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1、主要内容：一.常用节能技术二.合同能源管理(EMC)设备能源部 1一、常用节能技术设备能源部 21 1、工业余热回收利用技术、工业余热回收利用技术2022/5/2031.1 概述& 余热是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回余热是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量收利用的那部分能量& 余热资源被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的余热资源被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第第五大常规能源五大常规能源& 我国工业企业的余热利用潜力很大，余热利用在当前节我国工业企业的余热利用潜力很大，余热利用在当前节约能源中占重要地位约能源中占重要地位& 余热资源的回收利用，要
2、求工艺上需要、技术上可行、余热资源的回收利用，要求工艺上需要、技术上可行、经济上合理和保护环境，因此并非轻而易举的事情经济上合理和保护环境，因此并非轻而易举的事情& 如何应用当代最新科学技术，充分利用余热资源是摆在如何应用当代最新科学技术，充分利用余热资源是摆在我们面前的重要任务我们面前的重要任务41.2 常见的余热资源 & 高温烟气的余热约占余热资源总量的高温烟气的余热约占余热资源总量的50%& 高温产品和炉渣的余热约占余热资源总量的高温产品和炉渣的余热约占余热资源总量的4%6%& 冷却介质的余热约占余热资源总量的冷却介质的余热约占余热资源总量的15%23%& 可燃废气、废液和废料的余热约占
3、余热资源总量的可燃废气、废液和废料的余热约占余热资源总量的8%& 废水的余热约占余热资源的废水的余热约占余热资源的10%16%& 化学反应余热约占余热总量的化学反应余热约占余热总量的10%51.3 按温度划分的余热资源高温余热高温余热中温余热中温余热低温余热低温余热来源温度/来源温度/来源温度/熔炼反射炉10001300工业锅炉排烟230480工厂蒸汽凝结水5590精炼反射炉6501650燃气轮机排气37540轴承冷却水3090沸腾焙烧炉8501000往复式发动机排气320600成型模冷却水2590钢锭加热炉9301035热处理炉排烟420650内燃机冷却水66120干法水泥窑620735干燥
4、/烘干机排气230600泵冷却水2590玻璃熔窑9801540催化裂化装置430650空调/制冷冷凝器3245垃圾焚烧炉8451100退火炉冷却系统430650工厂热流体/热固体3023061.4 按行业划分的余热资源 行业行业余热资源来源余热资源来源占燃料消耗量的比例占燃料消耗量的比例冶金轧钢加热炉、均热炉、平炉、高炉、转炉、焙烧炉、热处理炉、炼焦炉、烧结炉等33%以上化工化学反应热，如造气、变换气、合成气等的物理显热；可燃化学热，如炭黑尾气、电石气等的燃料热15%以上建材高温烟气、炉顶冷却、高温产品等约40%玻搪玻璃熔窑、搪瓷窑、坩锅窑等约20%造纸烘缸、蒸锅、废气、黑液等约15%纺织烘干
5、机、浆纱机、蒸煮锅等约15%机械锻造加热炉、冲天炉、热处理炉、汽锤乏汽等约15%71.5 按种类分布的余热资源81.6 余热资源等级（GB/T 1028-2000）余热资源等级余热利用投资回收期（a）常见余热资源举例一等余热资源 6250以下温度的烟气可利用的中温排渣9& 把重点放在提高现有设备的效率上，尽量减少能量损失把重点放在提高现有设备的效率上，尽量减少能量损失& 余热优先由本设备或本系统加以利用，如预热助燃空气、余热优先由本设备或本系统加以利用，如预热助燃空气、 预热燃料或被加热物体（工质、工件）预热燃料或被加热物体（工质、工件）& 生产蒸汽或热水，以及产生动力生产蒸汽或热水，以及产生
6、动力& 进行详细的经济、技术和环境可行性分析进行详细的经济、技术和环境可行性分析1.7 余热回收原则 101减少余热产生 （1）改进前的热网络）改进前的热网络1.8 余热回收利用实例 11（2）改进后的热网络）改进后的热网络122、蓄热式燃烧技术 （1）早早期期的的工工业业炉炉窑窑13（2）安装空气预热器的工业炉窑）安装空气预热器的工业炉窑 14（3）蓄蓄热热式式燃燃烧烧技技术术153、余热制冷合成氨合成氨工艺余工艺余热制冷热制冷技术系技术系统图统图163、余热制冷氯碱化工工艺氯碱化工工艺HRC技术技术HCL装置装置3238工艺工艺应用应用8090813冷需求冷需求余热余热174余热锅炉 18
7、5、余热发电2022/5/20195、余热发电20干熄焦节能效果& 干法熄焦可以回收红焦显热的80%（红焦显热占炼焦热耗的35%40%），吨焦可产生3.9MPa 的蒸汽0.45t& 干熄焦使焦炭质量得到提高，抗碎强度M40提高3%4%， 耐磨强度M10提高0.3%0.8%，热反应性降低10%13%；在焦炭质量不变的条件下，可多配10% 20%弱黏结性煤，节水0.38tt 焦& 高炉使用干熄焦的焦炭可增产1%，降焦比2%215、余热发电2022/5/20226、热管技术 热管的工作原理热管的工作原理 热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1.310-11.310-4Pa的负压后充以适量的工作液
8、体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段）。根据应用需要在两段中间可布置绝热段。1管壳；2管芯；3蒸汽腔；4工作液 236、热管技术 热管的工作过程热管的工作过程1）通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯热量从热源传递到液汽分界面；2）液体在蒸发段内的液汽分界面上蒸发；3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；4）蒸汽在冷凝段内的汽液分界面上凝结；5）热量从汽液分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；6）在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。饱和蒸汽饱和蒸汽工作液体工作液体吸液芯吸液芯248、热管技术 热管的基本特性热管
9、的基本特性1）超强的导热性导热速度快、强度大、效率高。2）良好的等温性良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。3）热流密度可变性以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量；或反之。4）热流方向可逆性此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。5）安全可靠性不存在管内超压，不怕干烧。6）环境的适应性不受环境的限制，可根据环境的需要而单独设计。7）应用领域广超导热管形状具有更大的灵活性，能适应各种恶劣的工作环境。应用范围广。252 2、蒸汽热力系统节能、蒸汽热力系统节能26俗俗话话说说，工工业业企企业业开开工工四四件件事事：水水、电电、汽汽、气气。
10、蒸蒸汽汽作作为为应应用用最最广广泛泛的的热热量量载载体体，广广泛泛应应用用于于石石油油、石石化化、化化工工、造造纸纸、包包装装、食食品品、酿酿造造、烟烟草草、医医药药等等领领域域，占工业用能的占工业用能的50%以上。主要用途有：以上。主要用途有：& 换热换热& 伴热伴热& 机械驱动力机械驱动力& 工艺混合工艺混合& 加湿加湿& 干燥干燥& 采暖采暖& 吹扫等吹扫等 2.1 蒸汽的主要用途蒸汽的主要用途27蒸汽作为传热介质的主要优点蒸汽作为传热介质的主要优点& 蒸汽热容量高，输送同样热量时，管道费用低蒸汽热容量高，输送同样热量时，管道费用低& 蒸汽是最适合长距离传递的热量载体蒸汽是最适合长距离传
11、递的热量载体& 蒸汽管道中，只要有压力降就有流动，省去了昂贵的循环泵系统蒸汽管道中，只要有压力降就有流动，省去了昂贵的循环泵系统& 蒸汽系统弹性大，在一定范围内负载调节简便蒸汽系统弹性大，在一定范围内负载调节简便& 蒸汽使用二通控制阀就能控制，避免使用三通阀蒸汽使用二通控制阀就能控制，避免使用三通阀& 温位容易控制，控制了压力就控制了温度温位容易控制，控制了压力就控制了温度& 传热量容易计算和控制，控制了流量就控制了热量传热量容易计算和控制，控制了流量就控制了热量& 蒸汽无色无味，不污染环境蒸汽无色无味，不污染环境& 蒸汽到介质的传热系数通常是从水到介质的蒸汽到介质的传热系数通常是从水到介质的
12、2倍，传热设备更紧凑倍，传热设备更紧凑& 蒸汽传热表面不存在温度梯度，蒸汽充满的空间温度是相同的蒸汽传热表面不存在温度梯度，蒸汽充满的空间温度是相同的28高温凝结水锅炉低压分汽缸汽轮机自动排空气阀凝结水自动泵凝结水自动泵凝结水自动泵软化水伴热管线锅炉补给水高压换热器低压换热器夹套换热器疏水阀疏水阀疏水阀疏水阀锅炉给水泵减温减压减压阀高压蒸汽管线低压蒸汽管线凝结水回收总管凝结水管线凝结水管线凝结水管线凝结水管线二次蒸汽二次蒸汽储油罐储油罐高压分汽缸疏水阀疏水阀闪 蒸 罐闪 蒸 罐除铁设备除氧箱除油设备2.2蒸汽热力系统的组成蒸汽热力系统的组成2022/5/2029& 我国蒸汽热力系统年耗煤量我国
13、蒸汽热力系统年耗煤量5亿亿tce，约占全国燃煤总耗量的，约占全国燃煤总耗量的1/ /3& 整个蒸汽热力系统的热能利用率仅为整个蒸汽热力系统的热能利用率仅为30%左右，比发达国家低左右，比发达国家低15%& 每年由于热效率低下而浪费的煤资源高达每年由于热效率低下而浪费的煤资源高达12000万万tce& 输送效率低于输送效率低于92%的蒸汽管网约占全部蒸汽管网的的蒸汽管网约占全部蒸汽管网的30%以上，以上，由此每年损失标煤由此每年损失标煤2000万万tce& 凝结水回收率仅凝结水回收率仅30%，浪费大量水资源和余热，浪费大量水资源和余热& 我国蒸汽管网上使用的疏水阀达我国蒸汽管网上使用的疏水阀达1
14、00万万只以上，只以上，60%处于超标准的处于超标准的漏汽状态漏汽状态，30%处于严重漏汽状态处于严重漏汽状态，正常工作的只有正常工作的只有10%& 不符合要求的疏水阀加上未装疏水阀导致的泄漏，每年损失蒸汽不符合要求的疏水阀加上未装疏水阀导致的泄漏，每年损失蒸汽总量约总量约1亿吨，折合亿吨，折合2000tce2.3蒸汽热力系统能耗现状蒸汽热力系统能耗现状30& 饱和蒸汽释放潜热后即凝结成对应压力的饱和水饱和蒸汽释放潜热后即凝结成对应压力的饱和水& 蒸汽管网并非人们想象的只是气体管网，而是由蒸汽、凝结水、不蒸汽管网并非人们想象的只是气体管网，而是由蒸汽、凝结水、不 凝性气体和污物等组成的多相流凝
15、性气体和污物等组成的多相流& 衡量蒸汽品质的参数有：压力及温度、干燥度、干衡量蒸汽品质的参数有：压力及温度、干燥度、干 净、不含空气净、不含空气& 凝结水流动过程中，只要有压降，就有闪蒸（二次蒸汽）；凝结水流动过程中，只要有压降，就有闪蒸（二次蒸汽）；所以，所以， 凝结水管网也非人们想象的只是水管网，而是充满闪蒸汽的两相流凝结水管网也非人们想象的只是水管网，而是充满闪蒸汽的两相流& 用汽压力并非越高越好，而是在满足用户要求的情况下，越低越用汽压力并非越高越好，而是在满足用户要求的情况下，越低越 好；用汽压力越低，可用热（汽化潜热）越多，排放热（凝结水显好；用汽压力越低，可用热（汽化潜热）越多，
16、排放热（凝结水显 热）越少；热）越少；2.4 蒸汽及凝结水系统的特点蒸汽及凝结水系统的特点31（一）锅炉排污量未有效控制，排污水余热未充分利用（一）锅炉排污量未有效控制，排污水余热未充分利用（二）蒸汽主管疏水和保温不良，压降和散热损失大（二）蒸汽主管疏水和保温不良，压降和散热损失大（三）除氧器设计不合理，耗汽量大、（三）除氧器设计不合理，耗汽量大、 除氧效果差除氧效果差（四）疏水阀蒸汽泄漏（四）疏水阀蒸汽泄漏 （五）烘缸类换热器疏水阀汽锁，安全生产和节能之间的矛盾无法调和（五）烘缸类换热器疏水阀汽锁，安全生产和节能之间的矛盾无法调和（六）间歇式工作换热器真空破坏、换热器腐蚀、换热效率低（六）间歇式工作换热器真空破坏、换热器腐蚀、换热效率低（七）凝结水管网存在逆向流和非同程流（七）凝结水管网存在逆向流和非同程流（八）合并疏水（八）合并疏水 （九）（九）凝结水回收系统设计不合理，输送效率低，闪蒸汽浪费惊人凝结水回收系统设计不合理，输送效率低，闪蒸汽浪费惊人 （十）高热低用现象普遍（十）高热低用现象普遍（十一）人工手动温控（十一）人工手动温控 （十二）凝结水含油含铁，冷却循环水含油（十二）凝
