余能回收利用技术

余能回收利用技术

01.概述

02.技术特点

03.应用案例

余能回收技术概述

工业余能主要是指工矿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、废气等可以再次利用的能源。

中国能源利用率仅为约33%（2013年工信部数据），比世界平均水平要低，比世界先进水平低约10%。我国终端能源消费结构则以工业生产能耗为主，约占总能耗的65%。

余热资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，其中可回收率达60%。目前，我国各主要工业部门的余热资源率平均达7.3%，而余热资源回收率仅34.9%，回收利用的余热主要来自高温烟气的显热和生产过程中排放的可燃气，但是中低温余热（即低品位余热）基本上没有回收。

制造对环境的影响

从能源利用的格局来看，低品位余热将作为产能和用能的关键环节，对节能减排的战略起到重要作用。

机械行业的生产过程中，如锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤排汽、冷却循环水等，其排放的余热占燃料消耗量的比例为15%。

工业余热资源的特点：热量不稳定；烟气中含尘量大；热源有腐蚀性；受安装场地和工艺条件的限制。

工业余热资源的用途：预热空气；预热给水；干燥；生产热水和蒸汽；发电；制冷和供热等。

工业余能回收利用技术是指通过对生产流程中原有工艺结构进行改造，增加节能装置，回收利用生产过程中产生的余能，以提升生产企业能源综合利用效率的技术。余能回收技术的特点

根据余热资源在利用过程中能量的传递或转换特点，可以将工业余热利用技术分为热交换技术、热功转换技术、热泵（制冷制热）技术。

热交换技术通过换热设备直接回收和利用余热能，这类技术不改变余热能的形式，是回收工业余热最为直接和经济的方法，但只能对余热进行热利用。所利用的主要设备有各种传统的换热器、热管换热器和余热锅炉等。

（1）热交换技术

A传统换热器主要有间壁式换热器、蓄热式换热器和混合式换热器等。蓄热式热交换设备是冷热流体交替流过蓄热元件进行热量交换，适宜回收间歇排放的余热资源。混合式换热器依靠冷热流体直接接触或混合传递热量，如工业生产中的冷却塔、洗涤塔、气压冷凝器等。

B热管换热器：热管通过工质的蒸发和凝结两次相变过程和两次间壁换热来传递热量，属于将储热和换热装置合二为一的相变储能换热装置。最适宜于气-气之间的换热，如干燥炉、固化炉和烘炉等的热回收或废蒸汽的回收，以及锅炉或窑炉的空气预热等

C余热锅炉在工作中不发生燃烧过程，从本质上讲只是一个气-水/蒸汽的换热器，用高温烟气余热、可燃气体余热以及高温产品余热等。（2）热功转换技术

利用余热发电，获得比余热品位更高的能量。目前主要的工业应用以水为工质，以余热锅炉+蒸汽透平或者膨胀机所组成的低温汽轮机发电系统。

制造对环境的影响

（3）热泵（制冷制热）技术。

热泵是一种利用一部分高品位能作为补偿，使余能从低品位热源流向高品位热源的装置。按热泵装置本身运行原理可分为压缩式热泵技术、吸收式和吸附式热泵技术、引射式热泵技术等。

压缩式热泵中以水源热泵技术应用最为广泛。

吸收式热泵中以溴化锂水溶液为工质的应用最广泛。

引射式热泵可广泛用于中、低温能源回收利用和供热用户不同供热参数要求的场所。

将来的技术发展趋势是对换热设备及换热工质进行改进，发展非水冷却工质的换热器成为推广余热利用技术的重要课题。余能回收技术的应用案例

（1）空压机余热回收利用

空压机在工作过程中产生大量的热量，输入的电能只有15%的能量转换成空气势能，剩余的85%转化为了热能而被浪费了。空压机余热回收利用主要是将空压机排放的热量作为热源，经余热回收交换器，实现能量转移，将其转移至需要热量的介质内，从而有效减少了加热所需的燃料成本。

空压机产生的余热可用于解决员工的生活用热水、生活取暖、锅炉补水、清洗池加热、余热制冷和烘干产品等，余热回收只是增加了螺杆空压机的功用。空压机的回收效率可达到机组运行功率的60%以上。安装热回收系统后，通常可以降低空压机的排气温度10～15℃，而产气量可以提高4%～5%。

（2）余热驱动型制冷循环

吸收式制冷和吸附式制冷均属于热驱动型