低品位余热回收利用技术的研发

工业余热回收利用的技术研究与探讨随着工业化的不断发展进程，工业生产过程中产生的热量问题成为了一个亟待解决的难题。

人们意识到，在掌握了一种科学合理的技术手段后，可以将工业生产中产生的热量进行回收利用，为环保事业和可持续发展做出贡献。

因此，工业余热回收利用的技术研究与探讨，已经具有了重要的现实意义。

本文将针对工业余热回收利用技术进行系统地剖析，探讨该技术在当前社会背景下的应用前景和推广方向。

第一部分：工业余热回收技术的概述工业余热的来源可以是电力、钢铁、石化、建筑等领域，尤其是一些大型企业，由于设备复杂几乎所有热能都在生产和运营过程中产生，功率更是不小，其中大部分热能未得到利用，浪费的不仅是能源资源，而且产生的碳排放和废气污染带来了不良环境影响。

因此，需要采取一系列措施将工业生产过程中产生的热量利用起来。

目前，社会上常见的回收途径有两种。

第一种是通过排放抽取热量、回收的方式来进行余热利用，这种方式较为简单，但是需要保证废气吸收时间和废气下冷的效果，否则会直接导致热量回收的效果差，密闭设备会慢慢出现热膨胀等现象，带来安全风险。

第二种是通过换热器传热、输送热量的方式来进行余热的回收，这种方式采用高效换热器，能够最大程度减少热量损失，热量使用率得到了有效提高。

第二部分：工业余热回收技术的应用现状工业余热回收利用技术的应用现状发展迅速。

目前，很多企业已经开始意识到工业余热回收利用的重要性，大力推行工业余热回收，取得了显著的成效。

以烧结、钢材、电力等领域为例，这些行业最先意识到了回收热量的重要性和必要性，并且积极采取行动，取得了明显的效果。

不仅加强了能源的利用效率和环境的改善，而且还提升了能源的节约和公司的竞争力。

第三部分：工业余热回收技术的未来发展趋势工业余热回收利用技术的未来发展趋势在于以提高回收热能轮换效率和提升能源利用价值为核心。

具体而言，随着新一代的高效换热技术不断涌现，人们开始逐渐认识到更加高效的高温高效换热器的重要性。

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。

比较常见的有：循环水用于采暖供热、锅炉烟气用于余热空气、加热炉烟气余热用于加热物料等。

3.2制冷制热在直接热交换没有合适的利用场合的情况下，也可将低温余热用于吸收式制冷或者热泵制热，改变余热能量的等级。

利用低温余热的节能环保技术研究随着科技的不断进步，人们越来越注重环保问题，提高能源利用效率也成为了全球热点话题。

在工业生产中，常常会产生大量的低温余热，而这些余热如果没有得到有效利用，不仅浪费了资源，还会对环境造成不良影响。

因此，利用低温余热的节能环保技术研究已经成为了当前的一个重要领域。

一、低温余热的来源低温余热是指在工业生产中，产生一定的热量但温度低于环境温度的余热。

常见的产生低温余热的行业包括钢铁、水泥、纺织、化工等。

例如，在水泥生产过程中，熟料冷却后的余热是一种常见的低温余热资源，温度通常在200℃以下。

二、低温余热的利用方式在过去，低温余热通常是以排放的方式在大气中释放，造成了严重的环境污染。

现在，随着技术的不断进步和人们环保意识的提高，低温余热的有效利用已经成为了一种趋势。

目前，利用低温余热的方式主要包括以下几种：1.利用低温余热发电利用低温余热发电是一种普遍的方式，也是最为直接的方式。

例如，在钢铁生产过程中，炉渣冷却后产生的低温余热可被转化成电能，提高工厂的自给自足能力。

这种方式的优点是节约了能源，减少了碳排放，同时也提高了经济效益。

2.利用低温余热进行热回收在许多工业生产过程中，产生的低温余热可以被回收用于加热其他的物质，例如加热水或气体。

这种方式可以减少能源的消耗，同时也可以提高经济效益。

例如，在化工生产过程中，炉膛的余热可以被回收用于蒸汽或燃气的生成。

3.利用低温余热进行制冷在许多场合，如冷库、船舶等，需要降低温度，而这时利用低温余热制冷则是一种非常有效的方式。

利用低温余热的制冷方式可以减少耗能，提高环保效益。

三、低温余热利用技术的研究现状目前，国内外对于低温余热的利用技术已经有了很多研究。

例如，国内的一些大型钢铁企业已经开始利用低温余热发电，提高了工厂的自供能力。

而在国外，一些先进的国家如日本、德国等也在积极研究低温余热的利用技术，推广应用这种技术。

随着节能与环保意识的不断提高，低温余热的利用技术在未来将会有更广泛的应用。

“双碳”目标下低温余热利用技术研究进展摘要：2021年12月，国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》，明确指出推动重点行业节能改造和污染物治理，到2025年，全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%。

2022年1月，工信部等八部委联合印发《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》，推动工业资源综合利用和绿色转型，为实现碳达峰、碳中和目标奠定基础。

根据行业调查，我国工业能耗约占全社会总能耗的70%以上，其中余热资源约占其能源消耗总量的16%～67%，可回收利用的余热资源约占约其能源消耗总量的10%～40%。

通常，按照余热的不同温度，一般将高于500℃的余热称为高温余热，400～500℃称为中温余热，400℃以下为低温余热。

当前低温余热回收主要以钢铁、冶金、水泥、化工等行业生产过程中产生的高温显热为主。

近年来，随着低温余热发电机组、中高温热泵技术等低温余热回收利用技术的逐渐突破，为工业企业低温余热回收利用的推广提供保障。

关键词：“双碳”目标；低温余热；利用技术1低温余热利用技术1.1吸收式制冷技术当热用户有冷量需要时，也可以将余热通过制冷技术进行回收利用。

在余热制冷技术中，吸收式制冷技术比传统的压缩式制冷技术环境友好，它利用制冷工质对的不断混合分离，在蒸发过程中吸收外界的热量产生制冷的效果，而不需要消耗电能。

制冷工质一般为天然的氨—水、溴化锂水溶液等。

以氨—水为工质对的吸收式制冷适用的蒸发温度可低于–70℃，且环境友好，但存在设备占地面积大、系统性能系数低的问题。

溴化锂吸收式制冷适用的蒸发温度一般高于0℃，对热源的温度要求不高，可以有效利用低温余热，具有较好的节能和经济效益。

1.2ORC低温技术对于环冷机中后段温度小于300℃的中低温热源，传统的以水蒸汽为循环工质的发电系统由于产生的蒸汽压力低，导致发电效率较低，无法产生经济效益。

随着技术不断改进，效率更高的ORC发电技术被应用于冶金行业。

低温废气余热回收利用的经验总结研究低温废气余热是工业生产过程中不可避免的产物，如果不加以有效利用，不仅会造成资源的浪费，还会对环境产生负面影响。

因此，对低温废气余热的回收利用进行研究是一个重要课题。

本文通过对低温废气余热回收利用的经验总结研究，探讨了不同领域中的应用技术和相关挑战，旨在为相关行业提供有益的参考。

首先，我们需要了解低温废气回收利用的基本原理。

低温废气回收利用是指通过采用适当的热交换技术，将废气中的热量转移给其他需要热能的介质，以实现能量的再利用。

其中，热交换器是实现废气热量转移的核心设备，常见的热交换器有空气预热器、蒸发器、再生式热交换器等。

在工业领域中，低温废气回收利用已经得到了广泛应用。

例如，钢铁制造过程中产生的大量废气包含有价值的高温热能，通过适当的热交换器和烟气脱硝技术，可以将废气中的热量转移到燃料气体或水中，用于加热和蒸汽发生等过程。

类似地，石化、电力、纸浆造纸、水泥等行业也可以通过回收利用废气余热，实现能源的高效利用。

在实际应用中，低温废气回收利用面临着一些挑战。

首先，废气的温度和流量波动较大，需要采用合适的传感器和控制系统确保热交换过程的稳定性。

其次，废气中可能存在有害物质，对废气进行合理处理和净化是确保回收利用的前提。

此外，不同行业的低温废气特点各异，需要寻找针对性的回收技术和设备。

针对上述挑战，研究人员和工程师们提出了一系列解决方案。

首先，利用先进的传感器技术，实时监测废气温度和流量，建立准确的回收利用模型，以实现对废气回收过程的精确控制。

其次，通过采用高效的净化装置和过滤器，去除废气中的有害物质和颗粒物，确保回收利用过程的安全性和环保性。

另外，对于不同行业的低温废气特点，可以研发相应的热交换器和废气利用设备，提高回收利用效率和经济性。

除了对于传统工业废气的回收利用研究，近年来，一些新兴领域也开始关注低温废气的利用。

例如，生物质能源利用方面，我们可以利用生物质燃料产生的废气中的低温余热，进行热电联供或热泵系统供热等。

科技成果——螺杆膨胀机低品位余热发电技术适用范围机械行业，建材、化工、冶金、纺织、窑炉等低品位余热利用行业现状低品位余热资源分布广泛，如在石化的炼油领域，温度低于200℃的流体所携带的热量占炼厂总能耗的40%以上；在有色冶金行业，大量温度60℃以上的液态余热（如冷却水）及低压蒸汽蕴含可用的热能约1000万tce以上；水泥行业在生产过程中产生的大量350-400℃以下的余热，其总热量占水泥熟料烧成总耗热量的35%以上。

对上述各领域的低品位余热进行合理利用，具有较大的节能潜力。

成果简介1、技术原理该技术把有机朗肯循环与螺杆膨胀机结合起来进行应用，整个系统包括：蒸发器（含预热器）、膨胀机、冷凝器、液体泵。

系统循环工质选用R245fa。

当回收低品位余热时，含热流体经过蒸发器时加热液态膨胀机工质，产生高温高压的膨胀机工质蒸汽进入膨胀机，推动膨胀机做功。

由膨胀机排出的低温低压膨胀机工质进入冷凝器向环境放热冷凝成液态，再由液体泵送入蒸发器蒸发，由此完成一个完整循环。

螺杆膨胀机属于容积式膨胀机，结构紧凑，强度高，不易损坏。

变工况能力极强，在负荷的10%-120%范围内均可稳定运行，非常适合余热、废热等参数波动性较强的能源的回收和利用。

2、关键技术（1）采用Y系列型线螺杆膨胀发电机组Y系列型线螺杆膨胀机可以使流动阻力减小，等熵效率可达85%以上。

5:6螺杆齿数比，可达到较大的高压孔口，减少进气阻力，并使转子强度更高。

（2）定制式优化设计针对余热利用的具体条件，进行型线的优化，使热力学系统更合理，通过单级ORC发电、串级ORC发电设计，使系统的发电效率达到最大。

（3）高效液体泵针对输送低粘度、易闪发液体工质的使用要求，采用了特殊设计型线的螺杆泵，内泄漏小，绝热效率高，功耗低，变频驱动，比屏蔽泵减少功耗50%以上。

3、工艺流程ORC螺杆膨胀发电工艺流程图见图1。

管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图见图2。

图1 ORC螺杆膨胀发电工艺流程图图2 管壳冷型ORC螺杆膨胀发电机组示意图主要技术指标对于120-250℃的烟气、80-160℃热水等低品位余热，ORC机组发电效率8%-12%技术水平该技术已获得国家发明专利3项，实用新型专利16项。

低温烟气余热深度回收技术的研究与应用探析一、引言在现代社会的工业生产中，大量的能量被浪费，并以烟气的形式排放到大气中。

其中，低温烟气余热是一种常见的能源浪费现象。

针对这一问题，科学家们积极研究低温烟气余热深度回收技术，并尝试将其应用于实践中，以实现能源的高效利用和环境污染的减少。

本文将就低温烟气余热深度回收技术的研究进展以及其在实际应用中的探索进行探析。

二、烟气余热的特点及意义低温烟气余热指的是工业生产过程中由于燃烧或反应产生的烟气中所含能量，经过烟囱排放到大气中后未被充分利用的热能。

低温烟气余热的特点是温度较低、热量分布不均匀以及零散性。

这部分热能的浪费不仅造成了能源的浪费，还导致了环境中的热污染。

因此，开发和利用低温烟气余热具有重要的经济和环境意义。

三、低温烟气余热回收技术的研究进展1. 烟气余热的回收方法低温烟气余热回收技术研究中最常见的方法包括换热器回收技术、吸附回收技术、蓄热回收技术、循环回收技术等，这些方法可以根据实际情况和需求进行选择和组合。

其中，换热器回收技术是最常用的方法之一，其通过将烟气中的热能传递给介质（如水、空气）来实现能量的回收。

吸附回收技术则是利用吸附剂将烟气中的热能吸附并转化为其他形式的能量。

蓄热回收技术则是利用热贮存材料暂时储存烟气中的热能，并在需要时释放。

循环回收技术则是将烟气循环利用，例如用于加热其他流体或再烧等。

2. 技术的改进与创新随着科技的不断进步和对环境保护意识的逐渐增强，低温烟气余热回收技术也在不断改进和创新。

例如，在换热器回收技术中，一些新型的换热器材料和结构被引入，以提高换热效率。

同时，一些新型的吸附剂也被研发，以提高吸附回收技术的效果。

蓄热回收技术中，一些新型的蓄热材料和蓄热器件被研究和应用，以提高蓄热效率。

此外，一些新型的循环回收技术也被尝试，例如采用循环流化床技术和烟气再循环技术等，以提高能源利用效率和减少排放。

四、低温烟气余热回收技术的应用案例1. 钢铁行业在钢铁行业中，大量的低温烟气余热是可以回收利用的。

供热系统低温余热利用技术研究与应用随着能源需求的不断增加和环境污染问题的日益严重，低温余热的利用成为了一个备受关注的研究领域。

供热系统中的低温余热利用技术，能够有效地提高能源利用效率，减少环境污染，具有重要的经济和环境效益。

本文将对供热系统低温余热利用技术进行研究与应用的现状和发展前景进行探讨。

首先，我们来看一下供热系统中的低温余热资源。

供热系统通常包括锅炉房、换热站等设备。

在这些设备中，燃烧产生的烟气和热水等都会产生低温余热，这些余热的温度通常在100-150摄氏度之间。

如果不加以有效利用，这些低温余热将会导致能源的浪费和环境的污染。

目前，供热系统低温余热利用技术主要包括余热回收和热泵技术两种。

余热回收技术是指将锅炉排烟中的余热通过换热器进行回收利用，用于供热或供应其他热能需求。

这种技术具有简单、可靠、经济的特点，对于燃煤锅炉等高温余热资源的利用尤为有效。

而热泵技术则是通过热泵设备将低温余热提升到高温水平，从而满足供热系统的需求。

这种技术适用于低温余热资源无法直接利用的情况，如燃气锅炉的废气。

在实际应用中，供热系统低温余热利用技术存在一些挑战。

首先是技术的成熟度和可靠性问题。

由于低温余热利用技术涉及到多个领域的知识，如热力学、热传导、流体力学等，因此技术的成熟度和可靠性是一个重要的问题。

这需要多学科的合作和技术的不断创新。

其次是经济性和投资回报问题。

尽管供热系统低温余热利用技术具有重要的经济和环境效益，但是在实际应用中往往面临着高投资成本和较长的回报周期。

这需要政府的政策扶持和企业的积极参与，以促进低温余热利用技术的发展和推广。

另外，与供热系统低温余热利用技术相关的环境问题也不可忽视。

供热系统的低温余热通常包含一定的污染物，如颗粒物、硫化物等。

如果处理不当，这些污染物将会对环境造成负面影响。

因此，在低温余热的利用过程中，需要加强对污染物的处理和控制，以保护环境和人民的健康。

然而，供热系统低温余热利用技术在未来的发展前景仍然非常广阔。

低温废气热回收及利用技术研究燃料燃烧过程中产生的废气是一种不可避免的环境污染源，同时也是一种资源浪费。

随着工业技术的不断发展，越来越多的企业开始关注废气的减排和利用，而低温废气热回收及利用技术越来越受到重视。

1. 低温废气的特点低温废气一般指排放温度在150-250℃之间的废气，其特点是排放量大、温度低、热量含量较低、成分复杂。

这些废气来源于不同的工业生产，如水泥生产、焦化、煤炭、钢铁等，同时也包括一些日常生活产生的废气，如炊事排放和室内通风等。

2. 低温废气的热回收技术对于低温废气的热回收技术，最常用的是换热和发电。

在换热技术中，废气通过换热器传递给水或其他液体，使之蒸发成蒸汽，用于供热或直接驱动机械，可以减少锅炉所需的燃料消耗。

而在发电技术中，废气则将热能传递给发电机发电，实现能源转化。

其中，废气换热技术的应用较为成熟，可以分为两种方式：一是常规换热器，可以减少燃气锅炉燃料消耗；二是废气余热锅炉，通过废气的蒸汽发生器和蒸汽发生器实现能源转化，降低企业的能耗和排放，提高生产效率。

3. 废气发电技术废气发电技术是一种新兴的低温废气利用技术，对能源的可再生利用和环境保护方面都有显著贡献。

其基本原理是利用废气传递的热能驱动蒸汽轮机或燃气轮机，进而产生电能。

废气发电技术的主要优点是能充分利用废气的能量，实现能源和环保的双重效益。

同时，与传统发电方式相比，这种技术的过程不会造成新的二氧化碳和其他排放物的产生，对环境污染的控制有很大的帮助。

4. 废气利用技术的前景随着能源环保的要求越来越高，低温废气利用技术将成为未来的发展趋势。

未来，更多的企业将会加大对这种技术的研发和应用，从而实现更好的能源利用和环保效果。

在燃气电站的建设和运行中，废气利用技术也是重点关注的领域之一。

利用这种技术可以大量减少燃料的消耗，同时还能降低排放物的产生，对于能源和环境的保护有着很好的作用。

总之，低温废气的热回收和利用技术是目前企业在环保和能源节约方面较为重要的措施之一，随着技术的不断发展和应用，这种技术必将在未来的可持续发展中发挥越来越重要的作用。