蒙杰

【摘要】中國(guó)是世界能源生產(chǎn)的大國(guó)，然而，限制國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要問題還是能源，面對(duì)能源生產(chǎn)不能高速發(fā)展又急需經(jīng)濟(jì)上的快速發(fā)展唯有兩條路可行：一是盡可能的增加能源的生產(chǎn)量，二是能源的節(jié)約利用。中國(guó)是世界上能源利用率最低的國(guó)家之一，節(jié)能的潛力巨大，特別是在工業(yè)熱能的轉(zhuǎn)換和利用之中有很大的節(jié)能空間。

【關(guān)鍵詞】余熱來源 余熱利用 余熱回收

余熱是指受歷史、技術(shù)、理念等因素的局限性，在己投運(yùn)的工業(yè)企業(yè)耗能裝置中，原始設(shè)計(jì)未被合理利用的顯熱和潛熱。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。

一、余熱的來源區(qū)分及其資源溫度的劃分

余熱資源按其來源不同可劃分為六類：高溫?zé)煔獾挠酂?；高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱；冷卻介質(zhì)的余熱；可燃廢氣、廢液和廢料的余熱；廢汽、廢水余熱；化學(xué)反應(yīng)余熱。余熱資源按其溫度劃分可分為三類：①高溫余熱（溫度高于500℃的余熱資源）；②中溫余熱（溫度在200-500℃的余熱資源）；③低溫余熱（溫度低于200℃的煙氣及低于100℃的液體）。

二、余熱回收的種類及回收原則

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(dòng)力回收（轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)力或電力再用）兩大類。而在回收余熱時(shí)，首先應(yīng)考慮到所回收余熱要有用處和在經(jīng)濟(jì)上必須合算，如為了回收余熱所耗費(fèi)的設(shè)備投資甚多，而回收后的收益又不大時(shí)，就得不償失了。進(jìn)行余熱回收原則是：

（1）對(duì)于排出高溫?zé)煔獾母鞣N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。

（2）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(shí)，應(yīng)利用來生產(chǎn)蒸汽或熱水，以及生產(chǎn)動(dòng)力等。

（3）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(jìn)行企業(yè)綜合熱效率及經(jīng)濟(jì)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。

（4）應(yīng)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)。

三、余熱回收的合理利用順序

（1）余熱蒸汽的合理利用順序是：①動(dòng)力供熱聯(lián)合使用；②發(fā)電供熱聯(lián)合使用；③生產(chǎn)工藝使用；④利用汽輪機(jī)發(fā)電或直接替代電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)泵；⑥生活用；⑥利用余熱吸收制冷設(shè)備，實(shí)現(xiàn)熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)。

（2）余熱熱水的合理利用順序是：①供生產(chǎn)工藝常年使用；②返回鍋爐及發(fā)電使用；③生活用。

（3）余熱空氣的合理利用順序是：①生產(chǎn)用；②暖通空調(diào)用；③動(dòng)力用；④發(fā)電用。

四、余熱回收應(yīng)用領(lǐng)域

（1）在化工行業(yè)中的應(yīng)用：小合成氨上、下行煤氣余熱回收；中合成氨上、下行煤氣余熱回收；合成氨吹風(fēng)氣燃燒的余熱回收；合成氨一段爐煙氣余熱回收；30萬噸/年合成氨二段轉(zhuǎn)化爐余熱回收

（2）在硫酸工業(yè)中的應(yīng)用：在硫酸生產(chǎn)沸騰焙燒爐沸騰層內(nèi)的余熱回收；一個(gè)年產(chǎn)10萬噸硫酸的工廠可回收5.5萬噸蒸汽；從沸騰中出來的S02高溫爐氣中回收余熱；一個(gè)年產(chǎn)10萬噸硫酸的工廠可回收10.5萬噸蒸汽，可發(fā)電價(jià)值約600萬元；在鹽酸、硝酸爐的應(yīng)用。

（3）在石油化工中的應(yīng)用：烴類熱解爐中的余熱回收；（工作溫度約750～900℃）；乙苯脫氫反應(yīng)器中的余熱回收；環(huán)己醇脫氫化學(xué)反應(yīng)器中的余熱回收；催化、裂化再生取熱器中的余熱回收；其它各種加熱爐中的余熱回收。

（4）在建材工業(yè)中的應(yīng)用：在高嶺土噴霧干燥熱風(fēng)爐中的余熱回收；玻璃窯爐中的余熱回收；水泥窯爐中的余熱回收；各種陶瓷倒燃爐及隧道窯中的余熱回收。

（5）在冶金工業(yè)中的應(yīng)用：軋鋼連續(xù)加熱和均熱爐中的余熱回收；坯件加熱爐中的余熱回收；線材退火爐中的余熱回收；燒結(jié)機(jī)中的余熱回收；以一臺(tái)180M2的燒結(jié)機(jī)為例，可回收蒸汽量達(dá)10～22噸/小時(shí)。

五、余熱回收利用方式

（一）直接供熱式采暖系統(tǒng)

用蒸汽加熱采暖循環(huán)水后直接向用戶供熱，這種供熱方式稱為直接供熱。直接供熱方式的供水壓力較低，一般不超過0.6MPa，這種方式適用于供熱面積較小的采暖系統(tǒng)。

（二）間接供熱式采暖系統(tǒng)

間接供熱式采暖系統(tǒng)是將供熱系統(tǒng)分為兩個(gè)循環(huán)回路，分別稱為一次網(wǎng)和二次網(wǎng)，通過換熱站內(nèi)的表面式換熱器將兩個(gè)循環(huán)回路聯(lián)系在一起。高溫水在一次網(wǎng)中循環(huán)，低溫水在二次網(wǎng)中循環(huán)，高溫水通過表面式換熱器加熱低溫水。噴射式混合加熱器的主要作用是代替表面式汽一水換熱器，完成蒸汽加熱水的換熱過程。這樣可以省去一套管理麻煩的凝結(jié)水回收系統(tǒng)，而且占用空間小，不需要維護(hù)，投資僅為表面式汽水換熱器的1/5，所以具有明顯的使用優(yōu)勢(shì)。

（三）回收凝結(jié)水產(chǎn)生的閃蒸汽

在需要蒸汽加熱的工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量的凝結(jié)水，凝結(jié)水在冷卻過程中，又會(huì)產(chǎn)生一定量的閃蒸汽。以前這部分低壓蒸汽因?yàn)榛厥绽щy或回收成本高，經(jīng)常是放散，浪費(fèi)了大量的能源。在能源日益短缺的形勢(shì)下，節(jié)能越來越受到企業(yè)的重視。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來說，節(jié)流比開源更重要，節(jié)能就是創(chuàng)造效益，采用噴射式汽水混合加熱器技術(shù)可以回收這部分廢蒸汽。盡管回收廢蒸汽的方法不止一種，但此方法投資小，熱能利用率高，應(yīng)用比較廣泛。此方法是用廢蒸汽來加熱水，然后供給工業(yè)生產(chǎn)或生活使用。采用噴射式混合加熱器回收廢蒸汽的熱力系統(tǒng)。

（四）利用定排、連排水產(chǎn)生的二次蒸汽加熱除鹽水

在熱力發(fā)電廠或生產(chǎn)蒸汽的工業(yè)鍋爐房熱力系統(tǒng)中，連續(xù)排污擴(kuò)容器和定期排污擴(kuò)容器是必不可少的熱力設(shè)備。連續(xù)排污的作用是排除鍋水中的鹽分雜質(zhì)，控制鍋水的含鹽濃度；而定期排污的作用主要是排除鍋水中的松散沉淀物。排污水量因鍋爐的噸位而異，一般連續(xù)排污水量不超過鍋爐蒸發(fā)量的5%，定期排污水量不超過鍋爐蒸發(fā)量的2%。這些排污水中含有大量的熱量，但是因?yàn)榕盼鬯械暮}濃度過高，無法再利用，只能排放掉。當(dāng)排污水進(jìn)入排污擴(kuò)容器后，由于擴(kuò)容降壓作用，會(huì)產(chǎn)生大量的二次蒸汽，這部分蒸汽是純凈的，可以回收利用。采用噴射式混合加熱器技術(shù)可以回收這部分蒸汽。通過計(jì)算可知，回收這部分蒸汽的節(jié)能效益還是十分可觀的。