【導(dǎo)讀】人類生存和環(huán)境都起著舉足輕重的作用。本文從熱力學(xué)、經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)工程和決策的角度，和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。標(biāo)以及其他污染指標(biāo)，并導(dǎo)出了各個(gè)系數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)式。評(píng)價(jià)體系提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。第三章對(duì)于熱法磷酸生產(chǎn)余熱回收改造的生命周期評(píng)價(jià)???????五”計(jì)劃和2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》。在綱領(lǐng)中把“堅(jiān)持節(jié)約與開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位”，作為實(shí)現(xiàn)我國戰(zhàn)略目標(biāo)必須遵循的基本方針。在經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變的要求中指出，其中一個(gè)。的關(guān)鍵，能量的回收環(huán)節(jié)也成為過程工業(yè)不可缺少的組成部分。但隨著能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的。液態(tài)載體余熱、固態(tài)載體余熱，化學(xué)反應(yīng)熱及余壓發(fā)電進(jìn)行分析。根據(jù)GB/T1028-2020，其按照技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則，規(guī)定。研制開發(fā)的鑄鐵強(qiáng)化空氣預(yù)熱器，傳熱元件用鑄鐵肋翅管，煙氣在管內(nèi)流動(dòng)，傳熱效率高，用硼硅玻璃管空氣預(yù)熱器、熱管預(yù)熱器回收余熱，成效也較好。陶瓷廠和磚瓦廠采用隧道窯的都有大量中、低品位煙氣，磚瓦窯引出150-300℃煙氣，

　　

【正文】 r tonphosphorusacid)The electric energy39。sconversion to coalYellow phosphorusCoal中、低溫余熱回收利用的可行性分析 28 根據(jù)熱法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，系統(tǒng)對(duì)于大氣的污染主要來自改造前供給蒸汽的燃煤鍋爐的尾氣排放（這里先不考慮系統(tǒng)的熱污染）。根據(jù)計(jì)算，已知系統(tǒng)改造后由于回收的余熱即可以滿足系統(tǒng)自身的需要，還可以外供，如果將外供的這部分蒸汽也視為系統(tǒng)的需求，則在改造前燃煤鍋爐每年需消耗 (115kg標(biāo)準(zhǔn)煤 /h)，而在改造后燃煤鍋爐可以停用了。 改造前，設(shè)燃煤鍋爐尾部煙氣的溫度為 150℃，壓力為 1atm，其成分為 2CO 、 xSO 、 xNO 、2O 、 2N 和水蒸氣等。其中 2CO 、 xSO 和 xNO 是要被考慮的有害氣體。 對(duì)于不同的煤種，不同的燃燒方式，鍋爐尾部煙氣中各個(gè)有害氣體的濃度是不同的。對(duì)于煤粉爐燃燒標(biāo)煤，采用一定的燃燒方式，煙氣的體積為 3/Nm kg 標(biāo)煤，煙氣的質(zhì)量為 /kgkg 標(biāo)煤。煙氣中 xSO （以 2SO 為主）的濃度為 600 3/mg Nm 煙氣， xNO （以NO 為主）的濃度為 300 3/mg Nm ， 2CO 的濃度為 3/kgNm ，假設(shè)煙氣中的各個(gè)有害氣體都為理想氣體 ,各個(gè)有害氣體的摩爾份額為： ? ? ? ?0 .3 1 0 0 0 3 0 2 2 .4 0 .0 2 2 4 %xNO ? ? ? ? ? ? ? ? ?0. 6 10 00 64 22 .4 0. 02 1%xSO ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 0 .2 6 4 4 2 2 .4 1 3 .2 4 %CO ? ? ? ? 根據(jù) Mircea Cardu and 和 Malvina Baica[18]的理論， 2SO 和 xNO 的排放量可以根據(jù)其帶來的負(fù)面影響程度被折算成相應(yīng)的 2CO 排放量，其具體關(guān)系可以被表述成為： 2 2 2( ) ( ) 700 ( ) 100 0( )exCO CO SO NO? ? ? ( /kg kg fuel ) (14) 因此 ,這里的燃煤鍋爐的當(dāng)量二氧化碳 2()eCO 為： 2( ) 10. 47 ( 6 700 100 0 100 0 100 0) 10. 26 /eCO k g k g? ? ? ? ? ? ? ? ?標(biāo)準(zhǔn)煤 在龜山 —— 吉 田基準(zhǔn)體系下，查表得： 基準(zhǔn)狀態(tài)下： 中、低溫余熱回收利用的可行性分析 29 2 506. 7 /oCOh kJ kg k?? 2 0 /oCOs kJ kg K?? 在 1atm,150 ℃下： 2 629. 7 /COh kJ kg k?? 2 3 .0 7 9 /COs kJ kg K?? 物理 ： ? ? ? ?? ? ? ?2 2 2 206 2 9 .7 5 0 6 .7 2 9 8 .1 5 3 .0 7 9 2 .7 4 02 1 .9 3 /oop h CO CO CO COe h h T s sk J k g? ? ? ?? ? ? ? ?? 擴(kuò)散 ： 20 l n 18 8. 95 45 10 00 29 8. 15 l n 0. 13 24 11 3. 91 /D COe R T x k J k g? ? ? ? ? ? ? ? ? 化學(xué) ： / 457 .27 /ce k J m ol k J k g?? 二氧化碳的偏摩爾 為： 2CO c ph DE e e e? ? ? ?～ +=365, 29 /kJkg 混合物中二氧化碳的 為 : 222 3 6 5 . 2 9 0 . 1 3 2 4 4 8 . 3 6 4 /COC O C Oe E x k J k g? ? ? ? ?～ 當(dāng)量二氧化碳的 為： ? ?22 2( ) ( ) 11 5 10 .2 6 48 .3 64 57 06 4. 68 /CO CO COE M e k J h? ? ? ? ? ? 已知二氧化碳的危害系數(shù)為 4[19]，則可以計(jì)算出改造前后大氣污染指標(biāo) ? ： 改造前： ? ? ? ?22 ,P r o d u c t P r o d u c t5 7 0 6 4 . 6 8 4 / 0 . 2 88 2 2 1 8 8 . 6 7 /e a C Oai COxi EBEB k J hE E k J h? ?? ?? ? ? ?? 改造后： ,P ro d u ct0aixiEBE? ???? 中、低溫余熱回收利用的可行性分析 30 可見，余熱回收改造后，由于燃煤鍋爐的停運(yùn)，使得大氣污染指標(biāo)幾乎為零（這里沒有考慮熱污染）。生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)大氣污染越嚴(yán)重，其大氣污染指標(biāo) ? 的數(shù)值越大。 案例總結(jié) 在對(duì)熱法磷酸余熱回收改造方案進(jìn)行評(píng)價(jià)過程中，對(duì)本評(píng)價(jià)體系提出的一系列評(píng)價(jià)參數(shù)，例如： ex? 、 PRc 、 ? 和 ? ，進(jìn)行了具體計(jì)算。由于這個(gè)能量系統(tǒng)實(shí)施了余熱回收改造，使得整個(gè)系統(tǒng)的 效率 ex? 增加 16個(gè)百分點(diǎn)，進(jìn)而使得磷酸產(chǎn)品的成本下降了 RMB$/t磷酸。同時(shí)，由于系統(tǒng)能源需求實(shí)現(xiàn)了自給自足，將化石能源的消耗量降低到零，并且有能量輸出，使得能量利用更為合理。在環(huán)境方面，兩個(gè)環(huán)境指標(biāo)均有所改善 ,表明余熱改造后生產(chǎn)過程對(duì)于環(huán)境的危害大大降低了。 通過對(duì) 熱法磷酸生產(chǎn)的余熱回收改造方案進(jìn)行了 LCABE評(píng)估，結(jié)果證明改造方案是合理可行的。 第四章 總結(jié) 本文建立了一個(gè)對(duì)于中、低溫余熱回收方案進(jìn)行系統(tǒng)全面評(píng)價(jià)的評(píng)估體系，通過將生命周期分析和熱經(jīng)濟(jì)學(xué)理論結(jié)合在一起，建立了一系列評(píng)價(jià)參數(shù)，分別從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三個(gè)方面對(duì)一個(gè)余熱回收改造方案進(jìn)行評(píng)估。 今后的工作著眼點(diǎn)應(yīng)放在不斷完善評(píng)價(jià)參數(shù)的選擇和建立，并且提出將建立起來的評(píng)價(jià)參數(shù)歸一化的指導(dǎo)思想，使得在決策者對(duì)于中、低溫余熱資源利用方面可以得到更詳細(xì)和直觀的參考。 中、低溫余熱回收利用的可行性分析 31 參 考 資 料 [1] 中國科協(xié)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì) 節(jié)能專業(yè)委員會(huì)《工業(yè)余熱利用課題組》編，工業(yè)余熱利用節(jié)能潛力和途徑研究報(bào)告， 1996 [2]GB/T 10282020,工業(yè)余熱術(shù)語、分類、等級(jí)及余熱資源量計(jì)算方法 ,2020 [3]王加璇，王清照，程偉良，網(wǎng)絡(luò)模式熱經(jīng)濟(jì)學(xué)引論。見：第八屆全國熱力學(xué)分析與節(jié)能學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)文委員會(huì)編。熱力學(xué)分析與節(jié)能論文集，北京：科學(xué)出版社， 1997 [4] 王清照，程偉良，王加璇， 在生態(tài)建模中的作用。現(xiàn)代電力， 1997， 14(1)， pp2025 [5] 于連生等，環(huán)境價(jià)值核算對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)有效性的影響，環(huán)境科學(xué)， 1997， 18(2),pp7073 [6]何政，楊澤恩，環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系，化工環(huán)保， 1998， 18(3),pp161163 [7]席德立，彭小燕， LCA環(huán)境影響分析新探，環(huán)境科學(xué)， 1997， 18(6),pp7680 [8]王彥峰，馮霄，綜合考慮資源利用與環(huán)境影響的 分析法應(yīng)用。中國科學(xué)， ，第一期， 31卷； [9]鄭莆燕 ， 蔡寧生 ， 肖軍 ， 包含環(huán)境影響的能量系統(tǒng) 經(jīng)濟(jì)學(xué)理論分析，潔凈煤燃燒及發(fā)電教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 、 東南大學(xué)動(dòng)力系熱能工程研究所； [10]FDIS/ISO 14040： Environment management—— life cycle assessment—— goal and scope definition and inventory analysis ISO (1997a)。 [11] DIS/ISO ： Environment management—— life cycle assessment—— goal and scope definition and inventory analysis ISO (1997b)。 [12] CD/ISO 140421： Environment management—— life cycle assessment—— goal and scope definition and inventory analysis ISO (1997c)。 [13] CD/ISO ： Environment management—— life cycle assessment—— goal and scope definition and inventory analysis ISO (1997d)。 中、低溫余熱回收利用的可行性分析 32 [14] Kameyama H, and Yoshida, K, About standard exergy, Kagaku Kogaku, 43[7]:2023, 1979。 [15] 朱明善編著，能量系統(tǒng)的 分析，清華大學(xué)出版社， 1988 [16] Jinming Xu， researches on devices for waste heat recycle from burning elemental phosphorus： [master degree paper]， Beijing： Department of engineering mechanics，Tsinghua University,2020。 [17] 張心卉 ,王鑫 ,史琳 ,宋耀祖 ,張冠忠 .熱法磷酸生產(chǎn)余熱回收的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析 , 中國工程熱物理學(xué)會(huì)第十屆年會(huì) ,工程熱力學(xué)與能源利用 ,2020 [18] Mircea cardu, Malvina Baica. 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