热泵技术和热回收技术的实际应用、设计、工程管理及调试.ppt

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1、课程介绍,课程介绍,课程介绍,课程介绍,余热回收概述,一、能源现状,当前发达国家建筑能耗占其国内总能耗的30%40%，而我国目前建筑能耗也达到了全国总能耗的27%左右，并且呈持续增长的趋势。按照发达国家建筑能耗增长的历程来看，我国目前正处在建筑能耗高速增长的时期。建筑能耗中的暖通空调能耗占50%60%另外，建筑热水供应能耗（15%以上）也在建筑能源消耗中占有较大比例。随着经济的，高速发展，可以预见我国建筑能耗，特别是暖通空调及卫生热水能耗所构成的建筑冷热源能耗占国内总能耗的比重会越来越大。,一、能源现状,2009年5月1日起施行的新的特种设备安全监察条例增加了对特种设备节能减排的要求，这就需要

2、特种设备用户把节能减排工作作为一项重要的工作任务来抓。我国大概有50多万台工业锅炉，主要使用的是燃煤锅炉，共计消耗4.4亿吨标准煤，占整个国家能源消耗的19.8%（2009年数据）。而工业锅炉能耗高、污染高的主要原因之一就是锅炉的烟气排放，锅炉排烟问题一方面在于烟气污染物的直接污染,另一方面就是过高的排烟温度。,一、能源现状,由于目前能源需求日益增大，能源不足这一矛盾日益尖锐。我国从1993年开始成为能源净进口国，能源的短缺严重影响了我国经济的发展。与此同时，我国目前能源利用率较低，还不到日本能源利用率的一半，因此研究新型的节能技术具有重要意义。若能够全面提高我国目前各能源系统的利用效率，特别

3、是占能源消耗大头的工业生产动力系统能源使用效率，作用将是巨大的。,二、热回收概念,余热资源概念：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。余热资源的利用不仅决定于能量本身的品位，还决定于生产发展情况和科学技术水平，也就是说，利用这些能量在技术上应是可行的，在经济上也必须是合理的。,二、热回收概念,按余热资源的来源不同可划分为如下六类：高温烟气的余热；高温产品和炉渣的余热；冷却介质的余热；可燃废气、废液和废料的余热；废汽、废水余热；化学反应余热。,二、热回收概念,按温度划分为如下三类：高温余热，指温度高于500的余热资源；中温余热，温度在200500之间的余热资源。低温余热，

4、温度低于200烟气及低于100的液体属于低温余热资源。,三、热回收的实质,锅炉能量流程,三、热回收的实质,锅炉热平衡,锅炉的输入热量锅炉的输出热量+各项热损失,能量守恒定律,三、热回收的实质,热回收实质,提高能源有效利用率。,四、热回收原则及应注意问题,余热的回收利用方法，随余热资源的不同而各不相同。余热利用的方法总体可分为热回收和动力回收两大类。通常进行回收余热的原则如下。对于排出高温烟气的各种热设备，其余热应优先由本设备或本系统加以利用。在余热余能无法回收用于加热设备本身，或用后仍有部分可回收时，应用来生产蒸汽或热水，以及产生动力等。,四、热回收原则及应注意问题,要根据余热的种类，排出的情

5、况，介质温度，数量及利用的可能性，进行企业综合热效率及经济可行性分析，决定设置余热回收利用设备的类型及规模。应对必须回收余热的冷凝水，高、低温液体，固态高温物体，可燃物和具有余压的气体、液体等的温度、数量和范围制定利用的具体管理标准。,四、热回收原则及应注意问题,在余热回收利用中，需特别考虑下述几个方面。余热回收利用中，企业的注意力首先要放在提高现有设备的效率上，尽量减少能量损失，决不要把回收余热建立在大量浪费能源的基础之上。余热资源很多，不是全部都可以回收利用，余热回收本身也还有个损失问题。在目前的技术和经济条件下，一部分是应该而且可以利用的，另一部分目前还难以利用，或利用起来不合算。,四、

6、热回收原则及应注意问题,余热的用途从工艺角度来看基本上有两类：一类是用于工艺设备本身；另一类是用于其它工艺设备。通常把余热用于生产工艺本身比较合适。这一方面回收措施往往比较简单，投资较少；另一方面，在余热供需之间便于协调和平衡，容易稳定运行。若把余热回收后利用到其它工艺设备上，而它又是不易或不能储存的，余热的回收与利用一定要很好配合，否则相互牵扯难以发挥效果。这是因为，余热的多少随余能发生设备的运行条件而变化，余热供应一般不太稳定；发生能量需求变化时，余热发生设备不能随之变化，即余热回收与利用无法保持同步。,五、热回收的意义,宏观：节能减排，响应政府号召；微观：减少企业能源消耗降低生产成本，提

7、高企业竞争力；获得国家和地方政府节能减排政策奖励；,六、常用余热回收应用,余热,六、常用余热回收应用,高温段1000OC以上,中温段300500OC,环境温度,电能、高温热源,驱动热泵（制冷、采暖）驱动吸收式制冷机（制冷、采暖）,除 湿生活热水、采暖,排 放,低温段200OC左右,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,疏 水 阀,锅 炉,热 量,给 水 泵,控 制 阀,蒸 汽8 bar g,机 械 泵,90 冷 凝 水,90,给 水 箱,为 什 么 回 收 冷 凝 水?,冷 凝 水 是 极 有 价 值

8、 的 资 源.其 所 含 有 的 高 热 量 是 回 收 的 最 佳 理 由.冷 凝 水 是 经 过 水 处 理,回 收 冷 凝 水 可 以 降 低 水 处 理 费 用.减 少 锅 炉 排 污.可 以 避 免 冷 凝 水 排 放 的 巨 大 费 用.减 少 补 充 给 锅 炉 的 水,降 低 水 费 用.总 的 效 果:可 以 节 约 20%以 上 的 燃 料.,回 收 冷 凝 水 的 节 约,(一)燃 料 费 用 冷 凝 水 回 收 温 度 为90 oC 补 给 冷 水 温 度 为10 oC 温 度 差 80 oC 升 高 1 kg 的 补 给 水 至 90 oC,所 需 能 量 为,1 x

9、 80 x 4.1868=335 KJ 如 果 蒸 汽 负 载 为1000kg/hr 335 x 1000 335,000 KJ/hr 工 厂 运 行 24 小 时/天,300 天/年,则 加 热 补 给 水 所 需 能 量 为：335000 x 24 x 300=2,412,000,000 KJ1 升 燃 油 的 热 量 为 41,100kJ,锅 炉 效 率 为 90,则 需 要 燃 油：2,412,000,000/(41100 x 0.9)=65206 升 总 的 燃 油 费 用 为8 x 65206=521654 元,回 收 冷 凝 水 的 节 约,(二)水 的 费 用 水8400 吨/

10、年 如 果 每 吨 水 费 用 为 2.5 元 总 计 8400 x 2.5=21000 元(三)水 处 理 费 每 吨 水 处 理 费 为 2.5 元 总 计 2.5 x 8400=21000 元,回 收 冷 凝 水 的 节 约,总 节 约 燃 料+水+水 处 理=521654+21000+21000=563654元 还 有 其 它.,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,T1,T2,P1,Q1,Q2,P2,部分热回收与全热回收,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,天然气 NG,制冷Cooling 制热 Heating,天然气 NG,电力 Electricity 1200kW,余热直燃机 Exhaust heat DFA,G3508 内燃发电机 G3512 Generator,462烟气smoke99缸套水jacket water,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,通过热泵空调设备对冷却书进行热回收，才采用加板换与不加板换，一般取决于冷却水水质。,六、常用余热回收应用,玻璃炉窑余热回收蓄热式燃烧技术,六、常用余热回收应用,陶瓷行业的余热回收,六、常用余热回收应用,六、常用余热回收应用,