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余熱利用

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發布時間:2020-10-31 13:05:57

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技術介紹

  • 分類:余熱利用
  • 發布時間:2020-10-29 14:13:40
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概要:
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詳情

一、節能減排背景

據國家專業數據統計,工業用電的能源消費量占全國能源消費總量的70%左右,工業企業是我國能源消費的大戶,其中鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織、造紙等九大重點耗能行業,其用電占整個工業用電的60%以上,但單位能耗平均卻比國外先進水平高出40%。而在工業企業的各項成本中,電費已成為跟隨原材料成本、人工成本之后的最大的成本,特別是在某些高耗能企業中,電費已成為最主要的成本。對大多數工業企業而言,電費也是未被企業控制的最后一項成本,許多企業由于管理、工藝、技術等各方面原因,用電利用效率普遍偏低,節能潛力巨大,因此通過管理和節能技術手段來降低電費支出、減少溫室氣體排放勢在必行。

 “十三五2016-2021)是我國落實節約資源和保護環境的基本國策。是提高能源利用效率和改善生態環境質量,加快建設節約型社會的關鍵時期。確保完成十三五節能減排約束性目標,保障人民群眾健康和經濟社會可持續化發展,促進經濟轉型升級,需要全社會的共同努力,實現經濟發展與環境改善雙贏,為建設生態文明建設提供強有力的支撐。

 “十四五時期,我國總體上仍將處于工業化中后期,鋼鐵、石化化工等重點行業資源能源消費還將有一定增長,人民群眾對綠色產品的需求也將進一步提升。我們要準確把握面臨的新形勢和新問題,按照制造強國建設戰略部署,深化供給側結構性改革,大力培育綠色新動能,推進綠色技術創新,將綠色變為我國工業發展底色。

在眾多工業企業中,余熱資源是普遍存在的,它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢氣廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃氣體廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。特別在熱電廠、鋼鐵焦化、玻璃、合成氨、聚酯化纖、橡膠和多晶硅等工業領域等生產過程中,都存在豐富的余熱資源,而充分利用這些余熱資源是企業節能減排工作中的重點。

二、國家政策

 2021315日下午,國家主席習近平在中央財經委員會第九次會議上發表重要講話強調,我國平臺經濟發展正處在關鍵時期,解決突出矛盾和實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革,要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,力爭2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和,是黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策,事關中華民族永續發展和構建人類命運共同體。

十四五是碳達峰的關鍵期、窗口期,要重點做好以下幾項工作。

要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統。

要實施重點行業領域減污降碳行動,工業領域要推進綠色制造,建筑領域要提升節能標準,交通領域要加快形成綠色低碳運輸方式。

要推動綠色低碳技術實現重大突破,抓緊部署低碳前沿技術研究,加快推廣應用減污降碳技術,建立完善綠色低碳技術評估、交易體系和科技創新服務平臺。

要完善綠色低碳政策和市場體系,完善能源雙控制度,完善有利于綠色低碳發展的財稅、價格、金融、土地、政府采購等政策,加快推進碳排放權交易,積極發展綠色金融。

要倡導綠色低碳生活,反對奢侈浪費,鼓勵綠色出行,營造綠色低碳生活新時尚。

要提升生態碳匯能力,強化國土空間規劃和用途管控,有效發揮森林、草原、濕地、海洋、土壤、凍土的固碳作用,提升生態系統碳匯增量。要加強應對氣候變化國際合作,推進國際規則標準制定,建設綠色絲綢之路。

 “十四五規劃中對工業節能提出相關要求:

1、大力推動工業節能技術改造。大力倡導綠色低碳的生產生活方式,鼓勵企業引進先進適用節能新技術裝備(產品),切實推動企業開展節能技術改造。

2、倡導循環經濟促進產業轉型升級。鼓勵工業企業利用余壓、余熱回收等方式加快發展循環經濟,通過開展節能專題調研活動,摸查具有潛力的綠色循環型企業,培育成為循環經濟示范試點企業,帶動我區企業做好節能工作。

3、積極推動重點企業開展清潔生產。強力推進企業自愿開展清潔生產。鼓勵和支持企業采用先進工藝技術和裝備,減少生產和服務過程中的能源消耗和污染物排放,真正實現清潔生產、高效生產。

三、工業節能技術介紹

1、工業智慧能源管理平臺(能源可視化)

工業智慧能源管理平臺通過多種數據采集及遠程傳輸方式,對工業各類耗能(水、電、氣、冷、暖)計量的基礎上,采用各組態、GIS、自定義等形式,實現能耗監測、能量計費、設備監控、遠程服務等功能。智慧能源管理平臺六大功能:

工業總能耗可視化;能耗數據處理分析;設備實時動態監控;

分類計量收費管理;客戶移動終端應用;分級授權管理。

2、工業余熱利用技術:工業余熱回收裝置主要有以下幾大類

一、吸收式熱泵:也稱增熱型熱泵,是利用少量的高溫熱源,提取低溫熱源的熱量,產生大量能被利用的中溫熱能。即利用高溫熱能驅動,把低溫熱源的熱能提高到中溫,從而提高了熱能的利用效率。

可利用熱源:溫度在10℃-70℃的廢熱水、液體或乏汽。

驅動熱源:0.1-0.8MPa蒸汽、燃氣、熱水或高溫煙氣。

收益:可獲得比廢熱熱源溫度高40℃左右,不超過100℃的熱水。

制熱能效比:1.6-2.4。

適用場所:用于熱電廠冷卻循環水預熱,增大熱電廠供熱量,減少冷卻循環水損失。

焦化工業余熱用于夏季制冷、冬季供熱,實現對焦化工藝與生活區余熱資源全年的回收利用及整合。

煙氣消白領域利用煙氣冷凝過程中釋放大量的冷凝熱進行回收利用,即符合節能減排的政策要求又對余熱進行再利用。

二、升溫型熱泵:是利用大量的中溫熱源產生少量能被利用的高溫熱能。即利用中溫熱能驅動,在采用低溫冷卻水的條件下,制取熱量少于但溫度高于中溫熱源的熱量,將部分中熱能轉移到更高溫位,從而提高了熱源的利用品位。

可利用熱源:溫度在80℃以上的廢熱水、蒸汽、液體或乏汽。

收益:可獲得比廢熱熱源溫度高40-80℃左右,不超過125℃的熱水或蒸汽。制熱能效比不高于0.5。

適用場所:可替代多晶硅行業空冷器,回收高溫熱水冷卻的熱量,轉化為制造多晶硅過程中使用的高溫蒸汽。

可利用石化行業高溫物料冷卻過程中產生的余熱,制取高溫蒸汽再利用到尾氣脫硫工藝過程中。

利用焦化行業蒸氨塔蒸汽的汽化潛熱,產生新鮮高壓蒸汽,做到減少蒸氨系統能量輸入,達到節能的目的。

利用煤化工行業生產工藝中高溫物料冷卻過程中產生的余熱,制取高溫蒸汽,供生產工藝使用。

3、工業能源綜合利用---工業能源站

很多工業項目中,部分工藝有冷負荷需求,部分工藝有熱負荷需求;同時工藝末端有大量的高熱能廢氣、廢水、爐渣等排放。我公司首創“工業能源站”技術,綜合利用工廠廢熱能、空氣能、太陽能等可再生能源,利用吸收、熱泵、光伏發電、蓄能等技術,集中建造“工業能源站”,為工廠各種工藝過程提供冷卻、加熱、制冷、供暖、熱水、空氣處理、發電等功能,真正實現工業能源循環高效利用,既節能降耗,又能有效降低碳排放,符合國家“雙碳”戰略政策。

“工業能源站”一般分為以下兩種;第一種是指將冷/暖/熱系統以小規模、小容量、模塊化、分散式的方式直接安裝在工廠使用端,可獨立輸出冷、暖、熱的系統。能源包括太陽能利用、空氣能能利用、余熱能利用等形式。第二種是集中設置“能源站”,使用管道或者風管,輸送至各個生產工藝車間。“能源站”將光伏發電、熱力、制冷與蓄能技術結合,以直接滿足用戶多種需求,實現能源梯級高效利用,可獨立運營,也可通過公用能源供應系統提供支持和補充,實現資源利用最大化。“工業能源站”適合食物發酵、醫藥生產、板材生產、食品烘干、玻璃生產、橡膠生產等產業,節能前景十分廣闊。

4、工業冷卻塔節水消霧技術

在我國人均水資源量只相當干世界人均量的1/4,約1/3的人口生活在缺水地區,尤其是北方的一些城市已出現嚴重的缺水情況,水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。紡織、石油化工、造紙、冶金及火力發電,供暖等由于大量使用濕式冷卻塔同屬高耗水行業。濕式冷卻塔除了有水損失量大之缺點外在冷卻塔出口處的大量水霧還會帶來水霧污染等,而節水環保型冷卻塔可以很好的解決這個問題,節水型冷卻塔通過對逆流冷卻塔進行改進,即在收水器上部設置干式換熱器,在塔側壁開設專用空氣引風口,利用這股空氣對循環水在換熱器中進行預降溫,換熱器分擔部分冷卻任務,以減小填料層的冷卻負荷,即減小水的蒸發量,從而達到節水目的。并且,由于在收水器上方設置了干式換熱器,從收水器上來的經過填料層的高溫近飽和濕空氣,要與從換熱器出來的溫度高而相對濕度低的空氣混合,然后再從風機排出。此時排出的氣體與普通純濕式冷卻塔排出的氣體相比,其相對濕度以及露點要小很多,從而可大大降低產生水霧的可能性以及產生水霧時析出的水量從而減小水霧污染。

5、基于互聯網的智慧型自控系統

隨著變頻技術的日益成熟,利用互聯網技術、變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結合,構成智慧型高效自動控制系統,自動調節水泵的輸出流量;采用變頻調速技術不僅能使室溫維持在所期望的狀態,讓人感到舒適滿意,可使整個系統工作狀態平緩穩定,更重要的是其節能效果高達30%以上,能帶來很好的經濟效益。

智慧型空調控制系統結合AI智能語音系統和遠程互聯網控制技術。用戶只需一個語音即可實現聲控啟停設備以及調節運行模式、調整溫度風速風量、設置室溫上下 限以及定時開關機等功能。遠程控制程序則利用無線網絡技術,可幫助用戶實 現遠程操控主機設備,實時監測末端房間的環境參數以及設備的運行參數。當中央空調系統多臺主機聯控時,控制系統會實時檢測各個主機的運行參數并對其做出判斷,同時還會合理分配、協調調節各個主機設備進行聯合工作,以達到最佳的運行狀態。一方面起到節能減排的作用;既降低了運行能耗,又可保證末端空氣品質達到用戶的要求。另一方面可以及時有效的對設備做出保護,防止設備因運行時間過長或者運行異常而造成設備損壞。降低了設備運行維護成本的同時也延長了設備的使用壽命。

 

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