工業餘熱供熱

以環境溫度為基準，被考察體系排出的熱載體可釋放的熱稱為餘熱。利用從工業設備回收的餘熱作為熱源的城市集中供熱方式。多數耗能設備，如原動機、加熱爐等，都只利用了熱能中的一小部分。回收一部分本來廢棄不用的工業餘熱進行集中供熱，能節約一次能源，提高經濟效益，減少污染。

基本介紹

• 中文名：工業餘熱供熱
• 根據：GB 1028-2000
• 基準：環境溫度
• 利用技術：餘熱回收技術

原理介紹

工業餘熱主要是指工業企業的工藝設備在生產過程中排放的廢熱、廢水、廢氣等低品位能源，利用餘熱回收技術將這些低品位能源加以回收利用，提供工藝熱水或者為建築供熱、提供生活熱水。

該技術的套用不僅減少了工業企業的污染排放，還大幅度降低了工業企業原有的能源消耗。

系統特點

提高能源利用率，充分回收並利用工業企業的餘熱、廢熱，降低工業企業能源的消耗量，大幅度節省能源投資及運行費用。

套用條件

有餘熱、廢熱、廢水、煙氣等低品位能源排放的企業。

有工藝設備降溫用的冷卻循環水的企業。

有蒸汽冷凝水排放的企業。

環保及經濟效益

將工業企業排放的廢水、廢熱、廢氣等低品位能源加以回收利用，解決工業企業自身的熱需求，不僅降低了工業企業的污染排放，而且減少了工業企業工藝需要所消耗的高品位能源，從而大幅度降低了能源投資及運行費用。

工業企業的餘熱回收利用具有投資少、效益高、節能效果明顯等優點。

公司優勢

擁有成熟的餘熱綜合回收利用技術。

通過對造紙、電子、鋼鐵、化工、食品、煤炭、電力等行業餘熱排放調查，提出了模板式餘熱回收再利用方案，採用能源契約式管理，分享節能帶來的效益。

擁有熟悉各類工廠生產作業流程的專業技術人員。

擁有多個節能改造成功的案例。

擁有國家級節能減排專家作為技術顧問。

　　

工業餘熱供熱的熱源

①從各種工藝設備排出的高溫煙氣。例如冶金爐、加熱爐、工業窯爐、燃料氣化裝置等，都有大量高溫煙氣排出。通常將高溫煙氣引入餘熱鍋爐，產生蒸汽後送往熱網供熱。餘熱鍋爐型式有火管鍋爐、自然循環和強制循環的水管鍋爐。由於餘熱鍋爐前的燃燒設備工況不甚穩定，煙氣中含塵量大，因而，要求鍋爐的金屬材料對於熱負荷或煙氣溫度的突然變化具有較好的適應性，並能耐含塵煙氣的沖刷和腐蝕。餘熱利用的經濟性，通常隨煙氣量的增大而提高。煙氣量少時，即使初溫很高，也不一定經濟合理。

②工藝設備的冷卻水。中國一些鋼鐵企業利用焦化廠初冷循環水餘熱，進行較大範圍的集中供熱，取得了良好的效果。焦爐產生的荒煤氣經列管式初冷器被水冷卻，冷卻水升溫至50～55°C，用作熱網循環水。例如鞍山、本溪等城市利用這種餘熱供熱的建築面積都已超過120萬平方米 。

煉鐵高爐的沖渣水和泡渣水等工業餘熱，近年來也被利用於城市供熱。高爐渣是煉鐵過程的產物，可採用爐前水力沖渣或渣罐泡渣等方法處理。沖渣水或泡渣水吸熱以後，可作循環水供熱，如北京石景山鋼鐵廠已向50萬米(左右的建築物提供這種工業餘熱蒸汽鍛錘的廢蒸汽是小型集中供熱的一種熱源，一般用以滿足本廠及住宅區的生活用熱。這種廢蒸汽量的波動較大，需要時可採用蓄熱器進行負荷調節。

工業餘熱在供熱中的套用

我國工業領域余能利用空間很大，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，清華同方熱泵技術則能將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位餘熱，轉換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。

我國北方地區供熱能耗很大，東北地區將近6個月，北京等地區的供暖期也有4個月左右。

而我們在生活中對熱能的需求主要來源於燃煤，我國是以煤炭為主的能源消費大國，燃煤占世界煤炭消費量的27%。而我國煤炭消費的主要方式是直接燃燒，這種能源消費結構導致能源利用效率低下、環境污染嚴重等問題。

工業企業排放的污水通常都在30攝氏度以上，這不僅給環境造成熱污染，還造成了熱量的浪費。據測算，工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能，但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄，清華同方熱泵技術則能將以往棄之不用的廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位餘熱，製成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。

於是，利用清華同方地源熱泵技術，收集工業餘熱用於北方採暖地區的供熱熱源，讓熱泵技術有了新的套用空間。

地源熱泵技術套用到工業領域之後，所套用的是工業水，與地源熱泵原來所利用地下水相比，工業廢水水質較差，有腐蝕性。此外，淺層地熱水的溫度在16攝氏度左右，而工業廢水的溫度變化較大，10攝氏度至30攝氏度不等。這些特點都給工業餘熱型熱泵技術提出了更高要求。

在我國工業生產過程中，煤的熱轉化效率總體只有30%以上，而一些已開發國家的煤炭利用率已達到90%以上，利用地源熱泵把工業餘熱利用起來，可提高工業生產中煤炭利用效率。

工工業餘熱分為壓縮式熱泵和吸收式熱泵。

吸收式熱泵以供熱為主，而壓縮式熱泵則能夠更好地冷熱兼顧，冬天制熱、夏天製冷。兩種技術的選擇上，應該因地制宜，客觀分析。

據清華同方熱泵專家介紹，利用吸收式熱泵套用於工業領域再向居民發電需要滿足三個條件：一是要有驅動式熱源。如熱電廠用來發電的熱蒸汽。

二是要有餘熱資源。還是以熱電廠為例，以前是通過換熱器將高溫蒸汽中的熱量傳輸給利用吸收式熱泵，代替原來的換熱器後，熱效率大大提高了。同時，當壓力巨大的蒸汽用於發電之後，剩餘壓力會減小，同時溫度降低的廢蒸汽，被稱作乏汽。原來，這部分乏汽將通過冷卻塔冷卻掉形成工業廢水，如今這部分廢蒸汽的餘熱就可以通過套用工業型地源熱泵利用起來。

三是要有供熱需求。目前，這種工業用地源熱泵還主要套用於距離廠礦較近的廠礦自己的家屬區，隨著這項技術逐步趨於完善，將更加廣泛地套用於城市供暖。

專家表示，工業型地源熱泵能夠套用於許多工業生產領域，除了熱電廠之外，煤炭行業、鋼鐵行業以及石油行業等都能夠套用。

鋼鐵廠在煉鋼過程中會產生大量爐渣，爐渣溫度很高，需要衝渣水為其降溫，沖渣水中的熱量就可以利用工業餘熱型熱泵提取出來。石油輸送的過程中需要伴熱，傳統的伴熱熱量來源同樣是靠在輸油管道沿線設鍋爐房燒煤供熱，其實，開採石油的過程首先是向地下大量注水，將油水一同抽上來，再實施油水分離的過程，抽取上來並與油分離開來的水是有較高溫度的，這部分水的熱量同樣能夠憑藉地源熱泵被利用起來。

不僅如此，清華同方工業餘熱型熱泵技術還可以套用於電力、紡織印染、水產養殖、食品釀造、市政污水等其他行業。大量的廢水、廢熱被排放，在對環境造成熱污染的同時還要消耗大量燃料用於生產工藝中的加熱過程，在這些行業推廣熱泵技術回收廢熱，節能挖潛，清華同方工業餘熱型熱泵技術還有十分巨大的市場空間。

常用的工業餘熱術語

1、餘熱量 q u a n t i t y o f w a s t e h e a t

餘熱的數量稱為餘熱量。

2、餘熱率 w a s t e h e a t r a t e

被考察體系的餘熱量占供給體系能量的百分數。

3、餘熱資源( 量)q u a n t i t y o f w a s t e h e a t r e s o u r c e s

經技術經濟分析確定的可利用的餘熱量稱為餘熱資源( 量) 。

4、餘熱資源回收率 r e c o v e r y r a t e o f wa s t e h e a t r e s o u r c e s

被考察體系回收利用的餘熱資源量占總餘熱資源量的百分數。

R a = R / QX 1 0 0 0 0 · · · · · · · · · · · · · ……( 1)

式中: R a - 餘熱資源回收率;

R— 回收利用的餘熱資源量;

Q — 體系總餘熱資源量。

5、餘熱資源利用投資回收期 p a y - b a c k p e r i o d o f w a s t e h e a t r e c o v e r y

以回收利用餘熱資源量取得的年淨收益償還餘熱利用工程投資費用所需的年限。

6、 固態載體餘熱 w a s t e h e a t o f s o l i d c a r r i e r

載熱體以固態形式排出的餘熱。

7、液態載體餘熱 w a s t e h e a t o f l i q u i d c a r r i e r

載熱體以液態形式排出的餘熱。

8、氣態載體餘熱 w a s t e h e a t o f g a s c a r r i e r

載熱體以氣態形式排出的餘熱

工業餘熱資源分類

依據載熱體形態將工業餘熱資源分為三類:

1. 固態載體餘熱資源:包括固態產品和固態中間產品的餘熱資源、排渣的餘熱資源及可燃性固態廢

料。

2.液態載體餘熱資源:包括液態產品和液態中間產品的餘熱資源、冷凝水和冷卻水的餘熱資源、可燃

性廢液

3.氣態載體餘熱資源:包括煙氣的餘熱資源、放散蒸汽的餘熱資源及可燃性廢氣。