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1、节能余热利用技术与应用,环境工程,目 录,工业余热概述,到2020年我国非化石能源(水能、核能、风能、太阳能、生物质能等)占一次能源消费比重达到15%到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降4050%到2020年，我国森林面积比2005年增加4000万公顷，森林蓄积量比2005年增加 13亿立方米。,绿色能源发展方向探讨,中国绿色能源发展目标,中国绿色能源发展面临挑战,国内新能源技术与国外相比有较大的提升空间；国家政策及法律、法规尚不完善；清洁能源项目审批和实施过程较复杂，如：风力发电上网的问题；社会缺乏成熟的资金支持体系来支撑低碳经济的发展。,绿色能源发展方向探讨,唯有规
2、模够大、资金够多、分布够广、实力足够雄厚的机构才能引领人类走出自己制造的混乱局面 - 绿色企业家，作者：雷 C. 安德森,低碳经济为清洁能源的发展提供了千载难逢的机会，一场全球范围内的清洁能源的竞争正在展开,盾安集团,实力,荣誉,中国企业500强 （第371位） 中国民营企业500强(第70位) 两家上市公司,中国大企业集团竞争力50强(第48位 中国自主创新企业100强(第29位) 中国企业社会责任优秀实践奖,先进 制造,年产值230亿,盾安环境,（股票代码：002011）,5,24家子公司 市值100亿,健康、舒适环境的引领者,提升能效，优化环境,专业 创造 共赢,核心价值观,我们的使命,
3、我们的愿景,盾安环境,制冷配件事业部,环境优化与系统集成事业部,12个核电站，20座核反应堆,国内首台“核级”冷水机组,环境优化与系统集成事业部,可再生能源利用及研究,盾安（天津）节能战略规划,愿景,成为中国节能减排行业的领军企业，打造中国节能第一品牌“盾安节能”,整体规划,短期 （13年）,全国市场战略布局 重点示范性项目建设 市政、行业机构及大集团战略合作框架协议签署,中期 （35年）,长期 （510年）,平台+管理 行业标准 市场份额处领先地位，分拆上市,品牌价值 国际市场拓展,盾安（天津）节能主营业务范围,重点业务一：区域能源规划、投资、系统集成及管理,重点业务二：绿色节能工程,区域绿
4、色节能工程（水地源热泵等）,盾安（天津）节能主营业务范围,延伸业务,盾安（天津）节能战略布局,1 东北,3 华东及华南,4 华中及西部,2 华北,以沈阳为中心 辐射东北三省,山西 河北、天津、北京,以上海为中心，涵盖浙江、江苏及山东 以广州、深圳为中心覆盖华南市场,两湖、武汉、重庆及成都 内蒙古、陕西、新疆,可再生能源系统应用举例,原生污水热泵系统,原 生污 水热 泵系 统节 钱优 势,原 生污 水热 泵系 统减排优 势,传统中央空调 耗煤1225.6Tce,污水源热泵 耗煤627.7Tce,原 生污 水热 泵系 统节能优 势,5万m2 住宅建筑,可再生能源系统案例,15,区域能源供应典型案例
5、,利用临港工业区内工业冷却循环水中的低位热能，以热泵方式实现对临港工业区内一期438.93 万平方米综合配套服务区的集中供热。,临港经济区工业余热供暖项目,区域能源供应典型案例,工业余热概述,以环境温度为基准，被考察体系排出的热载体可释放的热称为余热（GB 1028-2000） 生产过程中由各种热能转换设备、用能设备、化学反应设备及生产工艺中产生而未被利用的热能。,工业余热定义,固态载体余热：包括固态产品和固态中间产品的余热资源、排渣的余热资源及可燃性固态废料，100500 液态载体余热：包括液态产品和液态中间产品的余热资源、冷凝水和冷却水的余热资源、可燃性废液，环境温度80 气态载体余热：包
6、括烟气的余热资源、放散蒸汽的余热资源及可燃性废气，100180,工业余热分类,工业余热概述,锅炉高温烟气 80120 矿山坑道排风 2035 ， 热电厂冷却水 2540 油田采油废水 40 煤矿坑道排水 1425 冶炼厂冷却水3080 化工化肥厂冷却水40 纺织印染厂循环水50 食品厂空调冷却水40,工业余热来源,工业余热概述,多数耗能设备都只利用了热能中的一小部分。对废弃的工业余热回收利用，能节约一次能源，提高经济效益，减少污染，是节能减排的重要领域和课题，有很高的经济效益和社会效益。,工业余热利用的意义,工业余热概述,换热器 汽化冷却装置 余热锅炉 热泵,工业余热回收常用设备,工业余热概述
7、,我国工业余热资源回收率仅33.5，即23的余热资源是尚未被利用。在工业领域中消耗着大量的能量，最终都以低温热水的形式排放掉。为了提高能耗的利用效率，应采取措施进行余热资源回收利用。,国内工业余热利用现状,工业余热概述,余热回收方式各种各样，但总体分为热回收（直接利用热能）和动力回收（转变为动力或电力再用）两大类。 余热回收原则是：1、高温烟气，其余热应优先由本设备或本系统加以利用。2、余热余能可利用来生产蒸汽或热水，以及生产动力等。3、进行企业综合热效率及经济可行性分析。4、应对必须回收余热的热源载体，制定利用具体管理标准。,余热回收方式及原则,工业余热概述,国外余热利用技术现状（以日本烧结
8、余热利用为例）,日本在上世纪80年代经历了钢铁业的高速发展，在钢铁节能降耗工作有很大的进展。特别是烧结余热回收方面的技术已经走在了世界的前列。在世界降低二氧化碳排放量的大背景下，日本现在已经向国际输出烧结余热的回收技术，技术发电效率高在同一条件下，其发电效率比蒸汽高10-15且不自燃、无毒、无腐蚀性是理想的工质。其技术的输出多主要以烧结环冷机的烧结余热发电为主，主要利用的烧结环冷机高温热源部分。,各行业余热利用技术,近年来，工业余热的利用方法越来越多元化，越来越来高效，涌现了很多余热回收利用的新型装置和技术。如：热轮、热管。热轮一般用于采暖和低温、中温废热的回收，以及干燥炉、养护炉和空气的预热
9、器中。常温热管运用于温度控制和回收生产过程的废热。热管还可用于空气干燥器、加热、通风、空调设备和空气预热器等。,玻璃工业余热利用,膨胀阀,冷 凝 器,蒸 发 器,定压补水装置,补水,循环泵,循环泵,水源热泵机组,采用水源热泵机组回收利用循环水余热示意图,压缩机,钢铁工业余热利用,钢铁工业余热吸收制冷,余热资源回收考虑利用顺序图,提高热效率,减少余热量、直接节约能源消耗,余热回收,温度,直接利用,余热制冷,例如用于预热助燃客气或燃料,动力回收（发电）,高温,热 泵,预热或干燥物料,生产蒸汽或热水,低温,中温,装置本身利用,有色冶金烟气余热回收利用,烟气余热,回收利用的方法,(1)在烟道安装余热锅
10、炉生产蒸汽 2)利用余热发电 (3)利用烟气余热预热空气或物料 (4)安装汽化水套生产低压蒸汽或安装冷却水套产生热水,电石炉尾气的综合利用,电石炉尾气综合利用工程简图,余热 锅炉,灰 仓,布袋除尘器,清净塔,焦炭干燥罐,静电除尘器,电石炉尾气,粉尘,烟气,蒸汽去各分厂,粉尘,粉尘,烟气,烧碱分厂,排放,焚烧沉降炉,煤矿余热资源的利用,矿可利用的余热资源。主要包括矿井排水热量、空气压缩机压缩热、矿井回风余热、洗浴废水热量等。由于余热资源存在形式多样，将利用方式分为两种：直接利用和间接利用。,水源热泵,矿井余热,矿井回风余热,洗浴废水余热,其他余热,井筒防冻,工厂采暖,水泥低温余热发电技术,我国是
11、世界水泥生产大国，水泥行业耗能高、污染重。在能源消耗方面，我国吨水泥的平均综合煤耗约为1 59kg(标准煤)，而国际先进水平约为95-110kg，仅此一项，我国水泥工业每年多消耗的煤炭约为6000万吨。采用余热发电技术回收熟料烧成系统排放的废气余热，是提高水泥企业能源利用效率、降低生产成本的有效的办法。 水泥行业余热发电的工艺过程是：余热锅炉利用水泥回转窑窑头和窑尾的废热作为热源，使余热锅炉产生低压蒸汽，蒸汽进入汽轮机将热能转换成机械能驱动发电机发电。这一过程不仅有效地充分利用能源、降低生产成本，还能降低水泥生产对环境造成的影响，减少粉尘和Co：排放量。,石塑地板生产行业余热综合利用,余热利用
12、流程图,溴化锂制冷剂,热压机,生活水箱,水水换热器,吹扫蒸汽和冷凝水,蒸 汽,空调用低温冷媒水,制 冷 机 排 出 热 水,至 冷 却 塔,自 来 水,空 调 回 水,生活热水,分布式能源系统中低温余热回收,分布式能源系统功能示意图,吸收式冷热水机组,供热设备,燃气,中温烟气,低温烟气,电,热,冷,锅炉烟气余热回收利用技术,余热回收系统：,热 泵,省煤器,空气 预热器,换热器,落灰斗,烟道,冷水,电厂循环水余热利用,火电厂输入燃料总热量的35左右转变为电能，而60以上的热能主要通过锅炉排烟和汽轮机凝汽器的循环水散失到环境中。由于凝汽器循环水的温度一般只比环境温度高10左右，品位不高，所以人们对
13、它的利用远远不够，往往直接排放到大气中，造成能源的浪费以及对环境的热污染。若以电厂循环水为热源，利用热泵技术回收其余热，就能够达到显著的节能效果。,节流阀,冷凝器,压缩机,蒸发器,高温水进出,低温水进出,压缩式热泵工作原理,油田污水余热利用,油田在生产过程中产生大量含油污水这些含油污水的温度往往较高，目前主要的技术方法有利用油田污水废热直接取暖；利用压缩式和吸收式热泵回收油田污水余热提供生活热水、采暖、加热原油等。,循环泵,热 泵,污水 防腐 换热 器,补水箱,水处理仪,补水泵,用 户 换 热 器,用 户 换 热 器,一次罐沉降污水进,一次罐沉降污水出,清水进,清水出,冬季取暖进水,冬季取暖处
14、水,温度传 感器,压力传 感器,污水源热泵供暖系统,烧结工艺余热利用,烧结环冷机部分余热回收方式有：在环冷机旁设置余热锅炉，将环冷机废气引入余热锅炉。为提高烟气的余热利用效率，最大化的利用余热资源，采用烟气全循环模式进行余热资源回收。,余 热 锅 炉,环 冷 机 段,环 冷 机 段,环冷机余热回收工艺简图,有机热载体炉烟气余热回收技术,采用烟气余热回收技术，降低排烟热损失，提高锅炉热效率是有机热载体炉节能的发展方向。,导热油 油炉炉 膛,导热油进口,空气预热器,烟气出口,鼓 风 机,预热空气余热回收利用,空气,热空气,给媒,导热油出口,低品位余热回收利用技术,低品位余热回收利用技术主要涉及传热
15、学、燃烧学、流体力学、工程热力学中的基本原理，是在这些基本原理指导下研发的新技术。,沉降室,煤气助燃装置,省煤器,余热锅炉,补燃焚烧室,水蒸气,高温烟气返回,自来水,给水,下一步处理,低温烟气返回,低浓度可燃尾气的余热回收利用工艺流程图,炭 化 炉 活 化 炉,软 水 器,宝钢余热（能）回收利用技术及应用,焦 炉,高 炉,转 炉,连 铸,电 炉,冷连轧机,热连轧机,干熄焦（CDQ）,回收焦炉煤气 回收蒸气、热力,TRT余压发电 回收高炉煤气（BFG）,回收蒸气 回收转炉煤气（LDG）,汽化冷却装置回收蒸气 蓄热式燃烧技术,板坯热送热装,余热锅炉回收蒸气 换热器回收热水、热量,钢包蓄热式燃烧技术,热风炉余热回收 预热空气、煤气,主排废气预热空气 环冷气余热回收蒸汽,宝钢主要余热（能）回收技术应用,烧结机组,热 风 炉,邢钢低压余热蒸汽的综合利用,换热器,接冷源,水泵,
