低温热能高效利用途径研究
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低温废热回收与利用技术研究低温废热是指工业生产和生活中产生的低温余热能量,在一定条件下可以被有效回收和利用的能源资源。
随着社会经济的不断发展和能源资源的日益紧张,低温废热回收与利用技术逐渐引起人们的关注和重视。
利用低温废热进行能源回收不仅可以提高能源利用效率,减少能源浪费,还可以降低环境污染,促进可持续发展。
低温废热回收与利用技术的研究包括废热的回收方式、利用途径、技术装备等方面。
目前,低温废热回收与利用技术主要包括:热泵技术、燃气轮机底部余热利用、ORC发电技术、热交换技术、生物质能源利用技术等。
这些技术可以有效地将低温废热转化为有用的能源,为工业生产和生活提供更为清洁、高效的能源供应。
在低温废热回收与利用技术的研究和应用中,需充分考虑生产设备的特点、废热的产生条件、回收利用的技术路线等因素。
通过对不同行业、不同需求的低温废热进行综合分析和研究,可以找到最适合的废热回收与利用技术,并将其应用于实际生产中。
同时,还需要不断改进技术装备,提高回收利用效率,降低成本,使废热回收与利用技术更具竞争力和可持续性。
低温废热回收与利用技术的研究还面临一些挑战和难点。
首先,废热来源广泛,种类繁多,需要根据不同情况采取不同的回收与利用方式,这对技术研究和实践提出了更高的要求。
其次,废热回收与利用技术需要有较高的技术水平和资金投入,需要相关部门、企业和研究机构的共同支持和努力。
最后,废热回收与利用技术需要与现有的能源系统相互配合,使得整体能源系统更加高效、清洁和可持续。
在未来的研究中,可以加强低温废热回收与利用技术的基础研究,深入探讨不同废热来源的回收利用方式,提高回收利用效率,减少能源浪费。
同时,可以加强技术应用示范,探索新的废热回收与利用技术,推动该领域的发展和进步。
通过共同努力,低温废热回收与利用技术将为促进产业转型升级、保护环境、实现可持续发展作出更大的贡献。
随着技术的不断进步和应用的推广,低温废热回收与利用技术必将在未来的能源领域发挥着越来越重要的作用。
低温热能利用与应用研究第一章:引言低温热能是指温度在100摄氏度以下的能量。
随着能源需求的急剧增加和传统能源资源的日益枯竭,对低温热能的利用与应用研究成为了全球能源领域的焦点之一。
本文将从低温热能的概念、特点以及存在的问题出发,探讨低温热能利用与应用的研究进展与前景。
第二章:低温热能的特点低温热能相对于高温热能来说具有以下特点:1. 热能稀薄:低温热能的能量密度相对较低,需要更高效的技术手段来实现利用。
2. 热梯度较小:低温热源与冷媒之间的温差相对较小,导致热能转化效率低下。
3. 资源广泛:低温热源分布广泛,包括地热、工业生产废热等,具有较大的利用潜力。
第三章:低温热能的利用方法低温热能的利用方法主要包括以下几类:1. 热电转换:利用热电材料的Seebeck效应,将低温热能转化为电能。
热电技术具有简单可靠、无移动部件等优势,广泛应用于空调、汽车等领域。
2. 热泵技术:通过热泵循环原理,将低温热源的热能转移到高温热源,提供热能给终端用户。
热泵技术具有高效节能、环保等特点,在供暖、制冷等领域得到广泛应用。
3. 有机朗肯循环:利用有机工质代替传统的工质,将低温热能转化为机械能。
有机朗肯循环技术具有体积小、重量轻等优势,适用于微型和小型能源系统。
4. 湿润空气换热技术:通过湿度差异来实现低温热源的热量转移。
湿润空气换热技术具有简单方便、节能环保等优点,在空气调节、热水供应等领域具有潜在应用前景。
第四章:低温热能利用的应用领域低温热能的利用可应用于以下领域:1. 工业生产:利用工业废热、冷凝等低温热能为工业生产提供能源支持。
如利用钢铁冶炼废热进行发电,提高能源利用效率。
2. 温室农业:利用低温热能为温室提供照明、供热等服务,提高植物生长效果。
3. 城市供热:利用地下热能、工业余热等低温热能为城市供暖,减少对传统煤炭等能源的依赖。
4. 热水供应:利用太阳能等低温热能为家庭、工业、商业建筑供应热水,满足日常生活所需。
低温热能开发利用技术研究近年来,随着人们对能源开发和环境保护的重视,低温热能开发利用技术逐渐成为研究的热点。
低温热能是指温度低于100℃的热源,主要包括地热、太阳能、储能系统等,其开发利用可以替代传统的化石能源,对于缓解能源紧缺压力和改善环境污染有着重要意义。
本文将从技术原理、技术应用和前景展望三个方面对低温热能开发利用技术进行深入探讨。
一、技术原理1. 地热能利用技术地热能是指地球内部的热源,在地下深处储存着大量的热能,可以通过钻井方式将其取出,利用其产生的热能来发电或供暖。
地热能的利用原理是运用地热泵系统将地下热能转移到室内或用于发电。
地热泵是一种利用地下或水源的稳定温度提供家庭供暖和制冷的设备。
使用地热泵可以将地下水、土壤、空气中的热量通过热交换的方式转移到室内。
2. 太阳能利用技术太阳能是指太阳辐射热量,可以转化为热能或电能进行利用。
太阳能的利用原理是通过太阳能电池板将太阳辐射转换为直流电能,再经过逆变器转换为交流电能使用。
太阳能发电有两种形式:集光式太阳能发电和分布式太阳能发电。
集光式太阳能发电采用大型光电阵列,可以集中存储电能,为家庭、企业、城市提供电力供应系统。
分布式太阳能发电则采用较小的太阳能电池板,分散在建筑物或道路旁边的太阳能电池板上,利用环境光线进行电能收集和储存。
3. 储能技术储能技术是指利用低温能源进行热储存的技术,可以在系统运转期间储存能量,提高能源利用效率。
其中,冰蓄能技术是一种较为常见的储能技术,通过冰的融化和凝固实现储能和释放。
其基本原理是将夜间获取的低温水通过换热器降至冰的融点以下形成冰,白天将需要冷却的水通过换热器和冰接触来实现冷却,这样就可以在日间的高负荷时段得到稳定的低温水供应,提高能源利用效率。
二、技术应用低温热能开发利用技术在各个领域都有着广泛的应用,包括能源供应、建筑能耗、农业生产等。
1. 能源供应在能源供应领域,低温热能主要用于地热发电、太阳能光伏发电等,可以替代传统的化石燃料供能,减少能源的消耗和环境污染。
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。
低温热能的利用途径能源问题是全球面临的重要挑战之一。
随着人们对能源需求的增长,传统能源资源的供应逐渐减少,而且使用传统能源还会对环境造成严重的污染。
因此,寻求可再生能源并高效利用已成为当前的热门话题之一。
低温热能作为一种可再生能源,在这个方面扮演着重要角色。
本文将探讨低温热能的利用途径和相关技术。
一、地热能地热能是指地球内部的热能资源,是一种很好的低温热能来源。
使用地热能可以提供供热和供电的能源。
例如,地热能可以用于供应温泉、暖气等日常生活所需的热水和热能。
此外,地热能还可以通过地热发电厂转化为电能,为社会和工业领域提供高效清洁的电力。
二、工业废热利用工业生产中产生的废热可以作为低温热能的利用途径之一。
许多工业过程会产生大量废热,如果没有有效的再利用,这部分热能将会白白浪费。
通过改造和优化工业生产过程,我们可以将废热转化为有用的能源。
例如,采用换热器技术将工业废热用于暖气、给水供应等,提高能源的利用效率,减少能源的消耗。
三、太阳能热利用太阳能是一种丰富的可再生能源,其中的热能可以被广泛利用。
通过太阳能热利用系统,可以将太阳辐射转化为可用的热能。
太阳能热系统通常由太阳能集热器、储热设备和传输管道等组成。
通过合理安装和运用这些设备,可以利用太阳能进行供暖、热水生产等,减轻能源消耗压力,并且对环境友好。
四、半导体制冷技术半导体制冷技术是一种先进的利用低温热能的技术。
该技术基于半导体材料的热电效应,可以将低温热能转化为冷能。
半导体材料在不同温度两侧会产生电势差,这种效应被称为“塞贝克效应”。
通过这种技术,我们可以将低温热能转化为电能供应,或者将热量转移至较低温度区域,实现制冷效果。
五、海洋能源海洋能源是指利用海洋的潮汐、波浪、温差等能源进行能源转化的一种手段。
水温差异是海洋中的低温热能来源之一。
通过开发利用海洋温差能技术,可以将海洋中的低温热能转化为有用的能源。
这种技术可以应用于海洋温差发电、海水淡化等领域,发挥出低温热能的潜力。
低温热能回收和利用技术研究随着能源需求的增长和环境问题的加剧,寻找可再生能源的替代方案变得愈发迫切。
在这方面,低温热能回收和利用技术成为了一个备受关注的领域。
低温热能回收指的是利用工业过程中产生的废热,将其转化为有用的热能,以提供供热或发电等能源需求。
本文将对低温热能回收和利用技术进行研究和探讨,以期为今后的能源转型提供更多可行的方案。
低温热能回收和利用技术的研究旨在充分利用工业过程中的废热,最大限度地提高能源利用效率。
这些废热通常是由工业机械、发电厂、车辆尾气和太阳能热集热器等设备产生的。
由于低温废热温度较低,其能量利用率相对较低,正常情况下很难满足工业和生活的能源需求。
因此,在开发低温热能回收和利用技术的过程中,需要解决以下几个关键问题。
首先,我们需要找到高效的废热回收装置。
低温热能回收装置可以将废热转化为其他形式的能源,例如电能或蓄热等。
其中,热泵技术是一种常用的低温热能回收装置。
热泵通过压缩和膨胀工质,将低温热能提升至高温状态,以满足供热或发电的需求。
此外,热管技术、热交换器、发电机组等也是低温热能回收装置的常见应用。
这些装置的研发和应用能够有效地提高废热的利用率,从而减少能源浪费。
其次,我们需要解决低温热能的传输和储存问题。
由于低温热能的特殊性,其传输和储存方式需要考虑到能量损失和成本效益。
目前,输电线路、蓄热系统和地热井等是常见的低温热能传输和储存方案。
输电线路通过将低温热能转化为电能,实现能源的远距离传输。
蓄热系统则将多余的低温热能储存起来,以备不时之需。
地热井则利用地下的热能进行热储存和传输。
这些技术的研究和应用可以实现低温热能的远距离传输和长期储存,为能源的利用提供更多选择。
最后,我们需要解决低温热能的应用问题。
低温热能可以用于供热、发电、工艺加热等多个领域。
其中,供热是低温热能应用的最主要领域之一。
通过利用废热进行供热,可以节约大量的能源开支,减少对传统能源的依赖。
发电是另一个重要的低温热能应用领域。
“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。
低温热能的利用与开发1. 引言低温热能是指能源系统中温度较低的热源。
与高温热能相比,低温热能的热量含量较低,但在许多领域仍具有重要的应用价值。
低温热能的有效开发和利用对于提高能源利用效率、推动可持续能源发展具有重要意义。
本文将探讨低温热能的利用与开发的相关内容。
2. 低温热能的来源低温热能的来源种类多样,主要包括以下几个方面:2.1. 工业余热工业生产过程中产生的余热是一种重要的低温热能来源。
工业生产中,很多热量通过冷却水或废气的形式被排放出去,这些废热可以通过热交换技术回收和利用。
2.2. 地热能地热能是指地壳内部的热能,如热水、热蒸汽等。
地热能广泛存在于地下,尤其在地热资源富集的地区,可以通过地热开采系统进行利用。
2.3. 太阳能热能太阳能热能是指来自太阳辐射的能量。
太阳能是一种无限可再生的能源,通过太阳能热水器、太阳能空调等设备可以将太阳能转化为低温热能进行利用。
2.4. 生物质能生物质能是指植物和动物的有机物质所蕴含的化学能。
通过生物质能的转化,可以获得燃烧热、生物质气化热等低温热能。
3. 低温热能的利用与开发技术3.1. 热泵技术热泵技术是一种通过制冷剂的循环流动实现能量转移的技术。
常见的热泵技术包括空气源热泵、地源热泵、水源热泵等,通过吸热、压缩、放热、膨胀等循环过程,将低温热能转化为高温热能,实现供暖、制冷等功能。
3.2. 热管技术热管技术利用液体的汽化和凝结过程,在高热源和低热源之间传导热量。
热管技术能够实现多种形式的低温热能转化,例如适用于光伏发电系统的热管冷却技术、适用于太阳能热能的热管蓄能技术等。
3.3. 有机朗肯循环技术有机朗肯循环技术利用有机工质的汽化和凝结过程进行热能转化。
有机朗肯循环技术适用于低温热能利用,可以实现废热回收、地热发电等应用。
3.4. 热能蓄存技术热能蓄存技术是指将低温热能储存起来,以便在需要时进行利用。
常见的热能蓄存技术包括熔盐储热技术、地下储热技术等,通过储能设备将低温热能保存起来,以满足季节性或间歇性需求。
提高纯低温余热发电量的措施提高纯低温余热发电量的措施主要包括以下几个方面:
1.热力循环技术。
通过采用热力循环技术,将低温余热从低温热源中提取出来,进而将其转化为高温热源。
这样就能够提高低温余热的利用效率,从而增加了发电的能力。
2.使用高效换热设备。
高效的换热设备可以显著提高低温余热的传热系数,进而提高余热的利用率。
这样就能够将低温余热转化为可用能源,从而增加发电的能力。
3.利用纳米材料降低热损失。
通过使用纳米材料来降低热量的散失,从而提高低温余热的利用效率。
纳米材料的热传导率比常规材料高得多,可以有效地提高热能的转化效率。
4.使用废热回收系统。
废热回收系统可以将产生的热量再次利用,从而提高能源的利用效率。
废热回收系统一般都设置在冷却系统之前,以尽可能多地回收废热。
5.热电联产技术。
热电联产技术可以充分利用余热,实现能源的高效利用。
热电联产系统一般由发电机组、热交换器、锅炉、蒸汽轮机等组成。
这些设备可以将余热转化为热能和电能,从而提高能源的利用效率。
综上所述,提高纯低温余热发电量的措施主要包括提高低温余热的利用效率、使用高效换热设备、利用纳米材料降低热损失、使用废
热回收系统和热电联产技术等。
这些措施可以有效地提高能源的利用效率,实现低温余热的高效利用。
低温热能的开发与利用的高质量发展研究报告低温热能是一种重要的能源资源,其开发与利用对于推动能源转型、实现可持续发展具有重要意义。
本文旨在对低温热能的开发与利用进行深入研究,探讨其高质量发展的路径和策略。
一、引言低温热能是指温度在100℃以下的热能资源,包括地热、太阳能、废热等。
随着全球对清洁可再生能源需求的增加,低温热能作为一种广泛分布且可再生的资源,具有巨大的开发潜力和利用价值。
二、低温地热资源开发与利用地球内部存在着丰富的地热资源,通过合理开采和利用这些资源可以实现清洁供暖、电力生产等目标。
目前主要采用地下水循环系统和直接利用两种方式进行地下水循环系统是通过井管将地下水引入高温区域进行加热后再回归井管进行循环供暖或电力生产。
直接利用则是将高温地下水直接引入建筑物或工业设施供暖或产生蒸汽驱动发电机组。
此外,地热热泵技术也是低温地热资源开发与利用的重要手段,其通过利用地下温度稳定的特点,实现了高效供暖和制冷。
三、太阳能低温热能的开发与利用太阳能是一种广泛分布、可再生的能源资源。
对于太阳能低温热能的开发与利用,主要包括太阳能集热器和太阳能光伏/光电-热联供系统两种方式。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射将其转化为低温热能,可广泛应用于供暖、供应生活热水等领域。
而光伏/光电-热联供系统则是将光伏/光电转化为电力和低温热能同时输出,实现了多重效益。
四、废弃物余热的回收与利用在工业生产和生活过程中产生的废弃物余热具有巨大的潜在价值。
通过回收和利用这些余热资源可以实现节约能源、减少环境污染等目标。
废强度余热回收技术主要包括余热回收锅炉、余热发电、余热再利用等方式。
其中,余热回收锅炉通过利用废强度余热进行蒸汽或高温水的加热,实现供暖或发电的目的。
而余强度发电则是通过将废强度直接转化为电能,实现能源的高效利用。
五、低温热能高质量发展的路径和策略为了实现低温热能的高质量发展,需要制定相应的路径和策略。
首先,加大对低温地下水资源的勘探和开采力度,提高地下水循环系统和直接利用技术水平。
低温地热能的利用研究一、地热能概述地热能是指地球内部热能转化为可利用能源的一种新型能源,其开发利用领域广泛,具有清洁、可再生的优势。
地热能根据温度不同,可分为高温地热能与低温地热能两种。
高温地热能通常指温度高于150℃的地热能,而低温地热能则指温度低于150℃的地热能。
在低温地热能中,又有热水型、干热岩型和岩浆型等不同类型。
二、低温地热能的特点和利用方式1、低温地热能的特点低温地热能具有分布广、储量大、可再生等特点。
相较于高温地热能,低温地热能分布更为广泛,且在很多地区储量丰富。
同时,低温地热能的开发利用成本较低,能够节约大量化石能源,减少环境污染。
2、低温地热能的利用方式低温地热能的利用方式主要包括地源热泵、地热发电、工业用热、农业利用和温泉等领域。
其中,地源热泵是一种利用地球表面浅层地热资源来供暖或制冷的节能环保技术;地热发电则是将地热能转化为电能的重要方式;工业用热主要用于工厂的供暖和制程加热等方面;农业利用主要体现在温室农业和灌溉等方面;温泉则是人们直接利用地热能进行休闲、医疗和沐浴等的重要形式。
三、低温地热能的未来前景随着技术的不断进步和对可再生能源需求的增加,低温地热能的开发利用将会越来越广泛。
首先,低温地热能在全球能源转型中将发挥重要作用,成为未来清洁能源的重要组成部分。
其次,低温地热能在环境保护和可持续发展方面具有重要意义,能够减少温室气体排放、降低环境污染、促进生态平衡等方面发挥积极作用。
未来,低温地热能的研究和应用将面临诸多挑战,例如提高能源转化效率、降低成本、优化资源利用等方面的难题。
但随着科学技术的不断进步,相信低温地热能的开发和利用将会取得更大的突破,为人类的可持续发展做出更大的贡献。
四、结论低温地热能作为可再生能源的一种,其利用研究在推动全球能源转型、促进环境保护和可持续发展等方面具有重要意义。
随着科学技术的不断进步和对可再生能源需求的增加,低温地热能的开发和利用将会有更加广泛的应用前景。
国内低温地热能开发与利用技术研究在国内能源开发和利用的多样化趋势下,低温地热能作为一种环保、可再生的能源形式,越来越受到关注和重视。
国内低温地热能开发与利用技术的研究成果,将对能源结构调整、环境保护和可持续发展产生积极影响。
本文将探讨国内低温地热能开发与利用技术的现状、挑战和前景,并提出相应的发展建议。
目前,国内低温地热能开发与利用技术已经取得了一定的进展。
首先,我们可以利用地表和近地表热能。
这种方法的优点是投资成本较低,易于实施。
如地热泵系统能够将热能从地表或近地表的热源中转移至建筑物供暖、供热等用途。
其次,我们还可以开发深层地热能。
这种方法所获得的能量更高,可以应用于发电、供暖和其他领域。
如地热二联供技术结合地热水源热泵和地热发电制热技术,不仅可以提供供暖和供冷需求,还能够生产电力。
然而,国内低温地热能利用技术还面临一些挑战。
首先,地热资源分布不均等,且地温梯度较小,有些地区的热能开发利用效果较差。
其次,由于缺乏专业技术人才以及政策和法规的支持,低温地热能的开发与利用进展缓慢。
此外,传统的地热开发技术存在一些问题,如开发的地温下降过快、地质环境的不确定性等。
因此,我们需要加大研究力度,提高技术水平,解决这些问题。
然而,国内低温地热能开发与利用技术的未来前景仍然是乐观的。
首先,低温地热能是一种广泛分布的能源形式,无论是城市抑或乡村,都可以利用这种能源。
其次,低温地热能与其他能源形式相比,具有较小的环境影响和较低的碳排放。
同时,低温地热能的利用还能够改善周边环境,减少环境污染。
此外,低温地热能的开发与利用还可以推动产业升级,促进经济发展。
因此,低温地热能开发与利用技术的研究具有重要的现实意义和经济价值。
为了进一步推动国内低温地热能开发与利用技术的研究,我们可以采取以下措施。
首先,加大对低温地热能的科学研究投入,提高技术水平和解决问题能力。
其次,培养专业技术人才,建立相关的教育培训体系。
第三,加强政策和法规的支持,提供相关的经济激励措施,吸引更多的企业和投资者参与低温地热能的开发与利用。
低温热源的高效利用技术在当今能源需求不断增长和环境问题日益严峻的背景下,寻找和开发高效的能源利用技术成为了科学界和工程界的重要任务。
低温热源,通常指温度在 100℃以下的热能,广泛存在于我们的生活和工业生产中,如废热、余热、地热等。
然而,由于其温度较低,能量品质相对较差,长期以来一直未得到充分有效的利用。
近年来,随着能源技术的不断进步,低温热源的高效利用技术逐渐引起了人们的关注,并取得了一系列重要的研究成果和应用进展。
低温热源的来源非常广泛。
在工业生产中,许多工艺过程都会产生大量的低温废热,例如钢铁、化工、电力等行业。
这些废热如果直接排放到环境中,不仅会造成能源的浪费,还会对环境产生热污染。
在日常生活中,地热能、太阳能热水器以及空调系统等也会产生一定量的低温热源。
此外,一些新型的能源技术,如燃料电池、生物质能转化等,也会伴生低温余热。
为了实现低温热源的高效利用,科学家和工程师们提出了多种技术方案。
其中,热泵技术是一种非常有效的手段。
热泵通过消耗少量的高品位能源(如电能),将低温热源中的热量“泵”到高温端,从而实现热能的提升和利用。
例如,空气源热泵可以在冬季从室外空气中吸收低温热量,为室内提供温暖的空气;水源热泵则可以利用地表水、地下水或废水等低温水源中的热量,为建筑物提供供暖和制冷服务。
另一种重要的低温热源利用技术是温差发电。
温差发电利用了塞贝克效应,即当两种不同的导体或半导体组成一个回路,并且两端存在温度差时,回路中会产生电流。
通过将低温热源与高温环境之间的温差转化为电能,可以实现低温热能的直接回收利用。
然而,由于温差发电的效率相对较低,目前主要应用于一些特殊的领域,如航天、深海探测等。
热声技术是近年来发展起来的一种新型低温热源利用技术。
热声发动机利用热声效应,将热能转化为声波能,然后通过热声制冷机或热声发电机将声波能转化为机械能或电能。
热声技术具有结构简单、可靠性高、无运动部件等优点,具有很大的发展潜力。
能源领域中的低温热能利用技术研究能源问题一直是人类关注的热点之一,而对于能源的利用效率,更是难以忽略的话题。
在能源领域中,低温热能一直被视为一种利用价值较小的能源,但是,随着能源需求的不断增长以及环保意识的不断提升,人们对低温热能的关注度也在逐步提高。
因此,低温热能的利用技术研究变得尤为重要。
目前,低温热能的利用技术主要包括以下几种:一、热泵技术热泵技术是当前低温热能利用的主流技术之一,其主要原理是通过将低温热能转化为高温热能,从而实现能源的高效利用。
热泵技术可以广泛应用于空调、供暖、热水等领域,具有节能、环保等优点。
二、地源热泵技术地源热泵技术是一种利用地下热能进行空调、供暖等方面的能源技术,其主要依靠地下温度的稳定性和低温热能。
地源热泵技术可以实现地下热能的高效利用,且具有很大的节能潜力。
三、压缩空气能源储存技术压缩空气能源储存技术是一种将低温热能转化为机械能的技术,其主要原理是通过将空气压缩储存在容器中,然后在需要的时候通过发电机将其释放,从而实现能源的再利用。
压缩空气能源储存技术具有很大的潜力,可以用于储能、备用发电等方面。
四、热管技术热管技术是一种将低温热能转化为高温热能的技术,其主要依靠热管内的工质对温度的响应,通过工质的蒸发和凝结实现热能转移。
热管技术具有适用范围广、能效高、噪音小等优点。
五、热电技术热电技术是一种将热能转化为电能的技术,其主要原理是通过改变材料的温度差,将热能转化为电能,从而实现能源的高效利用。
热电技术具有很大的潜力,可以广泛应用于电力、能源、环保等领域。
因此,低温热能作为一种重要的能源资源,其高效利用技术研究具有很大的发展前景。
需要在热泵、地源热泵、压缩空气能源储存、热管、热电等方面增加投入和研发,探索可行的应用模式和发展方向。
未来,在能源领域中,低温热能的所占比重将趋于增高,低温热能的高效利用将成为未来的发展趋势。
低温能量存储与利用技术的研究一、引言在当今的社会中, 人们对能源的需求量越来越大, 特别是在新能源领域开展得如此迅速的今天。
从太阳能到风能, 从生物质到地热,各种新能源形式都在被广泛应用。
随着技术的发展,能源存储技术也得到了重视。
在新能源技术日益普及的今天,我们的能源存储技术也在向着更加智能和高效的方向发展。
低温能量存储与利用技术是其中的研究重点之一。
二、低温能量存储技术以氢氧化锂水溶液为储热介质的低温热能储存系统,采用相变储存方式,较传统的高温热能储存系统优势明显,不仅成本更低,而且热损失也小,更具环保优势。
这种低温热储存系统有许多应用场景,如太阳能电站、集中供热、制冷制冷等场景。
在太阳能电站的应用中,由于太阳能电站需要持续输出可靠的电能,而太阳能的输出则随着天气条件的变化而变化。
在天气条件良好的时候,太阳能电站的输出容易超出电网的负荷需求,造成能源的浪费。
在天气条件不好的时候,太阳能电站的输出容易低于电网的负荷需求,造成电力供应紧缺。
因此,利用低温热储存系统可以实现太阳能电站输出能量的平滑,并且解决影响新能源高效利用的技术难题。
三、低温能量利用技术主要有两种方法,一种是通过吸热过程来制冷,通常采用传统的压缩式制冷方式;另一种则是采用热力学的制冷方式,如热电制冷、吸附式制冷等。
两种方法各有优劣,但采用热力学的制冷方式一般更加节能环保,对环境污染也更少。
在低温能量利用方面,低温储能技术可以提供大量的冷量,用于冰水空调、送风机组、冷链物流、制冷设备等领域。
这样可以变相地减少化石能源的耗费,降低环境污染。
在冰水空调应用中,系统使用低温热储存技术,将太阳能、地热等低温热能量储存起来,用于空调制冷。
通过有线智能监测系统,可根据空调的使用情况调整太阳能电池板的发电水平、提高电池板的效率。
四、未来发展趋势随着环保意识的日益增强,低温储能技术将得到更为广泛的应用,从而改善人们的生活环境和使用新能源的方式。
此外,随着技术的不断发展,低温储能技术可能将会不局限于目前的低温热储存系统,新型储能技术也应运而生。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
低温热能高效利用途径研究
作者:李景
来源:《中国科技纵横》2015年第10期
【摘要】目前,国内外对于节能减排工作一直十分重视,这关系到国家持续稳定发展的方针战略。
有助于能源的循环利用。
低温热能利用对环境保护和可持续发展战略的实施有很大的帮助作用,对其定义与发展进行了简单的论述,为提高效率,根据热力循环过程,对低温热能发电和热泵技术在几个方面进行了优化,希望能有益于热力行业的工作者。
【关键词】低温热能高效优化
1 低温热能高效利用
低温热能利用要做到“将合适的能源用在合适的地方”,进行供需匹配,提升整体效益,例如:根据工业废热的温度选择用户热源或供暖方式,上游装置直供下游避免浪费,等等。
现将低温热能发电技术和热泵技术的高效利用作为此次分析的重点探讨。
1.1 低温热能发电技术
在热力学上,卡诺循环是理想过程,汽化和凝结是等温过程,膨胀和压缩为等熵过程,系统效率只与循环工质的吸热温度和放热温度有关,吸热温度越高、放热温度越低,其效率就越高。
然而由于低温热能的热源温度不高,其系统效率不会很高,所以,提高系统效率是低温热能发电技术的重要问题。
为提高系统效率,可改进工质、设备和循环三方面。
(1)优化工质;工质的热物性包括饱和温度、饱和压力、临界参数、导热系数和粘度等,它将影响循环系统的效率、传热效率和流动效率,另一方面,由于现代社会环境破坏严重,需要选择环境友好型的工质。
又因工质的化学稳定性好、安全无害以及价廉易得等其它方面的要求,需要选择合理的工质,如在制冷循环中可以选择用共沸和非共沸制冷剂来代替氟利昂。
(2)优化设备;换热器的效率是影响系统效率的重要因素,优化换热器也是一种提高系统效率的有效途径,其核心就是增强传热,可以选用导热系数高的材料生产换热器,增大换热面积,改变换热器结构来增强换热等等。
工质在循环工程中的流动情况和换热情况,对低温热能发电技术有很大影响,掌握了这些情况,对设计换热器也有极大帮助。
此外,对于其他设备的优化,如朗肯循环中的汽轮机,通过研究新型工质的物性参数及流动特性,进而改进透平,可以提高系统效率。
(3)优化循环系统;低温热能发电系统中通常是变温热源,对应洛伦兹循环,为理想循环,吸热过程和热源温度变化配合紧密,如图1(a)所示。
而实际上,纯工质的热力过程为朗肯循环,等温蒸发吸热过程中和热源不是紧密配合,这就造成了换热温差大,增加了不可逆损失,使得效率降低,如图1(b)所示。
为降低不可逆损失,对系统循环有所优化,选用混合有机物循环或Kalina循环等。
非共沸工质由不同的工质混合组成,没有共沸点,相变不是确定的温度,而是一个温度区间,在蒸发过程中,工质的温度不断变化,这样就能很好地配合热源温度,减小了不可逆损失,达到优化的效果,如图1(c)所示。
Kalina循环选用氨水混合剂作为循环工质,蒸发过程中温度不断变化,在冷凝过程中,氨的含量低,温度变化不大,不可逆损失小,提高了效率,且在较低的压力下也可以实现冷凝,为系统运行带来了有力的条件。
图1 低温热能发电T-s图
除此之外,热源温度相对较高时,可以选用回热循环,其效率比无回热时可以提高60%。
在Kalina循环的基础上,使用吸收式制冷,既有制冷又可输出电力,提高效率。
1.2 热泵技术
热泵系统是将低温热源的热量提升到高温热源的热力循环系统,分为压缩式、吸收式和吸附式三类,其中空调行业运用最为广泛的是压缩式热泵系统。
压缩式热泵系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置组成,所获为冷凝器的高温热量,如图2所示。
系统中,最大的不可逆损失由压缩机和换热器产生,因此提高效率的途径从压缩机和换热器出发。
图2 压缩式热泵系统组成及工作流程
(1)提高压缩机效率;压缩机是将低温低压的工质提升为高温高压的装置,为提高其效率,首先,从设计和加工出发,如增加润滑减少摩擦损失,这样就减少了压缩机的机械损失;其次,工质运行工况对效率影响较大,所以要选用与工质参数相对应的压缩机运行,尽量选择在压缩机效率为60%~70%时选择运行工况和运行工质。
(2)降低换热温差;换热器两侧的温差导致工质在循环中偏离理想逆卡诺循环,不可逆损失随温差的增大而增大,降低换热温差是提高效率的重要途径,相应措施有:改变换热器内部结构以增强换热,换热器表面材料经过处理增大传热系数,增大换热器的换热面积等等。
(3)回收膨胀功;热泵循环系统中,节流过程不可逆,熵值是增大的,不可逆损失造成了系统效率的降低,可使用膨胀机来代替节流阀,CO2循环系统已经做了如此进展,部分膨胀功得以回收,提高了效率。
低温热能的利用还可以通过计算机模拟循环过程来选取最优,以达到高效的目的。
2 结语
低温热能利用对环境保护和可持续发展战略的实施有很大的帮助作用,国内外已经有了很多研究与应用,但还有改进空间,要根据热力学定律,对循环过程以及设备进行改进与优化,以达到提高效率和环保的目标。
参考文献:
[1] 顾伟,等.低温热能发电的研究现状和发展趋势[J].热能动力工程,2007(2):115-119.
[2] 于凤菊.低温地热能的利用研究[D].北京:北京工业大学,2003:83-87.
作者简介:李景(1982—),男,湖南长沙人,本科,工程师,研究方向:中小型热电站、热电冷三联供、分布式能源等新能源工程方面。