印染厂蒸煮热水的提供 4空压机余热制冷 5石化企业余热制冷 6玻璃行业余热制冷 7造纸行业余热制冷
1概述 当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题，节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。 实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源（能量）没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％．至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大，工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。 1.1工业余热的特点 （1）工业余热分类 余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。
按照温度品位来分： 高温余热：600℃以上的工业余热； 中温余热：300～600℃的工业余热； 低温余热：300℃以下的工业余热。 按照来源来分： 工业余热又可被分为烟气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、化学反应热、高温产品和炉渣余热以及可燃废气、废料余热等。 烟气余热量大，温度分布范围宽，占工业余热资源总量的50％以上，分布广泛，如冶金、化工、建材、机械、电力等行业，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟，而且有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30％~60％，节能潜力大，是余热利用的主要对象。 冷却介质余热是指在工业生产中为了保护高温生产设备或满足工艺流程冷却要求，空气、水和油等冷却介质带走的余热，多属于中低温余热，余热量占工业余热资源总量的20％。 废水废汽余热是一种低品位的蒸汽或凝结水余热，约占余热资源总量的10％~16％。 化学反应余热占余热资源总量的10％以下，主要存在于化工行业。 高温产品和炉渣余热主要指坯料、焦炭、熔渣等的显热，石化行业油、气产品的显热等。 可燃废气、废料余热是指生产过程的排气、排液和排渣中含有可
50万大卡（-35度蒸发）余热制冷方案评价 1、项目的提出 随着国家经济的发展以及对能源梯级利用的日益重视，冷热电联产提到重要日程，现结合集团公司热、电产品和吸收式制冷产品的优势，模拟50万大卡制冷机组（-35度蒸发）采用不同制冷方式的运营成本，并进行技术经济性分析。一种方式为电制冷，采用螺杆压缩机，一种采用余热制冷，利用单位或电厂的余热（120度以上）来驱动氨水吸收制冷机组来制冷。 2、方案技术经济评价 50万大卡制冷设备可选的技术方案有2种： １）采用消耗电力的以氨或氟利昂为制冷剂的压缩式制冷系统。 ２）利用低压蒸气为热源的单级氨水吸收制冷系统。 现对上述2种备选方案进行初步的技术经济评价。其中，取折算的制冷设备满功率运行时间系数为0.65，即制冷设备每天按满功率运行15.6小时，每年满功率运行运行时间为5694小时。电价＝0.7元／kWh，蒸汽为余热，并且系电厂自用，不计费。（计费余热可以根据消耗的蒸汽量把费用自行加上） （１）压缩制冷方案 ａ．压缩制冷机组购置费 目前低温压缩制冷机组单位制冷量售价约为0.12万元/kW，50万大卡/小时制冷量的压缩制冷机组购置费用69.6万元，加上辅机、安装等在100万左右。
ｂ．运行费用 压缩制冷机组（蒸发温度为-35度，压缩机COP接近1.0）实际满 功率运行功率为580ｋＷ，满功率运行时每小时耗电580kWh，电价按 0.70元/度计算，则每小时电费406元/h。年运行5694小时计，则 年运行电费为231.1764万元/年。（50万大卡的机组，每小时消耗蒸 汽2吨，蒸汽价格只要不超过203元每吨，氨水吸收制冷机组的费用 就不会超过用电的压缩机）。 ｃ．设备维修、维护费用 由于制冷压缩机内运动机械的摩擦作用，部分零部件需要定期更 换，机组需要定期保养和维修。因此，设备的年保养和维修费用较高。 压缩制冷系统年维护费约为总购置费的10%，为10万元/年。 （２）蒸汽驱动的单级氨水吸收式制冷方案 冷工作原理单级循 环是吸收式制冷循环 的基础, 其工作流程 如图1所示。该循环主 要由发生/精馏、冷 凝、节流、蒸发、吸 收过程组成。氨含量 从吸收器中流出, 送入泵中获得高压后进入精馏塔和发生器。对发生
废热驱动制冷技术的开发 在“废热驱动制冷及节能技术和相关产品的研发”方向上，重点深入研究新型扩散吸收式制冷系统的工作特性，系统匹配、高效运行等问题，研制、开发高效节能的制冷、空调产品，并研究这些产品的规模生产技术和装置的设计理论和软件，形成小批量生产能力，把产品推向市场。进一步开发相关产品规模生产技术，以满足市场需要。 废热驱动制冷技术的开发 必要性 《国家中长期科学和技术发展规划纲要》“1.能源（1）工业节能”中明确指出要“重点研究开发…机电产品节能技术…能源梯级综合利用技术”，所以，我们选择“废热驱动制冷及节能技术和相关产品的研发”作为研发方向之一，废热即是在人们的生产（工业）、生活中利用各种能源从事生产、生活活动后，产生的排入大气、河流等外部环境中不再使用的高温气体或液体中含有的可供再次利用的热能。现代社会存在大量工业及生活废热，充分利用这些废热，使之成为可用能源，对于缓解能源压力，具有重大意义。原有的压缩式制冷技术，由于使用的含氟工质会导致臭氧层破坏，温室效应增加，造成全球气候变暖。因此，开发替代工质和新的制冷技术成为当务之急。本项目来源于国家的宏观节能环保政策和市场需求，随着现代工业的迅速发展，能源的消耗量也大幅度增加，工业和生活废热大幅增多，而对制冷的需求几乎涵盖了所有的领域，因此，如何利用工业和生活废热来制冷成为制冷领域的发展潮流。该技术可以采用不同的低品位（90℃以上）热源（如尾气、烟气、蒸汽、热水）作为动力，而且制冷量可大可小，大到可以运用于上百万千卡的工程，小到可以运用在几千卡的手提式冰箱上，具有广阔的市场空间。 应用场合 ? 1)电力行业的余热利用;2）海洋捕鱼业—渔船柴油机尾气制冰机;3）石油行业—新型还可以应用于以下系列产品的开发： ? 轻烃回收制冷装置;4）汽车行业—汽车尾气冰箱、冷藏车、空调； 5）农村沼气冰箱、冰柜等；6）其他行业。 技术特点及余热品质 ? 技术特点： 废热驱动高效智能化制冷技术主要是充分利用各种生产工艺系统中的废热源，通过能量的转换，就可获得生活或生产工艺需求的冷媒。可以100%的节省为获得较高品位冷媒而消耗的能源。 可以利用的废（余）热源品质： 废（余）热水：温度为90℃～140℃
浅谈几种新型制冷技术 专业：过程装备与控制工程 姓名：叶祥东 学号：10012322
浅谈几种新型制冷技术 引言： 20世纪初,人们谈论的话题只是能源,而21世纪初,人们谈论的话题则是能源危机。这说明在当今这个高速发展的社会,能源已经成为支撑国家经济发展的基础和核心问题。2010年,我国一次能源消费总量超过32亿吨标准煤,能源消费总量已经占世界总量的20%,能源消费总量已经超过美国,但经济总量仅为美国的三分之一左右。其中,我国的石油对外依存度已经超过55%,天然气也已经超过16%是进口,昨日的煤炭大国在2010年也已经是变成了净进口国。近年来，由于传统的制冷空调设备对氟利昂类制冷剂的大量使用，以及对电能的大量消耗成为导致当前环境与能源问题的重要因素。随着我国能源结构的调整，太阳能、地热能、生物质能等可再生能源的应用比例不断提高。因此，研制和发展对臭氧层无损耗、无温室效应而且可以利用低品位能源作为动力的节能环保型的制冷技术是制冷领域研究的重要课题。 一、太阳能制冷 1、背景： 人类进入21世纪以来，电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。在2050年到来之前，世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250到2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应枯竭。 同时化石燃料燃烧后造成的排放污染问题日益凸显，能源问题日益成为制约国际社会发展的瓶颈。太阳能既是一次能源，有是可再生能源，可免费使用，又无需运输，对环境也没有污染，具有无可避免的自然优势。同时，我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源，有2/3以上的地区日照大于2000小时，太阳能资源的理论储量大每年7000亿吨标准煤[1]。 2、原理： 主要有吸收式、吸附式、冷管式、除湿式、喷射式和光伏等制冷类型[2-3] (1) 太阳能吸收式制冷：用太阳能集热器收集太阳能来驱动吸收式制冷系统，利用储存液态冷剂的相变潜热来储存能量，利用其在低压低温下气化而制冷,目前为止示范应用最多的太阳能空调方式。多为溴化锂—水系统，也有的采用氨—水系统。 (2) 太阳能吸附式制冷：将收式制冷相结合的一种蒸发制冷，以太阳能为热源，采用的工质对通常为活性碳—甲醇、分子筛—水、硅胶—水及氯化钙一氨等，可利用太阳能集热器将吸附床加热后用于脱附制冷剂，通过加热脱附——冷凝——吸附——蒸发等几个环节实现制冷。 (3) 太阳能除湿空调系统：是一种开放循环的吸附式制冷系统。基本特征是干燥剂除湿和蒸发冷却，也是一种适合于利用太阳能的空调系统。 (4) 太阳能喷射式制冷：通过太阳能集热器加热使低沸点工质变为高压蒸汽，通过喷管时因流出速度高、压力低，在吸入室周围吸引蒸发器内生成的低压蒸汽进入混合室，同时制冷剂任蒸发器中汽化而达到制冷效果。 （5）太阳能冷管制冷：这是一种间歇式制冷，主要结构是由太阳能冷管、集热箱、制冷箱、蓄冷器和冷却水回路等组成，是一种特殊的吸附式制冷系统 （6）太阳能半导体制冷：该系统由太阳能光电转换器(太阳能电池)、数控匹配器、储能设备(蓄电池)和半导体制冷装置四部分组成。太阳能光电转换器输出直流电,一部分直接供给半导体制冷装置进行制冷运行,另一部分则进入储能设备储存,以供阴天或晚上使用,保证系统可以全天候正常运行。[2-3] 3、优点：
电厂发电余热氨水吸收制冷5万吨冷库经济可行性分析1、项目的提出 随着国家经济的发展以及对能源梯级利用的日益重视，冷热电联产提到重要日程，现结合泰安华能制冷有限公司热、电产品和吸收式制冷产品的优势，模拟一5万吨规模冷库采用不同制冷方式的运营成本，并进行技术经济性分析。其中冷间温度为0～2℃的高温库和冷间温度为-15～-18℃的低温库各占一半。计划采用电厂的抽汽余热资源，利用氨水吸收制冷技术进行制冷作为冷库冷源，以提高热能的利用效率，节约能源。 2、冷量估算 １）冷库高温库贮存水果、蔬菜、饮品；低温库贮存肉类、冰淇淋、水饺。库容50000吨（高低温库各储存25000吨）。 ２）制冷负荷概算 由于目前冷库土建结构尚未设计，日进出货量未知，精确的冷库负荷计算需要在土建和保温结构、日进出货量给定后才能进行。故只能根据冷库冷负荷概算指标进行估算。 冷库冷负荷概算指标 肉、禽、水产品 水果、蔬菜 表中，冷却设备负荷是指冷库内制冷剂蒸发负荷（冷负荷）；机械负荷是指考虑
了管道冷损失后的制冷机制冷功率。 按给定的冷藏容量各为25000吨计，取适当的蒸发器换热温差，则低温库需要蒸发温度为-22℃的冷负荷1750kW。压缩制冷机功率为875kW；高温库需要蒸发温度为-5℃的冷负荷5250kW。在采用压缩制冷情况下，压缩制冷机功率1750kW。 两库总计需要冷负荷7000kW。在采用压缩制冷情况下，制冷压缩机总功率2625kW。 3、方案技术经济评价 50000吨级冷库制冷设备可选的技术方案有2种： １）采用消耗电力的以氨或氟利昂为制冷剂的压缩式制冷系统。 ２）利用低压蒸气为热源的单级氨水吸收制冷系统。 现对上述2种备选方案进行初步的技术经济评价。其中，取折算的制冷设备满功率运行时间系数为0.65，即制冷设备每天按满功率运行15.6小时，每年满功率运行运行时间为5694小时。电价＝0.7元／kWh，蒸汽为余热，并且系电厂自用，不计费。 （１）压缩制冷方案 ａ．压缩制冷机组购置费 目前冷库用压缩制冷机组单位制冷量售价约为0.1万元/kW，7000kW制冷量的压缩制冷机组购置费用700万元。 ｂ．运行费用 压缩制冷机组实际满功率运行功率为2625ｋＷ，满功率运行时每小时耗电2625 kWh，电价按0.70元/度计算，则每小时电费1837.5
燃料与化工 Fuel ＆Chemical Processes Mar．2019Vol．50No．2 循环氨水余热回收制冷技术在工程中的应用 左复习 （山东铁雄冶金科技有限公司，邹平256200） 摘 要：利用循环氨水的余热驱动溴化锂装置制取16 18?的冷水，提供初冷器、脱硫预冷器及终冷器等设备需 要的冷水，降低燃气或者水蒸汽等能源消耗，达到节能降耗的目的。关键词：余热回收；制冷技术；节能降耗中图分类号：TQ025．2 文献标识码：B 文章编号：1001－3709（2019）02－0048－02 Application of flushing liquor waste heat recovery for refrigeration technology Zuo Fuxi （Shandong Tiexiong Metallurgical Technology Co．，Ltd．，Zouping 256200，China ） Abstract ：The waste heat of flushing liquor is recycled to power Li-Br chiller for producing 16 18? chilled water which will be used by primary cooler ， desulfurization pre-cooler and final cooler etc．，so that energy consumption such as fuel gas ，steam ，and the like can be saved． Key words ：Waste heat recovery ；Ｒefrigeration technology ；Energy consumption saving 收稿日期：2018－10－18 作者简介：左复习（1991－），男，助理工程师基金项目： 制冷机一般采用燃气或者水蒸汽等作为动力，能耗高、运行不经济，产生的废气和废水还会造成环境污染。 为了降低燃气或者水蒸汽等能源的消耗，减少 废气和废水的排放， 我们利用循环氨水的余热驱动溴化锂装置制取16 18?的冷水， 以满足初冷器、脱硫预冷器及终冷器使用低温水的需要，实现节能 降耗和污染物源头控制， 推动清洁生产深入开展，提升企业可持续发展的能力。 1 工艺概况 1．1 工艺原理 通常炼焦过程产生的荒煤气在桥管和集气管处 用75 78?的循环氨水喷洒冷却， 其中荒煤气中的热量有10% 15%使氨水升温， 离开集气管时氨水的温度为77 80?［1］ 。当入炉煤水分为8% 11%时，进入集气管的煤气露点温度为65 70?，进口氨水的温度不低于70?时即能保证氨水蒸发的推 动力［2］ 。因此， 在不影响荒煤气冷却效果的前提下， 可以利用5?温差的余热量驱动溴化锂装置来制取16 18?的冷水。 溴化锂余热回收装置由以下几部分组成：蒸发 器、吸收器、发生器、冷凝器、溶液热交换器。该装置 以循环氨水作为驱动热源， 加热溴化锂溶液产生水蒸汽， 水蒸汽被冷凝后变为冷剂水，再利用水在真空状态下沸点降低的特性， 在蒸发器里吸热蒸发，制取冷水。 1．2工艺流程 循环氨水余热制冷工艺流程见图1。利用循环 氨水泵将循环氨水引入溴化锂余热回收装置， 经过余热回收后再输送至焦炉， 并保证焦炉使用的氨水温度高于72?。利用回收的余热作为溴化锂装置的驱动能源进行制冷 。 图1循环氨水余热制冷工艺流程 1．3工艺特点 8 4DOI:10.16044/https://www.doczj.com/doc/1418461665.html,ki.rlyhg.2019.02.016