节能技术
工艺流程中低温余热
回收利用技术研究
上海理工大学 刘洋郁鸿凌管晨希杨东伟肖博钧
摘要：随着经济的发展，能源需求紧张的问题日益突出，节约能源、降低能耗愈显重要。针对当前低温余
热回收利用率较低，开发低温余热回收技术，拓展低温余热的领域是当前节能减排工作中亟待解决的问题。本
文主要介绍余热的分类及回收利用过程中存在的难点，并通过实例介绍低温余热应用的实例，提出余热利用中
应遵循的原则，以提高余热的利用效率。
关键词：余热；利用率；溴化锂
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ａｐｐｌ ｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｌ
Ｌｉｕ ｙａｎｇ，ｙｕ ｈｏｎｇ ｌｉｎｇ，ｇｕａｎ ｃｈｅｎ ｘｉ，ｙａｎｇ ｄｏｎｇ ｗｅｉ，ｘｉａｏ ｂｏ ｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓｈｏｒｔａｇｅ，ｓａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ
ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｂｅｃｏｍｅ ｍｏｒｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｏｗ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ
ｌＯＷ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ
ｅｘｐａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ａｒｅ ｅａｇｅｒ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ
ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ，ｔｈｅｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｌｏｗ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ
- 1 - 纯低温水泥余热发电技术介绍
宁国水泥厂余热发电处
前言
新型干法水泥生产技术在我国经历了一个逐步完善提升的发展过程。近年来，新型干法水泥生产技术在应用中不断提升，尤其是海螺集团，在工艺系统优化、自动控制、投资成本、生产规模、劳动生产率和环境保护等生产技术和装备方面，已赶上甚至领先国际先进水平，只是在可燃废料替代率和生产用电自供率方面，与发达国家相比，还存在一定的差距。近两年来，我国经济发展水平持续高扬，电力需求增长迅猛，电能供应紧张，国家对工业企业节能提出了更高的要求，尤其是对高耗能产业，要求最大限度地回收利用余热，降低能耗，节约能源，实现经济可持续发展战略。因此，随着水泥市场竞争的日益激烈与残酷，充分利用窑系统排放废气进行余热发电，提高工厂生产用电自供率，降低水泥生产成本，提高产品的性价比，从而占领和扩大水泥市场份额，保持企业可持续发展，是大型水泥企业当前及今后可供选择的技术之一。
一、 水泥窑余热发电技术的发展历程简介：
水泥窑余热发电技术的发展大致经历了中空水泥窑余热发电
技术、带补燃炉的预分解窑余热发电技术和当前的纯低温水泥窑余热发电技术三个阶段，每个阶段的发展都与同时期的水泥发展技术、企业需求、国家产业政策、环境要求等因素息息相关，密不可分。
1、中空水泥窑余热发电技术
中空水泥窑余热发电技术已有80多年的历史，我国水泥窑余热发电技术起源于二十世纪三十年代东北及华北地区建设的若干条中空窑配套的高温余热发电系统，很长一段时间内随着小水泥在全国范围的“遍地 - 2 - 开花”，中空水泥窑余热发电技术也随之“扎根落户”，得到了较快的发展。其水泥窑废气温度为800℃～900℃、熟料热耗为6700KJ～8400KJ/kg，所配套的高温余热发电系统的发电能力为每吨熟料100kW～130kW。二十世纪八十年代后期，由于新型干法水泥技术的迅猛发展，中空窑等落后生产工艺的高能耗、低产量等劣势凸显，已逐步被淘汰，其中空水泥窑余热发电技术同样也少有发展的空间与意义。
中低温余热利用方案
2017年
方案摘要
根据厂区的中低温余热情况进行了分析，制订了余热利用的方式及达到的节能效益。本方案主要包括三个方面：
（1）烟气余热回收利用。此部分余热利用有两种主要应用形式：一、采用烟气换热器直接预热锅炉补水，预计提升温度约30℃左右。二、采用烟气换热器回收烟气热量产生90℃高温热水制冷，热水机组替换原热电厂办公楼电冷机。采用方法一最简单、投资最省，但主要问题在于解决换热器堵塞和露点腐蚀问题。
（2）90℃蒸氨废液回收利用。此部分余热可考虑采用非电热泵，以90℃的热水作为驱动热源，同时加热90℃的热水升温至120℃送往纯碱工艺的第一闪蒸罐内产生蒸汽。2500m3/h的蒸氨废液每小时约可产生18吨蒸汽，年节省1800万元的蒸汽费用，投资回收期约14个月。项目中采用特制的热泵机组解决腐蚀问题并考虑结垢的解决方案。
（3）45℃低温冷却水余热。此部分余热可与锅炉补水预热相结合，采用非电热泵回收45℃低温冷却水热量，将35℃的锅炉补水加热至90℃补入除氧器水箱中。以50MW的锅炉为例，每小时可节省3.4吨蒸汽，每节省340万元，投资回收期约1年。
公 司 简 介
远大科技集团是一家“以独创技术为理念、以保护生命为信条”的企业，远大所有产品都颠覆了行业传统，都从本质上优化着人类生存和地球环境。
远大空调有限公司是远大科技集团下属子公司，1988年以3万元创业，1996年以来无贷款，一直以滚雪球方式发展。连续多年被评为中国“最具国际竞争力企业”、“最受尊敬企业”。
远大以非电中央空调主机产品享誉全球，销往80个国家，在中国及欧美市场占有率第一。近年开发了具备静电除尘功能的中央空调末端产品、空气净化机及可持续建筑，并从事中央空调交钥匙工程、中央空调合同能源管理服务。远大的所有产品均为自主创新，均获得了中国及欧美质量认证和安全认证。远大的所有服务均以节能、减低用户投资为重心。
“我们保护生命”是远大的口号。远大希望，用方便的空气健康技术让人多活30年，用实用的空调节能技术使用户节能一倍，以减轻地球暖化，让后代可以继续生存在地球上。
热电厂低温循环水余热回收利用工程实践
摘要：进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是热电厂以惊人的速度向前发展。随着煤炭价格逐年升高，热电厂经营压力巨大，且电力行业是一次能源消耗大户和污染排放大户，也是国家实施节能减排的重点领域。电厂循环冷却水余热属于低品位热能，一般情况下，直接向环境释放，造成了巨大的能源浪费。热泵是利用一部分高质能从低位热源中吸取一部分热量，并把这两部分能量一起输送到需要较高温度的环境或介质的设备。火电厂循环水中存在大量余热，利用热泵技术有效回收这部分热量用于冬季供暖或常年加热凝结水。关键词：热电厂；低温循环水；余热回收；利用工程
引言
低温循环水余热即是可回收再利用的一种资源。热电厂生产中需要大量能源，这些能源因生产工艺等原因，无法全部利用，因此就产生了大量的各种形式的余热，能源浪费严重。
1热泵技术的分类
热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。按照驱动力的不同，热泵可以分为压缩式热泵和吸收式热泵。压缩式热泵主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀组成，通过让工质不断完成蒸发一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程，将低温热源的热量传递给热用户。吸收式热泵主要由再生器、吸收器、冷凝器、蒸发器、溶液热交换器等组成，是利用两种沸点不同的物质组成的溶液的气液平衡特性来工作的。根据热泵的热源介质来分，可分为空气源热泵和水源热泵等：空气源热泵是以空气为热源，因空气对热泵系统中的换热设备无腐蚀，理论上可在任何地区都可运用，因此是目前热泵技术应用最多的装置；水源热泵是以热水为热源，因水源热泵的热源温度一般为15~35°Ｃ，全年基本稳定，其制热和制冷系数可达3.5-4.5，与传统的空气源热泵相比，要高出30％左右。
2驱动蒸汽参数偏低工况
当蒸汽参数偏低，不能满足热泵正常工作需要时，对高参数蒸汽减温减压后送入热泵，这种方法没有对高参数蒸汽的能量进行梯级利用。研究采用蒸汽引射器方案，即利用高参数蒸汽引射低参数蒸汽，产生满足热泵需求的蒸汽，实现高、低压蒸汽的高效利用。蒸汽引射器的工作原理是把高压蒸汽的势能通过喷咀形成高速动能，带动吸引低压蒸汽在喷射器混合段充分混合，混合蒸汽在扩压段降速、升压，满足生产需要。引射器结构主要包括喷射段和喷射器混合段。根据蒸汽性质及蒸汽在喷咀中的压降计算得到喷嘴的形状和尺寸。根据蒸汽参数，喷嘴通常做成拉伐尔喷咀或锥形喷嘴。喷射器混合段是高、低压两股汽充分混合的部位，两种蒸汽混合均匀后，在扩压段降速增压。所以混合段分为作用、形状不同的前、中、后三段。通过总流量设计尺寸，最终合成所需压力的蒸汽。
