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探讨一下利用余热余压的节能技术

余热资源约占燃料消耗量的17%~67%,可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。我国多数工业行业的余热余压以及其他余能未得到充分利用。目前我国余热发电技术成熟且应用范围广的两个行业主要为水泥和玻璃行业。

工业余热余压主要指工业生产等过程中所产生的未被利用的余热余能,余热余压资源是指经技术经济分析确定的可利用的余热、余能量,通常指在现有条件下有可能回收利用而尚未回收利用的热量或能量。
   
余热余压利用工程主要是从生产工艺上来提高能源利用效率,通过完善工艺结构和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。目前余热余压资源最有效的利用形式是余热余压发电。

余热发电是利用工业窑炉生产过程中连续外排的烟气余热持续加热可循环的液体工质并使之汽化推动汽轮机旋转做功并由其带动发电机发电从而实现由热能向电能的转换并输出电能。

余压发电主要是利用气体介质降压、降温过程中的压差能量及热能驱动透平膨胀机做功,将其转化为机械能,并由其驱动发电机发电从而实现能量的转换并输出电能。

我国余热发电技术在水泥行业首先得到发展并逐步完善推广应用到其他高耗能行业。余热发电技术经历带补燃锅炉的中低温余热发电技术补燃纯余热发电技术及其它行业余热发电技术等四个阶段的发展。目前我国水泥、玻璃余热发电技术已经成熟,纯余热发电技术被完善逐渐推广应用到其他耗能行业。

 

目前,工业余热余压利用工程得到了越来越广泛的应用。但实际过程中余热余压工程实施仍然有一定的困难,包括:

投资:利用余热余压的装置一次性投资过高和投资回报率较低;

技术:由于生产工艺、生产方法、生产设备以及原料、环境条件不同,对余热余压利用技术要求也不相同;

并网:存在余热余压发电并网难、国家优惠政策难以落实、相关部门不合理收费等问题。
   
余热资源主要来源于高温烟气余热、冷却介质余热、废水废气余热、化学反应余热、可燃废气、废液、和废料余热、高温产品和炉渣等。在钢铁、冶金、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。而余压资源主要存在于高炉的炼铁、气体介质的降压等过程中。

 

在企业生产中,这些余热余压被忽视。如果一旦利用起来,会产生意外效果。请大家结合实际生产的应用实例,探讨一下余热余压节能技术的应用情况。也许,从某一位会员的介绍中,会让你受到启发,给你带来意想不到的帮助。

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案例:孟加拉某企业4000KW燃气发电机组的烟气余热利用:

      对于4000KW燃气发电机组,燃气燃料的能量只有约35%被发电机组转化为电能,30%35%随高温烟气排出(排烟温度达550℃),20%25%被发电机冷却水带走,通过机身散热等其他损失占10%,排气余热和冷却水损失的能量比有用能量还多。占燃气发电机燃料近35%热能的烟气余热资源基本上被白白浪费掉。针对这一工况,充分利用燃气发电机组烟气余热,安装一台燃气发电机组配套的蒸发量为2.5吨的热管式余热锅炉,产生0.8兆帕饱和蒸汽带动汽轮机组二次发电。使燃料资源得到了充分利用,环境得到有效保护,实现了企业的节约发展、清洁发展和可持续发展,创造了良好的经济、环保和社会综合效益。

 

 

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案例:山东某铜业反射炉高温烟气余热利用

铜冶炼烟气的性质与冶炼工艺过程、设备及其操作条件有关,其特点是烟气温度高,含尘量大,波动范围大,并含有气态污染物SO2SO3AS2O3Pb蒸气等。在焙烧、烧结、吹炼和精炼过程中产生的烟气常有较高的温度,从500℃至1300℃,具有余热利用价值,进入除尘装置之前有时需经预先冷却。冶炼过程产生的烟尘,是某些金属在高温下挥发、氧化和冷凝形成的,颗粒较细,必须采用高效除尘器才能捕集下来。这些烟气不仅带出的尘量大(约占原料量的2%~50);而且含尘浓度高,如流态化焙烧炉烟气含尘浓度可达100300gm3(在标准状态下)。烟气中含有的高浓度SO2,是制酸的原料,因而在烟尘净化中要考虑制酸的要求。
铜精矿流态化焙烧炉烟气,温度8001000℃,在标准状态下烟气含尘浓度200300gm3SO2浓度4%~l2%。烟气经除尘后,通常与其他烟气混合或单独进行制酸。除尘流程一般采用余热锅炉冷却、两级旋风除尘器和电除尘器净化流程。净化后烟尘浓度在标准状态下可降至0.5gm3以下,以适应烟气制酸的要求。
 
余热蒸汽锅炉特点:
  1.余热回收器采用相变传热,外壁加耐酸耐腐蚀涂层,强度和耐腐蚀能力强。
  2.热管为真空相变管,不会燃烧、爆炸、无腐蚀无毒,具有耐腐蚀以及不怕泄露等优点
  3.余热回收器底部有疏水阀,如泄露可快速排出,保证系统安全。
  4.采用循环抽吸式,余热回收器内负压,即使腐蚀穿孔亦不会漏水。
  5.余热回收器当量变大,风速低,磨损小。
  6.回水装有电磁阀,于水泵、漏水报警联动可随时切断任一故障,保障系统安全。
  7.底部有漏水报警装置,提高安全系数。

 

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