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山東是我國的基礎(chǔ)工業(yè)大省,工業(yè)是我省主要的耗能領(lǐng)域,也是污染物的主要排放源。從另一角度看,我省工業(yè)余熱資源豐富,廣泛存在于工業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過程中,余熱利用率提升空間大,節(jié)能潛力巨大,工業(yè)余熱回收利用是我省節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。
工業(yè)余熱包括:煙氣余熱,冷卻介質(zhì)余熱,廢汽廢水余熱,化學(xué)反應(yīng)熱,高溫產(chǎn)品和爐渣余熱,以及可燃廢氣、廢料余熱。從經(jīng)濟性出發(fā),需要結(jié)合工藝生產(chǎn)進行系統(tǒng)整體的設(shè)計布置,綜合利用能量,以提高余熱利用系統(tǒng)設(shè)備的效率。
根據(jù)余熱資源在利用過程中能量的傳遞或轉(zhuǎn)換特點,可以將國內(nèi)目前的工業(yè)余熱利用技術(shù)分為熱交換技術(shù)、熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)、余熱制冷制熱技術(shù)。
熱交換技術(shù)
熱交換技術(shù)是回收工業(yè)余熱最直接、效率較高的經(jīng)濟方法,該類技術(shù)不改變余熱能量的形式,只是通過換熱設(shè)備將余熱能量直接傳遞給自身工藝的耗能流程,降低一次能源消耗。主要利用方式有間壁式換熱、余熱鍋爐、蓄熱式熱交換、熱管的換熱等。
熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)
利用熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)可提高余熱的品位,是回收工業(yè)余熱的另一重要技術(shù)。
按照工質(zhì)分類,熱功轉(zhuǎn)換技術(shù)可分為傳統(tǒng)的以水為工質(zhì)的蒸汽透平發(fā)電技術(shù)和以低沸點工質(zhì)的有機工質(zhì)發(fā)電技術(shù)。
目前主要的工業(yè)應(yīng)用以水為工質(zhì),以余熱鍋爐+蒸汽透平或者膨脹機所組成的低溫汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。
制冷制熱技術(shù)
與傳統(tǒng)壓縮式制冷機組相比,吸收式或吸附式制冷系統(tǒng)可利用廉價能源和低品位熱能而避免電耗,具有顯著的節(jié)電能力和環(huán)保效益,得到了廣泛的推廣應(yīng)用。
吸收式余熱制冷機組制冷效率高,適用于大規(guī)模熱量的余熱回收。吸附式制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,無噪音,無污染,可用于顛簸震蕩場合,更適合利用小熱量余熱回收,或用于冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
熱泵以消耗一部分高質(zhì)能(電能、機械能或高溫?zé)崮?作為補償,通過制冷機熱力循環(huán),把低溫余熱源的熱量“泵送”到高溫?zé)崦?熱泵技術(shù)常被用于回收略高于環(huán)境溫度(30～60℃)的廢熱,達到節(jié)能降耗的目的。
小結(jié)
綜上所述,我省工業(yè)余熱量大面廣,利用技術(shù)、設(shè)備方式眾多,但都有一定的適用條件,應(yīng)根據(jù)不同企業(yè)余熱種類、溫度、余熱量,結(jié)合生產(chǎn)條件、工藝流程、內(nèi)外能量需求,企業(yè)應(yīng)選擇合適的余熱利用方式,實現(xiàn)降低能耗、提高效益的目的。