余熱利用

工業(yè)余熱一般利用途徑

  余熱直接利用 余熱直接利用是最常見(jiàn)的回收利用方式。具體的應(yīng)用領(lǐng) 域有:
 
  (1)預(yù)熱空氣。利用加熱爐高溫排煙預(yù)熱其本身所需空氣,以提高燃料效率,節(jié)約燃料消耗。
 
  (2)干燥。利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的排氣來(lái)干燥加工零部件和材料,如鑄工車(chē)間的鑄砂模型等;還可以干燥天燃?xì)?、沼氣等燃料。在醫(yī)學(xué)上,工業(yè)余熱還能用來(lái)干燥醫(yī)用機(jī)械。
 
  (3)生產(chǎn)熱水和蒸汽。利用低溫余熱來(lái)產(chǎn)生70℃~80℃或更高、更低溫度的熱水和低壓蒸汽,供應(yīng)生產(chǎn)工藝和生活的不同需求。
 
  (4)制冷供熱。利用低溫余熱來(lái)加熱吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器,或作為熱泵低溫熱源,達(dá)到制冷供熱的目的。 國(guó)外對(duì)余熱的直接利用已經(jīng)開(kāi)展得比較成熟。RTugrulOgulata等設(shè)計(jì)了一種熱量回收系統(tǒng),以用于紡織行業(yè)中紡織品的烘干過(guò)程。在紡織品烘干過(guò)程中,被用來(lái)干燥的空氣溫度升高,濕度增加并且被一些灰塵以及化學(xué)物質(zhì)所污染,因此不能用于再次干燥。在傳統(tǒng)工業(yè)中,這些“廢氣”會(huì)被直接排放到大氣中,其中的熱量就被浪費(fèi)掉。Ogulata設(shè)計(jì)了一種廢氣循環(huán)系統(tǒng),運(yùn)用同流換熱器,將用過(guò)的高溫、高濕的廢氣對(duì)紡織品進(jìn)行預(yù)熱,并循環(huán)利用,很好地降低了能耗。
 
  余熱的動(dòng)力回收 對(duì)于中高溫余熱,最好使其產(chǎn)生動(dòng)力,直接作用于水泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī),或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。例如,各種工業(yè)窯爐和動(dòng)力機(jī)械的排煙溫度大都在500℃以上,甚至達(dá)1000℃左右,可裝設(shè)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽,推動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電;對(duì)于中溫余熱,為提高動(dòng)力回收的效率,宜采用低沸點(diǎn)介質(zhì)(如正丁烷F-114等),按朗肯循環(huán)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,達(dá)到余熱動(dòng)力回收的目的。
 
  余熱的綜合利用 余熱的綜合利用方式是根據(jù)工業(yè)余熱溫度的高低而采取不同的方法,以做到“熱盡其用”,因而它是最有效的利用余熱的途徑。例如, 利用高溫余熱產(chǎn)生的蒸汽,通過(guò)供熱機(jī)組取得熱電合供的效果;利用有一定壓力的高溫廢氣,先通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)做功,再利用其排氣通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽,進(jìn)入汽輪機(jī)做功,形成燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán),以提高余熱的利用效率,加之使用汽輪機(jī)抽氣或排氣供熱,余熱經(jīng)多次利用,就更擴(kuò)大了其回收利用的效果。
 
  在余熱回收利用系統(tǒng)中,若采用熱泵技術(shù),可進(jìn)一步提高余熱的能級(jí)和利用效果,SSpoelstra等人對(duì)使用高溫?zé)岜?/a>回收的工業(yè)廢熱進(jìn)行了研究。他們改良升級(jí)了異丙醇熱泵和鹽/氨水混合蒸汽熱泵這兩種可用于廢熱利用的系統(tǒng),并分別進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),其結(jié)果表明:前者具有更高的焓效率和COP,且無(wú)副產(chǎn)品的形成,因而能更有效地回收利用余熱,其平均內(nèi)部收益率(IRR)達(dá)到了14%。