案例2 余热、余压利用项目案例
1、项目简介
项目名称：山西太原XX焦化有限公司余热回收发电项目
A、项目措施：
该项目拟将炼焦产生的废气中的物理显热予以回收。
B、原系统设备及耗能情况：
年产40万吨清洁型热回收捣固焦炉，废气量4×56000Nm3，温度950－1000℃，压力0.003MPa，直接通过烟囱排入大气。
C、新系统设备及耗能情况
建设4×25t/h余热锅炉四台，蒸汽压力3.82MPa，蒸汽温度450℃，锅炉设计效率为81.1%，12MW+6 MW凝汽式汽轮发电机组两套。电厂全年发电时间预计为6850h，年发电量12330万度，厂用电率13% 。
2、项目能耗影响因素分析
在该项目中可能影响项目实施后的节能量的主要因素有，机组的实际效率、机组的运行时间和负荷率、机组的运行期间的设备状态等等。
机组的实际效率是由设计、制造与安装等三个环节所决定的，只要在此三个环节中给予足够的控制，这个因素应当能达到设计水平，不会产生什么影响。
机组的运行时间和负荷率，对于余热回收项目，只要是主体设备（焦炉）与节能设备（余热回收发电设备）都能够保持良好的运行状态，机组可以携带较高负荷长时间运行，才能产生最大的节能量。
机组运行期间的设备状态，对能耗水平的影响也是相当重要的。如果机组在
使用维护不当的情况下，受热面内外结垢严重，大小事故频发，它的经济性是不言而喻的。
3、项目范围及技术改造内容
本项目的实施内容是：
1)新装四台25t/h余热回收锅炉；
2)新装一套12MW和一套6MW中温中压汽轮发电机组；
3)增加整套电厂的全部辅机与设施；
4)增加发电机出口线路到厂供电系统。
详见附图2-1
4、能耗计量仪表与测量
A：项目实施前
在本项目中，因为焦炉的废气在回收前是全部直接排放到大气中的，所以没有安装任何的计量表计。项目实施前设计阶段所采用的烟气数据，通过现场实际测量获得，并从理论上进行核算。
B：项目实施后
对于本项目，应将废气的热能利用前后的情况全部计量，所以项目的能耗量的计量主要是废气、电能两个方面，具体为：
1）进出余热锅炉的废气量及温度
2）余热锅炉的蒸发量及参数
3）汽轮机的进汽量及参数
4）机组的发电量、供电量、厂用电量。
在本项目中所选用的计量与测量仪表设备有烟气流量计、电度表、蒸汽流量计、压力温度计量仪等，精度等级在0.5%。
项目的计量测点布置图附图2-2
5、节能量检测与确认
节能量检测与确认在本项目中采用方法a和b即可。
在本案例中节能量的确定是以下的公式计算的：
节能量=发电量-厂用电量=供电量
本项目预计的节能量为：
供电量10727.1万度×3.66＝39261吨标准煤
6、其他事项说明
1）项目中的废气也称为焦炉煤气，其热值大约在4300kcal/m3，有着很高的利用价值，如果可能的话，在回收物理热量时，应当全部回收，意义更大。
2）当前钢铁行业节能新技术——干熄焦余热发电技术也能在本项目中应用。
余热余压--是指企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能，这些副产热能、压差能在一定的经济技术条件下可以回收利用。余热余压回收利用主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能。 利用余热余压是高耗能企业节能减排的重要举措，但目前在很多企业中仍未得到充分利用。本文研究余热余压利用现状和现有技术，并结合现场实例，提出了余热余压利用的实用性途径。 余热余压利用工程主要是从生产工艺上来改进能源利用效率，通过改进工艺结构和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。作为“十一五”期间国家十大重点节能工程和建设节约型社会重点工程之一的“余热余压利用工程”及相关技术应用正逐步推广。但是目前，钢铁、煤炭、建材、化工、纺织、冶金等行业的余热余压以及其他余能仍未得到充分利用，主要原因在于利用余热余压的装置一次性投资过高和投资回报率较低。随着能源价格的节节升高，余热余压利用的投资回报逐渐被人们认可，余热余压利用对企业节能减排工作也日趋重要。 余热余热应用现状是除了一次性投资较高外，在余热余压利用过程中，使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、环境条件的不同，给余热余压利用带来很多困难。许多企业限于投资或技术等难题，余热余压利用节能减排工程未能得到实施。 如钢铁企业的焦炉气、高炉气、转炉气，煤矿的煤层气，焦化企业的焦炉气等可燃副产气，大量放空，造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。又例如，我国钢铁行业1000立方米以上高炉约110余座，有30座以上尚未配套炉顶压差(TRT)发电设备；有大型转炉的企业19家，中型转炉的企业42家，只有7家使用转炉负能炼钢技术。我国焦化炉干熄焦比例较低，干熄焦产量仅占机焦总产量的17.4%。低热值煤气燃气轮机可充分利用副产煤气，但一次性投资较大。我国现有日产2000吨以上新型干法窑水泥生产线225条，只有少数配装了余热发电装置。 主要技术 1、在钢铁行业，逐步推广干法熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术、纯烧高炉煤气锅炉技术、低热值煤气燃气轮机技术、转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电－燃汽轮机装置、干法熄焦装置等。 2、在有色金属行业，推广烟气废热锅炉及发电装置，窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器，回收其他装置余热用于锅炉及发电，对有色企业实行节能改造，淘汰落后工艺和设备。 3、在煤炭行业，推广瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术，逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。到2010年，全国煤层气（煤矿瓦斯）产量达100亿立方米，其中，地面抽采煤层气50亿立方米，利用率100%；井下抽采瓦斯50亿立方米，利用率60%以上。 4、在化工行业，推广焦炉气化工、发电、民用燃气，独立焦化厂焦化炉干熄焦，节能型烧碱生产技术，纯碱余热利用，密闭式电石炉，硫酸余热发电等技术，对有条件的化工企业和焦化企业进行节能改造。 5、在其他行业中，玻璃生产企业也推广余热发电装置，吸附式制冷系统，低温余热发电－制冷设备；推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失；引进先进节
余热发电行业主要法律法规和相关政策 1.主要法律 1.1.《中华人民共和国清洁生产促进法》 2002年，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过《中华人民共和国清洁生产促进法》，要求对企业生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或者循环使用或者转让给有条件的其他企业和个人使用。 1.2.《中华人民共和国节约能源法》 2007年10月，第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议修改通过《中华人民共和国节约能源法》，将节约资源确定为基本国策，并在节能方面加大了激励措施力度，明确规定“国家鼓励工业企业采用高效、节能的电动机、锅炉、窑炉、风机、泵类等设备，采用热电联产、余热余压利用、洁净煤以及先进的用能监测和控制等技术”；明确提出“国家运用财税、价格等政策，支持推广电力需求侧管理、合同能源管理、节能自愿协议等节能办法”。《中华人民共和国节约能源法》以法律形式明确鼓励余热发电和合同能源管理，并且规定电网企业应按规定安排余热余压发电机组并网运行，为大力发展余热发电、促进余热余压利用提供了有力政策支持。 2、行政法规及国务院相关政策 早在1996年，国务院即发布《关于进一步开展资源综合利用意见》（国发【1996】36号）明确鼓励余热余压回收利用，并在随后2005年和2006年颁布了《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（国发【2005】22号）和《国务院关于加强节能工作的决定》（国发【2006】28号），均对余热余压利用等重点节能工程进行支持和鼓励。2007年，国务院发布《节能发电调度办法（试行）》（国办发【2007】53号），规定“余热、余气、余压、煤矸石、洗中煤、煤层气等资源综合利用发电机组”所发电力属于电网优先调度的电力。国务院先后发出《国务院办公厅
余热余压利用项目节能量计算 （1）采用溴化锂吸收式制冷技术，利用废热制取冷媒水替代冰机制冷项目，改造后停运7台活塞式冰机。 改造前7台活塞式冰机每小时用电量:7×190kW=1330kW 改造后溴化锂吸收式制冷机组配电设备每小时用电量:173.3kW 年运行小时:8000h 电折标系数: 0.366kgce/kWh 节电折标量：（1330-173.3）×8000×0.366/1000=3387 tce （2）利用工艺废热加热锅炉除氧水 两期合成供给热：循环机铭牌 出塔气量： 13350NM 3/tHN 3 小时氨产量：16.5 tHN 3 /h 水冷器进口温度：94℃ 出口温度：34℃ C P =7.6kcal/kmil ℃ Q=601868.46.75.16133504.221?????℃=1.877×107 kJ/h(△T=94-34=60) Q 节约=120×1000×(52-15)×4.1868=1.859×107 kJ/h m 节蒸汽=03 .4409.276218590000-=8003kg\h 实际节约为:7.6t\h 年节能量=7.6×8000=60800t 蒸汽/年×128.6=7818.88tce 依据： 1、2007年1月-2008年4月,除氧水150m 3/h 除氧进口温度25℃,出口95℃。 2、2008年5-8月170 m 3/h ，15℃，95℃。
3、2008年9月-2009年6月200 m3/h，15℃，95℃。 4、回收热水：锻烧28t/h、脱碳5t/h、重灰2t/h、干铵3t/h，以上四项合计约40 t/h，温度为100℃。 5、回收热量= () 4.0 03 . 440 9. 2762 2.4 95 100 1000 40 = - ? - ? ?T ①=()() 水 汽T T T k / 103 .0 150 5. 15 4.0 2.4 15 95 1000 40 150 = ÷ = - ? - ? ? - ②=()() 水 汽T T k / 108 .0 170 8. 18 4.0 2.4 15 95 1000 40 170 = ÷ = - ? - ? ? - ③=()()() 水 汽T T k / 075 .0 200 8 7. 22 4.0 2.4 15 95 1000 40 200 = ÷ - = - ? - ? ? - （3）采用无动力氨回收技术回收氨项目 采用无动力氨回收改造现等压回收氨以节约动力和蒸氨蒸汽， 并增加回收合成氨量。 改造前氨回收蒸汽流量平均 4.08 t/h，年蒸汽用量=4.08×8000=32640 t/a；改造后无蒸汽消耗，节约蒸汽量为32640t/a。 蒸汽折标系数：128.6kgce/t 节约蒸汽折标量：32640×128.6/1000=4197.5 tce 改造前因稀氨水膨胀外排 6.27 m3/h，年外排氨水折合成氨量6.27×16×17/20×8000=682 t/a；改造后无外排废水，节约合成氨量为682 t/a。 2007年吨合成氨综合能耗：1.699tce/t（实际统计数据） 节约合成氨折标量：682×1.699=1158.7 tce 节蒸汽和氨折标量为：4197.5+1158.7=5356 tce （4）采用涡轮机组回收脱碳余压位能项目 改造后1#脱碳增加一台水力透平发电机，每小时发电160kW,相当于节电160kWh；2#脱碳安装一台水力透平涡流泵，停掉1台配电机200kW的贫液泵，相当于节电200kWh。
余热余压利用相关技术介绍 一：概述 1.1：概念： 余热余压：是指企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能，这些副产热能、压差能在一定的经济技术条件下可以回收利用。余热余压回收利用主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能。 余热余压利用工程：主要是从生产工艺上来改进能源利用效率，通过改进工艺结构和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。这类工程除了一次性投资较高外，在余热余压利用过程中，使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、环境条件的不同，给余热余压利用带来较大困难。 1.2利用领域介绍：（与我公司有关） （1）在钢铁行业，逐步高炉炉顶压差发电技术、纯烧高炉煤气锅炉技术、低热值煤气燃气轮机技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电－燃汽轮机装置、干法熄焦装置等。 （2）在有色金属行业，推广烟气废热锅炉及发电装置，窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器，回收其他装置余热用于锅炉及发电，对有色企业实行节能改造，淘汰落后工艺和设备。 （3）在煤炭行业，推广瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术，逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。 （4）在化工行业，推广焦炉气化工、发电、民用燃气，独立焦化厂焦化炉干熄焦，节能型烧碱生产技术，纯碱余热利用，密闭式电石炉，硫酸余热发电等技术，对有条件的化工企业和焦化企业进行节能改造。 （5）在电力行业，推广热电联产，热电冷联供等技术，提高电厂综合效益。
（6）在其他行业中，玻璃生产企业也推广余热发电装置，吸附式制冷系统，低温余热发电－制冷设备；推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失；引进先进节能设备及材料，淘汰落后的高能耗设备。在纺织、轻工等其他行业推广供热锅炉压差发电等余热、余压、余能的回收利用，鼓励集中建设公用工程以实现能量梯级利用。 1.3发展前景： （1）由于一次性投资较高，部分企业余热余热利用工程还未得到充分发展，尤其是中小型企业。 （2）余热余压利用不仅节能，还有利用环境保护，是企业实现循环经济的新尝试，随着余热余压利用新技术的推广，余热余压利用必将有着广阔的应用前景。 二：工业余热 2.1资源特点 （1）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释放的热量在完成某一工艺过程后剩下的热量。按照温度品位，工业余热一般分为600℃以上的高温余热，300~600℃的中温余热和300℃以下的低温余热三种;按照来源，工业余热又可分为：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。 （2）余热资源来源广泛、温度范围广、存在形式多样，从利用角度看，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等固有条件限制。 因此工业余热资源利用系统或设备运行环境相对恶劣，要求有稳定的运行范围，能适应多变的工艺要求，设备部件可靠性高，初期投入成本高。从经济性出
中央空调制冷机组余热回收讲义 一.常用的计量单位： 1.压力： 1）米制单位：公斤力每平方厘米：Kg / cm2; 标准大气压：符号：atm ，海平面大气压力。 换算：1 atm = 760 mmHg = 101.325 KPa = 0.98 Kg / cm2。 2). 国际制单位：帕：Pa ( N / m2) ; 1000Pa = 1K Pa ; 1000000 Pa = 10 Pa = 1 M Pa 单位换算：1 Kg / cm2= 0.1 M Pa = 100 K Pa ; 2．热、能、功单位： A．米制单位：卡（Cal）:1公斤水温度升1℃所需热能。 1000 Cal = 1 Kcal (大卡)。 千瓦时：Kwh ； B．国际单位：焦耳（J）、千焦耳； 3．热流、功率单位： A．米制单位：千卡每小时；Kcal /h; B．国际单位：瓦（W）、千瓦（KW）； 换算：1千瓦（KW）= 860 Kcal (大卡)/h ; 1RT = 3.517 Kw 4. 制冷系数 = 制冷量÷消耗的功 能效比（COP）：每耗电1千瓦得到的制冷量。
二．空气调节： 空气调节是一门维持室内良好的热环境的技术。热环境是指室内空气的温度、湿度、空气流动速度、洁净度、新鲜度等。空调系统的作用是根据使用对象的要求使各参数达到规定的指标。 空调系统的组成五个部分：空气处理设备；冷源和热源；空调风系统；空调水系统；控制、调节装置。 三．提供冷源方式——蒸气压缩式制冷循环： 1．原理：液体蒸发时吸收热量， 2. 基本概念： 1）液体的沸腾温度（饱和温度）随液体所处的压力而变化，压力越低液体的饱和温度也越低；如：1Kg液态R22在0.584Mpa压力时的沸腾温度为5℃，吸热量（制冷量）为201.246KJ/Kg；在0.64MPa压力时的沸腾温度为8℃，吸热量（制冷量）为198.695 KJ/Kg。不同液体的沸腾温度与压力、吸热量也各不相同。因此，只要根据制冷所用液体（制冷剂）的热力性质，并创造一定的压力条件，就可获得所要求的低温。 2）．制冷工质：（制冷剂、冷媒、雪种）； 常用有：氨（R717）、氟里昂等； 氟里昂：R11：一氟三氯甲烷 R12：二氟二氯甲烷 R13：三氟一氯甲烷 R22：二氟一氯甲烷
空压机余热回收的利用 我公司共有空压机6台，正常生产时需开机4台，冷却形式为空冷，空压机运行时产生的热量大部分散发到空压机房内，导致空压机房内温度较高，空压机频频跳停，严重制约生产。为解决这个问题，我公司技术人员多次与空压机厂家咨询交流，最终采用水冷方式解决了这个问题，这种方案既解决了空压机的散热问题，也可将冷却水加热用来洗澡。在解决这个问题中我公司也走了不少弯路，现将实施过程作简要介绍，以供同行参考。 一、探索中的情形 1、最初的情形 2011年11月我公司开始试生产，由于工期紧张，在空压机散热管道未安装的情况下就开始开机生产，造成空压机房室温在50度以上，空压机频频跳停，我公司岗位人员密切注意空压机运行情况，严防酿成生产事故。 2、第一次完善 12月份，我公司利用停机间隙安装散热管道，但由于设计不太合理，散热管道出口未开在屋顶而开在侧面墙上，并且6台空压机只预留5个散热出口,做不到每个空压机一个散热出口，为了方便安装散热管道，我公司决定串联所有散热出口安装。安装后再次开机运行发现空压机房室温仍旧居高不下，检查散热管道发现，整个散热管道温度都较高，在空压机房室内形成了一个大大的暖气管道，使整个空压机房温度依旧偏高，问题仍旧存在。
串联的散热 管道。 3、第二次完善 我公司技术人员经过讨论决定封堵空压机串联部分散热管道，使运行的空压机每个都单独散热。利用停机时间我们在串联管道中加入挡板,隔开该部分散热管道。如图： 加入的隔板 在实际运行中起到一定的效果，但随之而来了新的问题，由于只有5个散热出口而有6台空压机，势必有两台空压机共用一个散热管道，若该两台空压机同时运转，依旧会造成空压机温度高而跳停；另外散热管道在侧面墙上，未充分利用热空气上升的特性，且管道较长，给空压机顶部散热风机造成很大负担，主要原因是热空气温度较高、散热管道较长，散热风机在推着热空气排出室内时工况不良，时常导
余热发电法律法规和相关政策汇总 1.主要法律 1.1.《中华人民共和国清洁生产促进法》 2002年，第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过《中华人民共和国清洁生产促进法》，要求对企业生产过程中产生的废物、废水和余热等进行综合利用或者循环使用或者转让给有条件的其他企业和个人使用。 1.2.《中华人民共和国节约能源法》 2007年10月，第十届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议修改通过《中华人民共和国节约能源法》，将节约资源确定为基本国策，并在节能方面加大了激励措施力度，明确规定“国家鼓励工业企业采用高效、节能的电动机、锅炉、窑炉、风机、泵类等设备，采用热电联产、余热余压利用、洁净煤以及先进的用能监测和控制等技术”；明确提出“国家运用财税、价格等政策，支持推广电力需求侧管理、合同能源管理、节能自愿协议等节能办法”。《中华人民共和国节约能源法》以法律形式明确鼓励余热发电和合同能源管理，并且规定电网企业应按规定安排余热余压发电机组并网运行，为大力发展余热发电、促进余热余压利用提供了有力政策支持。 2、行政法规及国务院相关政策 早在1996年，国务院即发布《关于进一步开展资源综合利用意见》（国发【1996】36号）明确鼓励余热余压回收利用，并在随后2005年和2006年颁布了《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》（国发【2005】22号）和《国务院关于加强节能工作的决定》（国发【2006】28号），均对余热余压利用等重点节能工程进行支持和鼓励。2007年，国务院发布《节能发电调度办法（试行）》（国办发【2007】53号），规定“余热、余气、余压、煤矸石、洗中煤、煤层气等资源综合利用发电机
一种利用低品位热能的蒸汽动力装置一种利用低品位热能的蒸汽动力装置，属能量转换和蒸汽动力装置技术，本装置采用水吸收低品位热源的热能。并让水在密封容器内蒸发，利用水蒸汽的蓄能作用，通过对蒸汽的压缩，实现低品位热能的回收、利用和品位提高。使用本装置可方便地实现低品位热能的利用和回收，并获得十分廉价的可用能。可广泛用于各行各业。 一种利用低品位热能的蒸汽动力装置 一种利用低品位热能的蒸汽动力装置。由一个低品位热能转换器（２）一个内部带汽水分离的蒸发器（４）一个蒸汽压缩装置（９）一个带有发电机（１３）的膨胀涡轮机（１２）和一个带回止阀（１３）的热水出管（１１）一个热网加热器（１４）一个抽气器（１５）组成，其特征为：－－低品位热能转换器（２）由循环泵（５）蒸发器（４）抽气器（１５）组成转换循环。－－蒸发器（４）蒸发出口与压缩装置（９）入口连接，蒸发器是通过蒸发器的排水和补水从转换器得到热能，并维持连续蒸发。－－蒸气压缩装置（９）与带电机（１３）的蒸汽膨胀机（１２）同轴，压缩装置出口与蒸汽膨胀机入口和出口水管相通。－－蒸汽膨胀机（１２）出口接至蒸发器（４）入口。或另一个本装置入口。－－取消膨胀机（１２）时，作蒸汽生产设备。－－取消膨胀机（１２）增加加热器（１４）本装置作热网热源设备。 张沈杰 投资有风险，请您关注我们为您提供的专利咨询服务专利号: 90107291
申请日: 1990年8月23日 公开/公告日: 1992年3月4日 授权公告日: 申请人/专利权人: 张沈杰 国家/省市: 江苏(32) 申请人地址: 江苏省南通市西外环路南通市电力开发公司邮编: 226006 发明/设计人: 张沈杰 代理人: 专利代理机构: (00000) 专利代理机构地址: () 专利类型: 发明 公开号: 1059184 公告日: 授权日: 20 公告号: 0000000 优先权: 审批历史: 1993年8月18日视撤日 附图数: 2 页数: 3 权利要求项数: 9
天然气镀锌炉的余热利用计算 本项目的余热来源为天然气镀锌炉燃烧废气余热，项目计划新增一台余热锅炉；利用烟道余热降低助镀剂溶液和酸洗槽酸液加热工序的能耗量，以达到节能减排效果。 一、余热来源：天然气镀锌炉燃烧废气余热 二、余热利用用处： 1、助镀剂溶液加热。 2、酸洗槽酸液加热（冬天低温情况下） 由于热镀锌工艺中，助镀剂溶液需要工艺温度50-70℃，酸洗液在10-20℃的温度范围内酸洗速度最适当。这2种溶液均需加热才能保持适当的工艺温度，如果使用电加热或燃气锅炉加热，需额外能源消耗，增加产品成本，本项目采用镀锌炉烟道余热回收的办法予以解决。 三、余热利用设备的选用： 本项目拟选用热管式余热蒸汽锅炉，热管技术是当今普遍采用的高效热量转换技术，热转换效率达到95％以上。 余热利用设备安装 本设备直接安装在镀锌炉燃烧废气排放烟囱上，见图8-2-7
图8-2-7余热利用及排放示意图 四、热量利用价值计算： 本项目耗用天然气主要为助镀剂再生系统加热, 初步估算耗气量240m3/h, 日耗气量为5760N m3年耗时300天,根据实测折损率0.5%计算,年能评前天然气利用量为171.94万Nm3。相当于2087.86吨标准煤。 天然气燃烧过量空气系数φ=1.1 当φ=1.0时，空气燃气配比为9.371：1， 则天然气燃烧时产生废气量为：240×11.3=2712 NM3/h 进入余热锅炉的废气温度700℃，出余热锅炉额废气温度160℃。 700℃时：废气比热1.089，密度0.404 160℃时：废气比热：1.026，密度0.815 废气热量利用量：2712×0.404×1.089×700-2712×0.404×1.026×160=655351kJ/h÷90%÷35544kJ/m3=20.48m3/h; 按每天工作16小时，年工作天数300天计算， =20.48m3/h×16h×300d=9.83万Nm3 则余热锅炉年利用量为9.83万Nm3，相当于119.36吨标准煤/a。
TRT余热发电 一、高炉炉顶煤气余压发电的基本原理 高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TopGasPressureRecoveryTurbine简称TRT)是目前世界最有价值 的二次能源回收装置之一。TRT是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能经透平膨胀做功来驱动发电机 发电，再通过发电机将机械能变成电能输送给电网，可以回收高炉鼓风能量的30%左右。TRT装置所 发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关，一般吨铁发电量为30千瓦时～40千瓦时。高炉煤气采用 干法除尘可以使发电量提高36%，且温度每升高10℃，会使透平机出力提高10%，进而使TRT装置 最高发电量可达54千瓦时/吨这种发电方式既不消耗任何燃料，也不产生环境污染，是高炉冶炼工序 的重大节能项目，经济效益十分显著。 炼铁生产中，高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时，称为高炉高压运作。高炉煤气在高压运作下具有 一定的压力能。采用煤气余压发电技术装备（TRT）可将这部分压力能回收，其设备的工作原理是煤 气的余压使煤气在透平机内进行膨胀做功，推动透平机转动，进而带动发电机转动，发出一定的电量。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关，一般吨铁发电量为30千瓦时～40千瓦时。高 炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%，且温度每升高10℃，会使透平机出力提高10%，进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨铁。 二、高炉炉顶余压发电的工艺流程 图1、高炉炉顶余压发电的工艺流程图
高炉荒煤气经重力除尘器后的半净煤气管道进入布袋除尘器的进气总管。在布袋除尘器进气总管和布袋除尘器之间设有一个旁路，在旁路上设有冷热交换器，用于煤气的升温和降温。布袋除尘器的布袋是氟美斯化纤制品，其工作温度为80℃～250℃，瞬间不允许超过500℃。煤气温度低于80℃易产生结露现象，布袋内有露水会与灰尘结球，造成布袋除尘的除尘效果下降，严重时会导致煤气流流动不畅；煤气温度高于250℃会使布袋变脆，甚至烧损。所以，设置旁路冷热交换器来应对煤气温度的变化，是干式布袋除尘器能够正常工作的条件。 下一步，从干式布袋除尘器出来的净煤气将进入透平机。这时的净煤气温度在120℃～180℃之间，含尘量为1.2～4.6毫克/立方米。从透平机出来的净煤气进入企业的净煤气管网。一些炼铁企业高炉煤气采用湿式除尘方法，即在重力除尘器之后采用文式管除尘设备，出来的净煤气仍可进入透平机去发电。 从工作原理上看，TRT装置代替了原来煤气系统的高压阀组，不同的是，原煤气系统的高压阀组将煤气的压力能白白泄漏掉了，而TRT装置可以回收高炉鼓风能量的30%左右。 三、TRT系统组成 实际应用中的TRT一般由八大系统组成。 1、透平主机：透平主机是TRT的主要部分，由它来完成压力能向动能的转化，同时通过静叶的调节功能来保证高炉炉顶压力的稳定。
描述 蒸汽锅炉压差发电节能技术 全国的热电公司承担着对外供应蒸汽和热水的业务。他们的运行方式一般是： 1、由热电公司自己的换热站置换成热水或冷水供给用户，这一部分需要对蒸汽降压使用。 2、把蒸气直接供给用户用于生产需要或自行换热采暖。有相当的一部分需要降压使用热力公司外供蒸气和换热站对蒸汽参数的要求是各有不同的。 在供热锅炉和热水\汽用户之间对蒸汽和热水的温度\压力要求不同。常常有0.8-1兆帕的压力差白白的浪费掉，可以利用它发电。不影响用户用汽和热。使用我们已经掌握的蒸汽锅炉压差发电节能技术，对锅炉供热系统进行技术改造，采用小型背压机组根据不同用户需要的蒸气压力差，进行热能-电能的转换以获取低成本的电能，实现了能源的梯级利用，减少厂用电，增加外供电量。该项目具有投资小、收益大，具有节能增值，以较少的成本增加和较低煤耗情况下，增加单位的经济效益。 国家在《热电联产项目可行性研究技术规定》［2000］1268号文件规定：“单台锅炉额定蒸发量≥20t／h，参数为次中压及以上，热负荷年利用小时≥4000小时的较型集中供热锅炉房，经技术经济比较具有明显经济效益的，应改造成为热电厂”。修订后的《中华人民共和国节约能源法》第三十二条规定：“电网企业应当按照国务院有关部门制定的节能发电调度管理的规定，安排清洁、高效和符合规定的热电联产、利用余热余压发电的机组以及其他符合资源综合利用规定的发电机组与电网并网运行，上网电价执行国家有关规定。” 对现有的锅炉房实施锅炉蒸气压差发电节能技术改造、热电联产后向用户供热供汽，此举既满足了用户的需要，又可使供热公司经济效益的提高。同时也能够因此工程的建设具有明显的经济、社会和环境效益，改善产业区的投资环境，对促进产业区的经济发展起着十分重要的作用。 例如：一家供热企业有5×20t／h百吨锅炉，对它的运行负荷进行分析，5台20t／h 工业蒸汽锅炉，其额定蒸汽压力为1.27MPa（g）而用户生产及空调所需蒸汽压力为0.70MPa （a），特别是采暖期所需汽水热交换器的用汽压力仅为0.2～0.5MPa（a），充分利用两者之间的压差发电，是本项取得节能的主要内容。 为了节约用地和考虑系统优化，宜在原有的5×20t／h锅炉房外侧加盖三层钢结构轻型厂房，并放置1400KW饱和蒸汽背压机组和相关设备。地平0.00米布置背压汽轮发电机组和水泵，有利于高压蒸汽管线的布局和走向。标高4.50米放置各种疏水泵和电气设备、值班计量室并做隔音处理。标高9.00安排汽水换热器和加热器，不需要盖顶棚以节约投资。 按区域内热负荷需求状况，统一考虑装机规模和装机方案，在保证供热发电运行安全性、可靠性的前提下，突出发电系统设计的技术先进、经济合理、洁净环保性能。工程设计和布置要与产业区的环境景观相协调，主要建筑物的设计要有时代感，突出美化景观的功效。 投资约700万元，发电0.7x108KWh度／年，按上网电价0.6元，收益420万元／年，设备寿命20-25年。经济效益十分显著。
烟道余热回收系统技术方案设计 废热回收加热助镀槽系统 一、工况条件 助镀槽1个，要求工艺温度：65℃~80℃； 槽体尺寸：14000×2100×2300（液高2100）mm,容积：62m3。 二、系统设备配置（详细配置的布置，见系统循环图） 利用我司生产的余热换热器对锌锅烟道进行余热回收，以水为介质完成两次热交换。吸收的热源用来加热生产线上助镀槽溶液，使助镀槽溶液温度保持在65℃左右。（以下选图均为实物拍摄） 1、助镀槽PFA换热器 S换=80㎡； 换热面积平均分配为两组，每组40㎡，安装于助镀槽两宽度方向； 换热器选配ZJ-FH-271-7.83； 口径DN65； 管束材质为PFA氟塑料管，选用品牌为美国杜邦； 材质特色 ●防腐蚀，耐各类强酸、强碱、强氧化剂； ●耐高温，适用温度范围-150℃-- +280℃；
管道与法兰焊接方法为热熔； 保护框架为20mmPP板（大板），支撑框架为15mmPP板（大板）。 备选方案： 将PFA管束换成FEP材质，换热器换热面积增加至96㎡，口径DN65； 选型：ZJ-FH-271-9.4； 耐温：-150℃~200℃； 同等工况下，PFA的柔性为FEP的10倍以上。 2.烟道余热回收换热器 管材：20#无缝钢管上加红外新型纳米高温节能防腐涂料，吸热能为普通余热换热器所吸热量的140%； 余热换热器选配：S余换=56㎡； 烟道尺寸：待确定； 烟道余热回收器尺寸：3300 x 1100 x1300，12排10根，具体尺寸可根据烟道尺寸调节。 3.水泵系统 水泵系统包括热水泵2台，变频水泵1台，阀门6个，压力表6个； 靠近烟道处热水泵2台为一个系统，采用一备一用方式运转，型号：IRG-65-160。水泵为自动控制，当一台水泵运行4-5小时后，另一台水泵开始运行。如一台水泵遇故障，另一台水泵将自动运行，并进行故障报警。控制柜内装有24小时微电脑调节器，可进行手动设定。管道上安装阀门4个，压力表2个。 另一台水泵为变频水泵，管道上安装阀门2个，压力表2个，可根据槽内温度自行调节水泵的流量，达到节能的目的。 4.测温探头、电磁阀系统 电磁阀受控于控制柜，槽内温度可实现自动控制，温度范围65-70℃。 5.水箱 水箱采用A3钢板，厚度：δ3mm，容积：1m3。有排污阀，并具有自动补水功能。 6.在水泵系统管道上装有压力表、阀门，水泵可4-5小时自行转换。
如何实现余热余压的回收 余热余压是指企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能，这些副产热能、压差能在一定的经济技术条件下可以回收利用。余热余压回收利用主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能。 一、什么是余热余压? 余热余压利用工程主要是从生产工艺上来改进能源利用效率，通过改进工艺结构和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。作为“十一五”期间国家十大重点节能工程和建设节约型社会重点工程之一的“余热余压利用工程”及相关技术应用正逐步推广。但是目前，钢铁、煤炭、建材、化工、纺织、冶金等行业的余热余压以及其他余能仍未得到充分利用，主要原因在于利用余热余压的装置一次性投资过高和投资回报率较低。随着能源价格的节节升高，余热余压利用的投资回报逐渐被人们认可，余热余压利用对企业节能减排工作也日趋重要。 余热余压应用现状 除了一次性投资较高外，在余热余压利用过程中，使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、环境条件的不同，给余热余压利用带来很多困难。许多企业限于投资或技术等难题，余热余压利用节能减排工程未能得到实施。 如钢铁企业的焦炉气、高炉气、转炉气，煤矿的煤层气，焦化企业的焦炉气等可燃副产气，大量放空，造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。又例如，我国钢铁行业1000立方米以上高炉约110余座，有30座以上尚未配套炉顶压差(TRT)发电设备;有大型转炉的企业19家，中型转炉的企业42家，只有7家使用转炉负能炼钢技术。我国焦化炉干熄焦比例较低，干熄焦产量仅占机焦总产量的17.4%。低热值煤气燃气轮机可充分利用副产煤气，但一次性投资较大。我国现有日产2000吨以上新型干法窑水泥生产线225条，只有少数配装了余热发电装置。 二、余热余压回收利用的主要技术 1、钢铁行业 逐步推广干法熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术、纯烧高炉煤气锅炉技术、低热值煤气燃气轮机技术、转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电-燃汽轮机装置、干法熄焦装置等。 2、有色金属行业 推广烟气废热锅炉及发电装置，窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器，回收其他装置余热用于锅炉及发电，对有色企业实行节能改造，淘汰落后工艺和设备。 3、煤炭行业 推广瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术，逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。到2010年，全国煤层气(煤矿瓦斯)产量达100亿立方米，其中，地面抽采煤层气50亿立方米，利用率100%;井下抽采瓦斯50亿立方米，利用率60%以上。 4、化工行业 推广焦炉气化工、发电、民用燃气，独立焦化厂焦化炉干熄焦，节能型烧碱生产技术，纯碱余热利用，密闭式电石炉，硫酸余热发电等技术，对有条件的化工企业和焦化企业进行节能改造。 5、其他行业 玻璃生产企业也推广余热发电装置，吸附式制冷系统，低温余热发电-制冷设备;推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失;引进先进节能设备及材料，淘汰落后的高能耗设备。在纺织、轻工等其他行业推广供热锅炉压差发电等余热、余压、余能的回收利用，鼓励集中建设公用工程以实现能量梯级利用。 三、余热余压回收利用案例
煤矿新能源综合利用技术资料 （压风机余热、矿井水余热、矿井乏风余热、工业太阳能综合利用）
一、制取洗浴热水的方式: 1、太阳能免费制取洗浴热水 太阳能是一种免费的能源，我公司先后研发太阳能系统防冻技术和太阳能系统免结垢技术。利用太阳能集热器系统中分别循环防冻液和软化水，达到防冻和免结垢的目的。根据矿区职工洗浴需求的大小，布置太阳能集热器的面积，利用PLC控制技术，得到恒温的洗浴热水。 兖矿集团北宿煤矿650吨洗浴热水工程 太阳能系统原理图 2、压风机余热免费制取洗浴热水
空压机连续的运行中，把电能转换为机械能，机械能通过专用设备压缩自然状态下的空气获得高压压缩空气，其中一小部分由机械能转换为高压压缩空气势能，另外空气被压缩产生的大量热量，经润滑油带出，最后以风冷或水冷的形式把热量散发出去。采用冷热交换原理，将空压机中高温润滑油中的热量转移至水中，油温为85℃-90℃, 将常温水转换为50℃-70℃ 热水，既降低油的工作温度，提高了空压机自身的工作效率，并且得到了可靠的洗浴热水。 空气压缩机余热制取洗浴热水原理图 3、热泵制取洗浴热水 水源热泵和空气源热泵热水机组是一种可以替代锅炉不受资源限制的节能环保热水供应装置。根据卡诺循环原理，实现由低温热能向高温热能转移的一种新能源利用技术，得到可靠稳定的洗浴热水。 4、瓦斯发电高温冷却水制取洗浴热水 瓦斯发电机组系统在运行中，产生高温烟气和高温冷却水，高温冷却水一般在40℃~50℃，可以作为洗浴热水的热源，免费制取洗浴热水。 5、井下热害处理热回收免费制取洗浴热水
高温矿井对于井下热害处理的要求比较重要，一般情况下，非供暖季时需要全负荷运行，供暖季小负荷运行。因此，在井下热害处理时安装热回收机组，在实现制冷的同时可以得到高温的热水用于洗浴。 总结：满足矿区职工洗浴热水的需求，本着“免费能源优先，节能能源辅助”的原则，结合矿区的实际情况，对矿区现有的可利用能源进行规划，综合利用，实现最大节能。 二、井下热害处理: 随着矿井开采深度的增加,矿井高温热害问题越来越严重,为保障煤炭工业持续健康发展,必须采取相应措施进行治理。依靠科学技术,加大安全投入,创造井下适宜的作业环境，提高井下工作人员的工作效率，保证员工的生命安全及身体健康迫在眉睫。我公司有以下三种技术方案： 方案一：井下降温制冷系统设于井底附近的制冷机房--即井下集中式系统，与地面建筑空调制冷系统分别独立设置。井下集中式系统是指除散热设备冷却塔置于地面上，制冷系统其它的设备均设置于井下制冷机房，制冷机组制备的冷冻水（3-5℃）通过冷冻水循环水泵经绝热管道送至采煤工作面或掘进工作面的空气冷却器，将通过空气冷却器的空气降温，冷却后的空气与未通过空气冷却器温度较高的空气在巷道混合后，使得通过采煤或掘进工作面的空气温度≤26℃，达到规要求的工作温度。同时，在地面上矿井工业场地风井井口附近设置冷却塔，用以排放井下制冷机组产生的冷凝热。 该方案系统简单、中间环节少，能耗低；与地面集中式（方案二）系统相比减少了换冷器、冷水泵及相应的附属设备。该系统存在的问题是要求制冷机组的冷凝器及冷却水泵必须承受近10MPa的压力，同时，井下集中式系统运行管理、维修安装等方面不如地面集中式系统。
空压机余热回收 系统工程方案书
目 录 一：空压机余热回收原理、用途说明 (3) 二：空压机热能回收的优点 (5) 三：空压机专用热水机和热泵、锅炉等各种制热设备的比较 (6) 四：贵公司的热能回收方案设计基础 (7) 五：空压机热能回收应用安装示意图 (8) 六：方案目标及验收标准 (10) 七：“新热能”空压机专用热水机的独特原理、设备数据、产品特点 (10) 八：工程施工依据与管道选材 (14) 九：安装施工方案 (15) 十：售后服务 (17) 十一：报价清单、回报周期、商务条款 (17) 十二:回报周期、商务条款： (19) 十三:工程实例图： (20) 附件：热水机产品介绍………………………………………………………………
一、空压机余热回收原理、用途说明： 1、概述：空压机热能的基本概况： 空压机的工作过程中，输入电能的80%左右变成热量，余不足20%左右变成最终的压缩空气能。 压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后，大部分被压缩后的油气混合物带走。分别在各自的冷却器（油冷却器和气冷却器）中被冷却介质（水或空气）带走，热量白白地浪费了。从理论上讲，除了2%的辐射热量不能回收外，几乎98%的热量均可以被回收利用。 2、热水机的基础原理及热能回收的用途： “新热能”热水机组实际上是一台热量回收装置，不同于机器上的冷却器。根据压缩机各机型的不同热量，设计制造出不同型号的机组与各种型号的压缩机匹配使用，避免因换热面积不精确，压降过大等原因给压缩机带来故障。热水机组接管通常设置在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用。要实现全自动供水功能还需添置其它设备，其中包括热水管道、保温工程、储热水箱、循环水泵、自动控制箱、各种阀件管件等。可根据用户的不同需求安装不同的控制系统，使余热回收工程在最经济、最安全可靠的状态下运行。 回收水温常规为55℃-75℃之间，广泛适用于需要高温水或热水地方，如： 员工浴室用水、食堂用水、造纸及食品工业等生产设备用热水、锅炉预热、取暖设备、木材及电子产品烘干等。
铅锌冶炼厂炉窑的余热回收及利用 宋冬根 南昌有色冶金设计研究院 摘要侧重介绍了沸腾焙烧炉、烟化炉等炉窑的余热资源的回收及其利用系统。 关键词余热资源余热利用、烟气露点 1 前言 有色冶金炉窑种类繁多，用途各异，其中大多数为高温设备，余热资源非常丰富。例如，铅锌冶炼厂锌精矿沸腾焙烧炉，排烟温度一般在850～1050℃，烟化炉排烟温度可达l100℃以上。 然而，有色冶金炉窑的余热有其自身的特点，一是烟气波动大，多数有色冶金炉窑呈周期性作业，加料熔化时，送风量大、烟气温高，烟气量大，含热量也大，反之，出料时，仅需保温，送风量小，烟气量也小，烟气温度也相应较低，含热量也自然随之减少。二是热源分散，如分散在烟气里，炉窑本身各冷却元件里，产品物料里等。三是余热载体较复杂，如烟气中的尘以及烟气中的不同气体成分如S02、CO、H2O、N2等。 总之，有色冶金炉窑余热资源非常丰富，利用难度也较大，本文将侧重探讨某有色冶炼厂锌精矿沸腾焙烧炉、烟化炉等常用炉窑的余热回收及余热利用。 2 余热回收装置 2．1 锌精矿沸腾焙烧炉的余热回收装置 锌主要以硫化物形态存在于自然界，约90％的锌是从硫化矿产出的。炼锌方法一般有火法和湿法两大类，无论那种冶炼方法，硫化锌精矿一般都要先经过脱硫，使硫化锌转变为氧化锌，以适应下一步冶炼工序的要求。 硫化锌精矿的沸腾焙烧为自热熔炼，锌精矿中的硫化锌与鼓入炉内空气中的氧进行的氧化反应为强放热过程。 硫化锌精矿在酸化沸腾焙烧时，沸腾层温度一般要求在850~900℃，排烟温度达900～950℃。烟气中并含有大量的烟尘和SO2，根据烟气后续处理工艺要求，烟气温度必须降至300~400℃后才能送至后续处理设备进行处理。 余热回收装置的设置必须考虑烟尘的粘结和烟气的低温腐蚀，因此余热回收装置的结构设置必须考虑合理的清灰设施和控制每段冷却元件的烟气出口温度，同时余热回收装置生产蒸汽的压力也必须合理，防止受热面低温腐蚀。目前采用比较多的清灰设施是弹簧锤振打清灰，使用效果较好。装置的设计压力可根据烟气的成分和压力来考虑，一般饱和蒸汽压力对应的饱和蒸汽温度应高于烟气露点温度。生产的蒸汽（饱和或过热蒸汽）可用于发电和生产。 2．2 沸腾层的余热回收装置 硫化锌精矿的酸化沸腾焙烧，沸腾层温度需维持在850～900℃，而硫化锌的氧化放热除能保证沸腾层的温度外，还约有19％的富余热量需要排出。最常用的方法是在锌焙砂沸腾层内设置汽化冷却埋管（换热装置），所产蒸汽并入烟气余热锅炉蒸汽系统。 2．3 烟化炉的余热回收装置 铅鼓风炉渣常含有Zn、Pb，此外，还含有其他有价金属，应该尽量综合回收。尽管处理铅炉渣的方法很多，但大多数工厂都采用烟化法。 烟化过程是典型的间歇作业，分加料期、吹炼期、放渣期等。吹炼100kg鼓风炉炉渣约产生240Nm3的烟气。排烟温度约1150℃，烟气含尘在70~100g／Nm3。 烟化炉余热锅炉的开发运用不如沸腾炉余热锅炉出现得早。主要原因一是烟化炉没有沸腾焙烧炉应用广泛，数量远少于沸腾焙烧炉，只有大型冶炼厂才用烟化炉来处理鼓风炉渣；
河北省武安市裕华钢铁有限公司 余热余压利用及高炉煤气发电项目 河北省财政厅 一、项目概要 1.项目简介 无论是谁，看到那样巨大的一炉滚滚钢水出炉，而仅需两个工人过去操作，都会对现代化的钢铁企业叹为观止。裕华钢铁有限公司是河北省重点“百强企业”以及“中国500强”，其树立的“打造精品基地，建设绿色钢企”的发展理念，令其发展长时间处于同行业上游。裕华公司率先将钢铁制造流程由“资源—产品—废物”的单向直线型，转变为“资源—产品—再生资源”的圆周循环型，使钢铁企业既是钢铁产品的制造者，又是清洁能源的转换者和社会废弃物的耗用者。因为其先进的发展理念以及高效的生产模式，在其发展的关键时刻，清洁基金给予了有力支持。 武安市裕华钢铁有限公司余热余压利用及高炉煤气发电项目，地点位于裕华公司现有厂区内。主要建设2×20t/h烧结余热锅炉+1×10MW补气式汽轮发电机组；2×75t/h中温中压纯燃煤气锅炉+2×15MW凝气式汽轮发电机组；1×4.5MW高炉煤气余压能量回收发电装置（TRT）及其配套设施。项目总投资19,493万元，在2011年该公司获得了6,000万元的清洁发展委托贷款。2011年8月初，2座15MW高炉煤气发电项目、4.5MW高炉余压TRT发电机组相继完工，并且顺利发电，2012年6月，10MW高炉煤气余热发电项目投产。根据已投产项目发电情况看，2013年度至2015年度项目合计发电112,140万kWh，实际减排108.30万吨二氧化碳当量、减排煤气65.55亿立方米、二氧化硫32,808吨、氮氧化物15,954吨；该项目合计实现总产值7.35亿元，实现利税1.70亿元，经济效益、社会效益、环境效益十分明显。