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余热利用:
余热利用是回收生产工艺过程中排出的具有高于环境温度的气态(如高温烟气)、液态(如冷却水)、固态(如各种高温钢材、炉渣)物质所载有的热能,并加以重复利用的过程。
余热资源的种类
按余热能量形态分为3类
A 可燃性余热,具有化学热值和物理显热、还可作燃料利用的可燃物,即排放的可燃废气、废液以及废料等如:高炉煤气、焦炉
煤气、转炉煤气、油田伴生气、炼油气、炭黑尾气、纸浆黑液、甘蔗渣、木屑、可燃垃圾等。
B 载热性余热,常见的大多数余热是载热性余热,它包括排出的废气和产品、物料、废物、工质等所带走的高温热以及化学反应热等,如锅炉与窑炉的烟道气,燃气轮机、内燃机等动力机械的排气,焦炭、钢铁、铸件、水泥、炉渣的高温显热,凝结水、冷却水、放散热风等带走的显热,以及排放的废气潜热等。
C 有压性余热,是指排气、排水等有压气体和液体的能量。
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余热回收设备:蓄热式换热器
蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备,一般用于对介质混合要求比较低的场合。换热器内装固体填充物,用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。蓄热式换热分两个阶段进行。一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,热管煤气预热器厂,冷气体进入另一器。常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。
根据余热利用过程中,能量的传递或转换特点,可将国内目前工业余热回收技术,分为热交换技术、热功转换技术、余热制冷制热技术。
热交换技术
热交换技术是直接、效率较高的经济方法,在不改变余热能量形式下,通过换热设备将余热能量,直接传递给自身工艺的耗能过程,降低一次能源消耗。主要利用方式有间壁式换热、余热锅炉、蓄热式热交换、热管的换热等。
利用热功转换技术,可提高余热的品位,是工业余热另一重要技术。按照工质分类可分为,以水为工质的蒸汽透平发电,和以低沸点工
质的有机工质发电。目前主要以水为工质,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。
热泵以消耗一部分(电能、机械能、高温热能)作为补偿,通过制冷机热力循环,把低温余热源热量“泵送”到高温热媒,热泵技术常被用于,回收略高于环境温度(30~60℃)废热,达到节能降耗目的。
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