0我國工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-07-19 12:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 本大岳地熱站1977年日本三菱重工1000熱水260℃異丁烷回收煉油廠余熱的ORC系統(tǒng)——美國MTI1174110℃R113中國那曲地熱發(fā)電站1993年以色列ORMAT1000110℃異戊烷日新鋼余熱電廠1981年日本三井造船公司14000煙氣340℃德國Lengfure水泥廠余熱發(fā)電站1999年以色列ORMAT1500煙氣275℃美國柴油機余熱發(fā)電——美國聯(lián)合能量公司600300℃ ，國內(nèi)外對余熱發(fā)電的實際應用都在相繼展開。未來余熱發(fā)電是節(jié)能的一個大趨勢。國外ORC 技術已成功商業(yè)化，涌現(xiàn)出許多ORC設計與制造廠商，如以色列ORMAT 公司、意大利Turboden、德國GMK 公司等，GE、三菱等著名葉輪機械設計制造企業(yè)也成立了專門的ORC 公司。 例如某水泥廠余熱發(fā)電站，一條3000噸/天的新型干法水泥生產(chǎn)線，窯頭與窯尾配備有余熱鍋爐，用的是凝汽式汽輪機，該系統(tǒng)設計出來效果為每小時的平均發(fā)電總量為3500kW，參照發(fā)電機組的真實規(guī)格，必須用3000kW的汽輪機組。某項目的總投資數(shù)額高達60萬元，一年平均運轉300多天，則1年的發(fā)電總量可達到2270萬kWh。這種情況下和采用標準煤生產(chǎn)相比，，然后除掉系統(tǒng)自身耗費電量的10%，則每年供電量能夠達到1905萬kWh。相比之下，應用純低溫余熱發(fā)電技術來發(fā)電，整個發(fā)電系統(tǒng)一共投資1962萬元，除去余熱電站供電所花費的成本，進一步降低了水泥工業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)在市場上的競爭力。以某冷卻塔低溫余熱利用系統(tǒng)用于發(fā)電為例，扣除泵的耗功后，每年按照7000h計算，，年經(jīng)濟效益可達35萬元，相當于減少CO2排放量650t，經(jīng)濟和環(huán)保效益顯著。隨著國家節(jié)能減排力度不斷加碼，水泥余熱發(fā)電項目的魅力日益顯著。預計，到2015年，我國余熱余壓發(fā)電要實現(xiàn)新增裝機2000萬千瓦。按照每千瓦造價5000元計算，“十二五”期間水泥余熱余壓發(fā)電將形成1000億元投資規(guī)模。 結論：固然純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的投資非常高，但在短短幾年中基本上可收回成本，可以說構建出低溫余熱電站，既能變廢為寶，充分利用能源，降低對環(huán)境的污染，又能增加企業(yè)受益，可謂一舉兩得。熱泵就是在兩個熱源之間工作，消耗一定的功（W），使低溫熱源供給熱量（Q1），在高溫熱源處獲得熱量（Q2），亦即以消耗少量高質(zhì)能為代價,達到提高溫位以利于利用。熱泵大概分兩類：一是蒸汽壓縮式；二是吸收式，后者是熱泵的主流。壓縮式熱泵由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、節(jié)流裝置及水源、熱水側管路等部分組成。壓縮式熱泵由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、節(jié)流裝置及水源、熱水側管路等部分組成。機械壓縮式熱泵系統(tǒng)的工作過程如下：低佛點工質(zhì)流經(jīng)蒸發(fā)器時蒸發(fā)成蒸汽，此時從低溫位處吸收熱量，來自蒸發(fā)器的低溫低壓蒸汽，經(jīng)過壓縮機壓縮后升溫升壓，達到所需溫度和壓力的蒸汽流經(jīng)冷凝器，在冷凝器中，將從蒸發(fā)器中吸取的熱量和壓縮機耗功所相當?shù)哪遣糠譄崃颗懦觥７懦龅臒崃烤蛡鬟f給高溫熱源，使其溫位提高。蒸汽冷凝降溫后變成液相，流經(jīng)節(jié)流閥膨脹后，壓力繼續(xù)下降，低壓液相工質(zhì)流入蒸發(fā)器，由于沸點低，因而很容易從周圍環(huán)境吸收熱量而再蒸發(fā)，又形成低溫低壓蒸汽，依此不斷地進行重復循環(huán)。吸收式熱泵是利用工質(zhì)的吸收循環(huán)實現(xiàn)熱泵功能的一類裝置，它采用熱能直接驅動，而不是依靠電能、機械能等其他資源。溴化鋰吸收式熱泵機組回收利用低溫熱源(如廢熱水)的熱能，制取所需的工藝或采暖用高溫熱媒，實現(xiàn)從低溫向高溫輸送熱能的設備，它以低溫熱源為驅動熱源，在采用低溫冷卻水的條件下，制取比低溫熱源溫度高的熱媒。它與第一類溴化鋰吸收式熱泵機組的區(qū)別在于，它不需要更高溫度的熱源來驅動。但需要較低溫度的冷卻水。我國許多行業(yè)對熱源的需求溫度多集中在75~200℃之間，且存在著低溫余熱大量浪費的情況，可以把熱能由低溫位熱源轉移到高溫位熱源的中高溫熱泵技術有著巨大的應用空間。對高溫熱泵的研究多集中在適宜工質(zhì)的選擇和制熱效率提高這兩個方面。對高溫熱泵的研究多集中在適宜工質(zhì)的選擇和制熱效率提高這兩個方面。,總供熱量超過了 +10GJ/年, 目前,工業(yè)熱泵主要應用在釀造、紡織、木材、食品加工、石油化工、海水淡化、熱電以及冶金等領域。在國外,利用吸收式熱泵系統(tǒng)回收余熱技術的研究已有多年的發(fā)展。在溴化鋰吸收式制冷技術上我國已經(jīng)積累了雄厚的技術基礎,但在吸收式熱泵系統(tǒng)的應用技術上還比較落后。 早在20世紀80年代，日本大型節(jié)能技術研究開發(fā)項目項目就把高溫熱泵列入了重點研究方向之一，該項目總的目標是將制熱性能系數(shù)（COP）提高到6~8，出口熱水溫度提高到150~300℃。在美國IEA熱泵中心和 IIR的熱泵發(fā)展計劃以及歐洲大型熱泵研究計劃中，中高溫熱泵技術都是研究的重點。 2007年太原理工大學根據(jù)山西某熱電廠冷凝抽汽工況條件設計了基于單效吸收式熱泵機組的新型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。改造后的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)在原有汽輪機抽汽量不變的條件下回收汽輪機冷凝余熱,實現(xiàn)熱網(wǎng)供熱負荷增大、熱電廠一次能源利用率提高、節(jié)能減排的目標,實際運行工況良好,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。大慶石油學院結合油田的實際情況,通過對油田污水熱源和油田用熱要求的分析,探討了采用單效第一類吸收式熱泵為油田的生產(chǎn)過程供熱的可行性、節(jié)能和經(jīng)濟效益。清華大學2008年提出了基于Coah循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方法,其中對熱電廠的冷凝余熱利用雙效吸收熱泵機組配合單效吸收熱泵機組的方式,其設計目標是實現(xiàn)依靠熱電廠冷凝乏汽、冷凝余熱及汽輪機抽汽并以此對
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