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《工業(yè)余熱回收利用途徑與技術(shù)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工業(yè)余熱回收利用途徑與技術(shù)余熱資源普遍存在,特別在鋼鐵、化工、石油、建材、輕工和食品等行業(yè)的生產(chǎn)過程中,都存在豐富的余熱資源,所以充分利用余熱資源是企業(yè)節(jié)能的主要內(nèi)容之一。余熱利用的潛力很大,在當前節(jié)約能源中占重要地位。余熱資源按其來源不同可劃分為六類:1高溫煙氣的余熱2高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱3冷卻介質(zhì)的余熱4可燃廢氣、廢液和廢料的余熱5廢汽、廢水余熱6化學反應(yīng)余熱余熱資源按其溫度劃分可分為三類:7高溫余熱(溫度高于500℃的余熱資源)8中溫余熱(溫度在200-500℃的余熱資源)低溫余熱(溫度低于200℃的煙氣及低于100℃的液體)行業(yè)余熱資源來源占燃料消耗量的比例治金軋鋼加熱
2、爐、均熱爐、平爐、轉(zhuǎn)爐高爐、焙燒窯等33%以上化工化學反應(yīng)熱,如造氣、變換氣、合成氣等的物理顯熱;可燃化學熱,如炭黑尾氣、電石氣等的燃料熱15%以上建材高溫煙氣、窯頂冷卻、高溫產(chǎn)品等約40%玻搪玻璃熔窯、搪瓷窯、坩堝窯等約20%造紙烘缸、蒸鍋、廢氣、黑液等約15%紡織烘干機、漿紗機、蒸煮鍋等約15%機械煅造加熱爐、沖天爐、熱處理爐及汽錘排汽等約15%余熱回收方式各種各樣,但總體分為熱回收(直接利用熱能)和動力回收(轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿螂娏υ儆茫﹥纱箢?。而在回收余熱時,首先應(yīng)考慮到所回收余熱要有用處和在經(jīng)濟上必須合算,如為了回收余熱所耗費的設(shè)備投資甚多,而回收后的收益又不大時,就得不償失
3、了。進行余熱回收原則是: 1、對于排出高溫煙氣的各種熱設(shè)備,其余熱應(yīng)優(yōu)先由本設(shè)備或本系統(tǒng)加以利用。如預(yù)熱助燃空氣、預(yù)熱燃料等,以提高本設(shè)備熱效率,降低燃料消耗?! ?、在余熱余能無法回收用于加熱設(shè)備本身,或用后仍有部分可回收時,應(yīng)利用來生產(chǎn)蒸汽或熱水,以及生產(chǎn)動力等?! ?、要根據(jù)余熱的種類、排出情況、介質(zhì)溫度、數(shù)量及利用的可能性,進行企業(yè)綜合熱效率及經(jīng)濟可行性分析,決定設(shè)置余熱回收利用設(shè)備的類型及規(guī)模?! ?、應(yīng)對必須回收余熱的冷凝水,高低溫液體,固態(tài)高溫物體,可燃物和具有余壓的氣體、液體等的溫度、數(shù)量和范圍,制定利用具體管理標準。熱管技術(shù)在余熱回收應(yīng)用的原理和方法:超導(dǎo)熱
4、管的原理 熱管技術(shù)的應(yīng)用國際上是在20世紀60年代,主要是應(yīng)用于太空飛行器,今天我們利用超導(dǎo)熱管技術(shù)服務(wù)于余熱回收和熱能利用,為企業(yè)、社會取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益?! 〕瑢?dǎo)熱管是依靠其內(nèi)部工質(zhì)在一個抽成一定的真空的封閉殼體中循環(huán)相變而傳遞熱量的裝置,其工作原理是:當熱量自高溫熱源傳入熱管時,處于熱管加熱段內(nèi)的工質(zhì)隨即被激活,吸熱汽化變成蒸汽(汽化段),蒸汽瞬間流向熱管另一端(傳輸段),到達另一端時遇冷放出潛熱后凝結(jié)成液體(冷凝段),冷凝液體經(jīng)傳輸段回流到汽化段,循環(huán)相變而實現(xiàn)熱量傳遞?! 〕瑢?dǎo)熱管的超強導(dǎo)熱系數(shù)是一般金屬的萬倍左右,換熱效率高達98%以上,是任何一種普通熱
5、交換器無法達到的。熱管技術(shù)的重要特點: 與常規(guī)換熱技術(shù)相比,熱管技術(shù)之所以能不斷受到工程界歡迎,是因其具有如下的重要特點?! ?.熱管換熱設(shè)備較常規(guī)設(shè)備更安全、可靠,可長期連續(xù)運行。這一特點對連續(xù)性生產(chǎn)的工程,如化工、冶金、動力等部門具有特別重要的意義。常規(guī)換熱設(shè)備一般都是間壁換熱,冷熱流體分別在器壁的兩側(cè)流過,如管壁或器壁有泄漏,則將造成停產(chǎn)損失。由熱管組成的換熱設(shè)備,則是二次間壁換熱,即熱流要通過熱管的蒸發(fā)段管壁和冷凝段管壁才能傳到冷流體,而熱管一般不可能在蒸發(fā)段和冷凝段同時被破壞,所以大大增強了設(shè)備運行的可行性?! ?.熱管管壁的溫度有可調(diào)性。熱管管壁的溫度可以調(diào)節(jié),這
6、在低溫余熱回收或熱交換中是相當重要的,因為可以通過適當?shù)臒崃鹘粨Q把熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點以上,從而防止露點腐蝕,保證設(shè)備的長期運行。這在電站鍋爐尾部的空氣預(yù)熱方面應(yīng)用得特別成功,設(shè)置在鍋爐尾部的熱管空氣預(yù)熱器,由于能調(diào)整管壁溫度不僅能防止煙氣結(jié)露,而且也避免了煙灰在管壁上的黏結(jié),保證鍋爐長期運行,并提高了鍋爐效率?! ?.冷、熱段結(jié)構(gòu)和位置布置靈活。由熱管組成的換熱設(shè)備的受熱部分和放熱部分結(jié)構(gòu)設(shè)計和位置布置非常靈活,可適應(yīng)于各種復(fù)雜的場合。由于結(jié)構(gòu)緊湊占地空間小,因此特別適合于工程改造及地面空間狹小和設(shè)備擁擠的場合,且維修工作量小?! 峁軗Q熱設(shè)備效率高,節(jié)能效果顯著
7、。熱管換熱器 利用熱管導(dǎo)熱能力強、傳熱量大的特點,以多根熱管作為中間傳熱元件,實現(xiàn)冷、熱流體之間換熱的設(shè)備叫熱管換熱器。按照熱流體的狀態(tài),熱管換熱器可分為氣-氣式、氣-液式、氣-汽式。從熱管換熱器結(jié)構(gòu)型式來看,熱管換熱器又可分為整體式、分離式、回轉(zhuǎn)式和組合式?! ?、整體式熱管換熱器熱管換熱器的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。熱管平行交錯排列在換熱器內(nèi),中間用隔板將每根熱管分隔成兩部分,一部分與熱流體通道相連,為熱管的蒸發(fā)段;另一部分與冷流體通道相連,為冷凝段。冷、熱流體均在熱管外部橫向流過,通過熱管軸