余热利用简介

浅谈余热利用及工程应用概述烟气余热回收及利用火、核电循环冷却水余热利用结语一、概述余热简介

余热属于二次能源，是一次能源和可燃物料转换过程后的产物，是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。2.余热分类

冷凝水余热可燃废气余热可燃废气余热冷却介质余热商温产品余热高温炉渣余热高温烟气余热低温余热余热低温余热是指200℃以下的工艺生产过程中产生的余热气、冷凝水、热水，300℃以下的气体以以及400～450℃以下的锅炉、工业加热炉的排烟气等热量。高温烟气余热是来源于耗用燃料的工业炉窑及内燃机、燃气轮机等，特点是产量大、产出点集中、连续性强，便于回收利用。高温炉渣余热，来自于冶金炉冶炼过程中产出的大量高温炉渣.高温产品余热，如炼焦炉产出的焦炭、有色冶金浇铸的阳极板、化工厂黄铁矿沸腾焙烧炉产出的高温制酸烟气等，一般温度较高，利用效果较差。冷却介质余热，产生于各种工业炉窑的水套、烟罩、门架、拱脚梁等冷却装置排出的大量冷却水，各种汽化冷却装置产出的蒸汽、轧机的冷却水等。从目前情况看，这些余热尚未全面回收利用，大部分被废弃掉了。可燃废气余热，产生于炼铁高炉、炼钢顶吹转炉产出的煤气、炼油及化工厂的可燃废气，炼铅密闭鼓风炉、炼锌焦结炉产出的低热值煤气等，这部分余热特点是量大、分布广，充分利用价值高。化学反应余热，来源于冶金、硫酸、硝酸、化肥、化纤、油漆等工业部门的生产过程中。利用好这部分余热，利于强化工艺、提高产量、降低成本。冷凝水余热，来源于各工业部门的生产过程用汽，在工艺过程使用后冷凝成水时，所具有的大量物理显热。二、烟气余热的回收及利用工程应用—余热利用高效节能电除尘技术1.余热利用高效节能电除尘技术的工作原理

在电除尘器进口端前区设置一套烟气换热系统，通过该系统，采用热媒体（冷凝水等）与热烟气发生热交换，将进入电除尘器的烟气温度由低温状态（120℃～160℃）降到低低温状态（90℃～110℃），使得烟尘比电阻及体积流量均得到有效降低，同时热媒体（冷凝水等）又可得到额外的热量，从而达到既可提高电除尘器对工况变化的适应性、提高电除尘效率、满足低排放要求，同时又可实现余热利用、节省燃料消耗的双重目的。2.烟气余热回收装置的总体布置设计方式一：前置式（如图1）。方式二：二级串联布置（如图2）。方式三：循环布置（如图3）。3.

工程应用实例福建大唐宁德电厂3#、4#两台600MW燃煤发电机组，配套静电除尘器，由于现燃用煤种与设计煤种偏差较大，排烟温度比原设计值提高较多，夏季最高时可达到160℃，造成机组烟囱粉尘排放浓度不符合国家的最新排放标准

（GB13223-2011）。针对该项目的特点及实际场地等情况，按照节能减排及确保30mg/Nm3粉尘排放控制要求，经综合论证，决定采用烟气余热利用技术对原电除尘器进行提效改造，以实现“提效”与“节能”的双重目的。3.1总体改造方案加装烟气余热利用节能装置3.2改造后各项性能测试结果除尘器性能测试。在增设换热装置后，粉尘排放值下降幅度明显，从改造前的60mg/Nm3下降到约20mg/Nm3，除尘效率得到提高。SO3脱除测试。在增设换热装置后，SO3脱除率达到73.78%，电除尘器出口烟气中SO3含量下降幅度明显。热力系统试验。在600MW负荷时，汽机的热耗下降52kJ/kW·h以上；在450MW负荷时，汽机的热耗下降69kJ/kW·h以上。脱硫系统耗水量测试。在增设换热装置后，排烟温度每下降10℃，脱硫塔出口温度下降0.58℃，脱硫塔平均节水8.5t/h。该项目烟温降低55℃，节水量为46t/h左右，节水效益明显。4.发展潜力只要将排烟温度降低到一定程度就能回收大量的余热烟气温度降至60℃以上，一般可提高效率5~6%，改造比较简单，投资少大量节约资源减少污染物排放三、火、核电循环冷却水余热利用火、核电厂循环冷却水的冷却过程中向其排放的环境释放出极其巨大的余热能量。如此巨量的废热排放必将造成燃料能量的大量浪费,也使生态环境遭受热污染。1.火、核电厂循环冷却水（温排水）冷却水来源自然水域“水面冷却”,“一次循环冷却”冷却塔“冷却塔冷却”

“二次循环冷却”冷却水携带的余热经冷却塔释放到大气将大量余热弃置于环境排水问题取水问题1.1以电厂循环水为热源的优势1)蕴含的热量巨大;2)循环水的温度和流量相对稳定,温度一般保持在20℃以上;3)循环水比较清洁,无腐蚀问题,不易导致传热效果的恶化,换热器清洗也比较方便;4)利用了循环水的余热,可以减少冷却塔向环境的散热和冷却水的蒸发损失,减少污染,节约水源。1.2温排水对水环境的热影响分析温排水对水环境的热影响多具有潜在、累积、持续、长久的特点。当温排水对水环境影响产生不利效果时，就会对水生生物资源产生伤害作用，严重时即成为热污染。热污染的危害更多和更主要的是从根本上、整体上改变水体理化特性，进而严重影响水生态系统的结构和功能。水温升高除对水生态系统产生影响外，还会造成电厂取水温度增加，影响到电厂自身运行的经济性与安全性。一般情况下，电厂取水温度每升高1℃，发电功率降低0.1%。温排水蕴含的热量巨大，丢弃至环境水域后，不仅对生态系统产生难以规避的热影响，对资源和能源也造成巨大浪费。2.

温排水余热潜在利用途径电站温排水余热的潜在利用途径主要包括以下几个方面:

1.

农业利用。农业利用项目包括室外土壤增温、灌溉、温室加热和制冷、农作物干燥、家畜粪便处理以及家畜庇护场所的环境温度调节等;循环水余热用于农业日光温室大棚一般蔬菜的适宜生长温度在18~35℃。对于北方地区，在冬季日光大棚不能满足植物的生长温度，并且大棚内的温度不稳定，一天的温差过大，严重影响农业生产效益。所以在冬季为日光温室大棚供热可以为北方的农业生产带来许多有利因素。例如可以稳定大棚内的温度，使农作物可以正常生长，避免用一些对人体有害的药物促使植物生长。其次，提高温度后，农药的自然降解加快，使农作物上的残留农药减少，易于清洗。利用电厂循环水余热供热的日光温室大棚系统组成、工作原理及其系统示意图2.水产养殖业利用。水产养殖包括各种海产品及淡水生物的养殖;利用电厂周围空闲地建造流水池,实施工厂化或半工厂化淡水鱼的养殖。3.工业及居所供暖等余热利用工程。通过利用热泵技术，可以提高循环冷却水的热品位，提升其利用价值。需要77～110℃之间热能的工业过程主要有:工业空间供热;食品加工、洗涤、去皮、消毒和清洁等行业;金属去污和处理;石油化学工业和食品工业的蒸馏作用;谷物、木材及各类海产品或水产品干燥等。3.

水源热泵系统水源热泵系统主要由三部分组成:1)热泵的驱动能源(电能)和驱动装置(电机、发动机等);2)热泵的工作机;3)低位热源(低温水)。电站余热利用的经济性主要取决于余热的利用率，一般来说，余热利用率与经济效益成正比。如果热用户对低温余热的利用量占其工艺过程总能耗的比例甚微，则不如将这部分余热尽量在厂内回收利用，其经济性与输出废热的经济性相当，对大型工业用户(如石油精炼、化