热电发电技术回收工业余热分析

工业余热资源形式多样且总量巨大,节能潜力可观。利用热电发电技术将工业余热资源转化为电能,既能提升能源利用率又可以降低热污染,是实现双碳目标的重要技术途径。介绍了工业中不同类型余热的分布占比情况和热电发电的基本原理,重点对热电发电技术在工业领域中的应用研究进展进行了综述,并针对热电发电技术以及该技术在工业应用中存在的一些问题进行了分析、总结和展望。

基于工业余热与可再生能源耦合的赤峰市低碳供热研究

以赤峰市大温差供热工程实践为例,介绍了赤峰市低碳供热方案的设计理念和实施步骤。从赤峰市供热热源紧缺,城区周边电厂乏汽余热、工业余热和弃风电力转化热量潜力估算,降低一次网回水温度必要性,大温差供热推进和分阶段实施过程,各阶段热平衡等5个方面进行了详细说明。根据规划,至2035年赤峰市中心城区供热热量来源于非供暖季储存弃风电力转化热量和工业余热,以及供暖季工业余热和燃煤调峰电厂热量,单位供热面积的二氧化碳排放强度是现状的1/30。

工业余热回收系统优化策略原理

介绍有机朗肯循环发电系统在工业余热回收上的应用,选取某燃煤电厂为例,介绍其回收装置及节能分析,并在此基础上进行余热回收的优化策略分析。首先通过引入湿硫酸工艺,将烟气中的二氧化硫催化氧化为三氧化硫并在特殊换热器中冷凝并回收为硫酸副产品,以此打破烟气低品位余热深度利用的酸露点限制。然后通过有机朗肯循环和吸收式制冷集成的余热回收系统对烟气余热进行深度利用。通过数值模拟的方法对余热回收系统进行研究,通过模型验证确保数值模拟的可信度和准确性。

工业余热回收系统优化策略应用(上)

对于有机朗肯循环,首先进行工质筛选,从几种纯工质中筛选出最适合热源条件的两种作为非共沸工质的组分,并通过对比和优化选出了最佳工质混合比与蒸发压力。基于案例分析,整合工业余热回收系统设计及运行优化策略研究。使用VIKOR评价方法对使用不同工质的有机朗肯循环发电系统进行综合评估,证明优化方案能更好地综合权衡各项指标,取得满意的整体效果。在有机朗肯循环发电系统的基础上对烟气余热进一步优化回收,后接一个余热制冷系统组成余热梯级回收利用系统。对余热梯级回收利用系统进行了经济性分析,结果表明该系统具有良好的经济潜力。通过测算,可以看出采用余热梯级回收利用系统可以产生7698kW的电能以及24077kW的制冷量,系统投资可在4.89年内得以回收。

工业余热回收系统优化策略应用(下)

对于有机朗肯循环,首先进行工质筛选,从几种纯工质中筛选出最适合热源条件的两种作为非共沸工质的组分,并通过对比和优化选出了最佳工质混合比与蒸发压力。基于案例分析,整合工业余热回收系统设计及运行优化策略研究。使用VIKOR评价方法对使用不同工质的有机朗肯循环发电系统进行综合评估,证明优化方案能更好地综合权衡各项指标,取得满意的整体效果。在有机朗肯循环发电系统的基础上对烟气余热进一步优化回收,后接一个余热制冷系统组成余热梯级回收利用系统。对余热梯级回收利用系统进行了经济性分析,结果表明该系统具有良好的经济潜力。通过测算,可以看出采用余热梯级回收利用系统可以产生7698kW的电能以及24077kW的制冷量,系统投资可在4.89年内得以回收。

工业余热岩土跨季节蓄热分析

我国工业生产中有大量低品位余热未充分利用,造成资源浪费和环境污染。同时,我国北方长期受困于冬季供暖不足、供暖能耗大和污染重的问题。若将工业余热跨季节储存,冬季用于建筑供暖,则能降低我国北方供暖能耗,减少污染。浅层岩土可作为蓄热介质,通过竖直地埋管换热,将工业余热蓄存于岩土中。在供暖季通过热泵传递蓄热,为建筑供暖。基于此,分析工业余热岩土跨季节蓄热的关键问题,设计双U型管蓄热与放热模型,计算蓄热量与放热量,确保蓄热与放热平衡,从而指导后续工程建设,合理布置地埋井,实现集中供暖。

吸收式热泵技术在工业余热回收中的应用与前景

随着全球能源问题的日益严峻,工业余热的回收和再利用已成为提高能源效率、减少能源浪费、降低生产成本和减轻环境污染的重要途径。吸收式热泵技术作为一种有效的余热回收手段,能够在不同温度范围内实现高效的热能转移,尤其在工业领域的低温余热回收中显示出显著的优势。详细介绍了吸收式热泵的工作原理及其在工业余热回收中的应用案例,并通过实际数据分析其节能减排效果;还探讨了吸收式热泵技术的现状和未来发展趋势,以期推动该技术在更多领域的广泛应用。

工业余热利用的经济与环境双重效益——以L县为例探讨中国城镇集中供热的未来

文章系统探讨了工业余热利用的理论基础、实际应用及政策支持框架,着眼于推动工业余热广泛应用和实现可持续发展目标。通过对L县工业余热利用及城镇集中供热提升项目的详细研究,展示了该项目如何有效地降低能源成本、减少对化石燃料的依赖、减少温室气体及其他有害物质的排放,并显著提升居民生活质量。同时,从经济效益和环境效益两大维度出发,深入分析了工业余热利用项目对地方经济和生态环境的积极影响。基于L县项目的成功经验,文章提出了一系列政策建议,包括加大政府财政支持、推动技术创新与研发、提升公众的环保意识及参与度,并推广能源管理合同(EMC)模式,以期为其他地区的能源结构优化和环境保护工作提供借鉴和启示。

北方某市工业余热利用现状分析与探讨

工业余热利用经济、生态效益显著,北方某市作为重化工城市,工业余热资源丰富。从该市已实施的余热回收利用典型案例出发,探讨该市工业余热利用现状、未来潜能及存在困难,为“碳达峰”“碳中和”背景下工业余热供暖发展提供参考。

关于北方城市工业余热供热的调研与探讨

本文针对我国北方城市工业余热供热及清洁取暖资源的调研内容进行论述,形成针对城市及周边低碳供热资源的调研思路。通过调研各类统计资料,形成了低碳供热资料,包括电厂余热、工业余热、风电资源、生物质资源、污水余热、城镇垃圾等热源形式的北方城市低碳能源供热能力的调研清单。针对北方城市及周边的低碳及清洁能源资源,给出工业余热作为能源供热的调研方法和建议。为城市利用工业余热供热提供基础规划资料,从而探究北方低碳供热的发展方向。

高效利用工业余热

面对高昂的能源账单,越来越多的人开始关注如何更有效地管理取暖问题,以尽可能减少热量的流失,并将现有的余热资源转化为可再利用的能源。与此同时,在工业领域,随着生产活动的快速扩张,高能耗企业的数量不断增加,随之而来的是大量工业废气余热的产生。这些宝贵的余热资源如果得不到合理利用,将造成巨大的能源浪费,并加剧环境问题。传统能源利用方式中普遍存在的严重浪费与污染问题,使得高效回收和利用这些余热资源、实现能源的闭环循环成为当今工业发展的关键挑战之一。

基于热电联产和工业余热利用的热网优化分析

在“双碳”背景下,为满足赤峰中心城区的远期供热需求,根据中心城区供热系统现状和远期负荷规划,结合城区东山园区工业余热资源情况,对城区供热系统进行热力及水力工况分析,拟将东山园区长输管线现有隔压换热站改为回水中继直供泵站,无需考虑长输热网系统的换热端差,可有效降低热网回水温度,进而充分利用低碳低品位工业余热,使供热系统实现经济、节能、高效、低碳运行。

工业余热热泵及余热网络化利用的研究现状与发展趋势

当前工业能源消耗中所排放的低品位余热量大面广,若采用高效的余热利用技术将这部分余热回收,将具有显著的节能效果。工业余热热泵技术可以实现余热品位的提升或容量的扩大,一方面可以将回收的热量应用到工业流程中,另一方面可以在区域供热及供冷方面发挥作用。本文分析了压缩式热泵、吸收式热泵与化学热泵的特点与发展趋势。目前三种热泵技术都在工质、循环以及系统创新方面得到了较大的发展,但是在容量、能效比、温升与可靠性方面存在不可兼得的瓶颈问题。此外,工业余热根据种类以及温度品位的不同,适用场合与特点也各不相同。但目前在余热回收利用的设备与系统方面,缺乏针对不同余热特点的指导性设计准则。未来的研究需要集中在发展效率高、容量大、热适应性好、稳定可靠的热泵技术,形成各余热热泵互补利用的广谱化设计准则。同时需要通过对余热的热、电、冷、储、运的网络化利用进行余热系统高质化集成,实现工业余热的高效利用。

我国工业余热回收利用技术综述

节能减排主要依靠工业领域,工业余热利用是重要内容。本文从余热利用过程能量转换情况角度,概述了国内用于余热利用的热交换技术、热功转换余热发电技术及余热制冷制热技术及其设备的技术特点及应用概况,分析了工业余热利用中的存在的问题,认为需进一步推广余热锅炉及低温汽轮机余热发电技术,提高中高温余热的利用率,需要强化研究并掌握有机朗肯循环等300℃以下低温余热发电技术,积极向工程应用推广,提高低品位余热利用率。

中低温工业余热ORC回收装置的工质发展与应用

工业余热领域热源类型多样,如何筛选安全、稳定、高效的循环工质,成为有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)研究的关键性问题之一。采用纯工质作为工作流体更有利于工程应用中对系统的维护。本文在综述近五年国内外适用于中低温工业余热有机朗肯循环纯工质研究的基础上,探讨了亚临界循环和超临界循环ORC动力回收装置中循环工质的发展与应用现状。

温差发电技术及工业余热温差发电系统设计研究

针对工业余热存在形式多样、数量巨大的特点,设计工业余热温差发电系统,并测试不同温差下单元发电器的输出特性。结果表明:在260℃温差时,单个温差发电器的输出功率可达155.85 W;当热端温度为260℃时,温差发电机转换效率可达4.389%。

工业余热脉冲喷吹法拆卸废弃印刷电路板

废弃印刷电路板上电元器件的拆解是其资源化综合利用的第一步,文章自行设计了WPCBs自动拆卸设备,利用热空气模拟工业余热作为热源与脉冲喷吹动力源,详细研究了预热温度、通气温度、拆卸时间对废弃印刷电路板上电子元器件的拆卸率与损坏情况的影响。结果表明:电子元器件的损坏情况随预热温度和通气温度的升高以及拆卸时间的延长而加剧。电子元器件的总拆卸率随预热温度和通气温度的升高先增大后减小,拆卸时间对拆卸率的影响不显著。当预热温度为140℃、通气温度240℃、拆卸时间为4 min时,元器件拆卸率达66.3%,并且此时所有电子元器件均无损坏。此方法在实现低成本、自动化拆卸WPCBs上电子元器件的同时,为工业余热的资源化利用提供了新思路,缓解了工业余热的环境热污染及能源浪费等问题,应用前景广阔。

利用LNG冷与工业余热的闭式 Brayton循环热力分析

LNG(液化天然气)在世界上已广泛应用,我国也已决定引进。由于LNG的供应状态温度很低,应该尽可能利用其冷火用出功以提高能源利用水平。为此该文建议一种可能的热力循环:LNG在超临界状态作为闭式Brayton 循环的冷源,而以工业余热作为Brayton 循环的热源,并对此循环进行了详细的热力分析。分析结果表明,在此新情况(横跨 环境温度线上下的正热机循环)下,该循环的实用主要自变数与常用的Brayton 循环不同,比后者多了两个。并对不同自变数取为常数下的性能表达作了比较,最后建议应以循环最高温度与换热器节点温差为常数进行分析计算,可以得出较为明确且实用的性能表达。文中最后还指出了对此工作继续发展的方向。

低品位工业余热应用于城镇集中供暖系统若干关键问题及解决方法

在开展低品位工业余热集中供暖的实践过程中,需解决余热高效采集、整合、输配、调节等关键问题,应将热源、热网、末端用户三者视为整体,统筹优化,打破低品位工业余热应用于城镇集中供暖的技术障碍。以分析法为理论基础,以温度-热流量(T-Q)图为理论工具,针对上述关键问题进行了技术和方法层面的研究。结合在河北省迁西县实施的钢厂低品位工业余热集中供暖工程实例进行了阐述,论证了本文所述方法的正确性和有效性,供低品位工业余热应用于城镇集中供暖的工程实践参考。

工业余热用于集中供暖取热流程优化研究

分析了工业余热热源的特点及应用于城市集中供暖存在的问题,通过Q/T-T图表征工业余热热源以及取热流程。使用分析的方法讨论了工业余热取热过程中发生品位损失的情况,并提出了热源梯级利用、串联流量匹配和并联温度匹配的优化方法。实际案例分析表明,优化方法可行。