石化企业节能技术综述课件.ppt

1、工业企业主要节能技术介绍工业企业主要节能技术介绍目录目录 冷凝水回收节能技术 热电联产节能技术 锅炉、加热炉节能技术 热管及热管换热器节能技术 热泵节能技术 余热回收节能技术 低温热制冷节能技术 蓄热蓄冷技术目录第一部分第一部分冷凝水回收节能技术冷凝水回收节能技术冷凝水的产生冷凝水的产生间接换热产生冷凝水 产生饱和冷凝水：无论是高于，等于还是低于大气压力，冷凝水都有饱和状态，只是冷凝水的温度分别大大于、等于和低于100。等于大气压力时，冷凝水处于常压状态，低于大气压时，冷凝水处于真空状态。产生过冷冷凝水：当被加热介质流速过快时，换热器面积足够大时，蒸汽在换热器中完全放出汽化潜热变成饱和冷凝水后

2、，仍进一步降温冷却，成为过冷冷凝水。冷凝水回收节能技术冷凝水的产生冷凝水的产生冷启动、输送产生冷凝水冷启动时产生冷凝水 间接换热设备冷启动时产生冷凝水(考虑疏水阀排量)蒸汽输送管网冷启动时产生冷凝水(考虑疏水阀排量)蒸汽输送管网产生冷凝水 无保温管网产生冷凝水 有保温管网产生冷凝水冷凝水回收节能技术冷凝水直接排放的危害冷凝水直接排放的危害 如果不能有效和合理的对冷凝水进行回收利用，而直接排放，会造成：水资源污染 环境热污染 能源，尤其是热能的浪费冷凝水回收节能技术高温冷凝水做锅炉补水，燃料费节约例如冷凝水回收温度100；补给水温度15；运行24小时/天，300天/年，锅炉效率70%，燃煤热值5

3、000kcal/kg，煤价300元/吨，燃油锅炉效率80%，燃油2.2元/升，燃油热值41100kg/L。回收1t/h冷凝水相当于节煤量：175%7050001030024851G3m吨/年年节约价值：25.5300175M1万元回收1t/h冷凝水相当于节油量：77929%804110010300241868.4851G3y吨/年年节约价值：1.172.277929M1万元冷凝水回收价值冷凝水回收价值冷凝水回收节能技术水及水处理费用节约 例如水费1.7元/t，水处理费1.5元/t，则回收1t/h冷凝水相当于价值：其他费用 密闭式冷凝水回收可减少蒸汽泄漏量及二次闪蒸量，同开式比较按增加背压0.2

4、MPa，即减少闪蒸压差0.2MPa。58.1300245.17.01M2万元万元 疏水阀泄漏量减少：二次闪蒸量减少：总汽量减少：006.0%20%3.01x064.02x07.021xxx冷凝水回收价值冷凝水回收价值冷凝水回收节能技术冷凝水回收方式冷凝水回收方式 用汽设备使用蒸汽压力P1，冷凝水回收集水罐压力P2，大气压力为P0 开式回收：集水罐压力P2等于大气压力P0 闭式回收：集水罐压力P2大于大气压力P0 关系式：P1 P2 P0 完善程度：P2越接近P1回收系统越完善。影响因素：P2受用汽设备始端压力、管网长度、管径大小，管道构件及设备管网高度等影响。冷凝水回收节能技术 开放式水箱蒸汽

5、设备疏水阀凝水泵锅炉水箱特点特点:开放式水箱开放式水箱低的回收温度低的回收温度水质变坏水质变坏汽蚀现象发生汽蚀现象发生冷凝水回收的技术难点冷凝水回收的技术难点冷凝水回收节能技术冷凝水回收的技术难点冷凝水回收的技术难点防止汽蚀的产生冷凝水回收节能技术装置汽蚀余量=P1/gH1+hP/g装置汽蚀余量 必需汽蚀余量(0.6 1.0 m)冷凝水泵提高冷凝水泵的水头疏水阀工作原理疏水阀工作原理冷凝水回收节能技术右图为内置疏水器的疏水泵的工作原理疏水器分类疏水器分类冷凝水回收节能技术机械型疏水器 自由浮球型疏水器浮筒式疏水器 杠杆型疏水器热静力型疏水器液体膨胀型疏水器液体压力式疏水器波纹管型疏水器双金属片

6、式疏水器热动力型疏水器圆盘式疏水器迷宫式疏水器 脉冲式疏水器其它疏水器疏水器经济意义疏水器经济意义冷凝水回收节能技术 在蒸汽供热系统中,常因疏水器的失灵而引起严重的泄漏。据统计,平均每吨蒸汽需用疏水器4.57只。然而,在常用的疏水器中，平均每年每只漏汽量约为21吨;平均有30%的疏水器属于严重泄漏,平均每年每只漏汽量达60吨,折合标准煤7.74吨。在许多企业中,对于正确使用、维护疏水器这个重要环节未予重视,有的疏水器安装后无人过问,有的甚至干脆折除掉,让汽、水任意排放,造成大量的能源浪费。因此,充分认识，管好、用好疏水器在提高能源利用率、节省燃料、减少热能损失等方面均具有很重要的经济意义。疏水

7、器节能效益极其可观维护疏水器注意事项维护疏水器注意事项冷凝水回收节能技术 发现疏水阀跑汽，要及时排污和清理过滤网，根据实际使用情况勤检查，遇有故障随时修理。每年至少要检修一次，清除里面的杂质。疏水阀在整个蒸汽系统中被认为是个小配件，但对系统工作和经济运行影响很大，所以疏水阀的维护和检修也是至关重要的，只有充分重视疏水阀在生产上的重要作用。勤检修，使疏水阀经常处在良好的工作状态下，才能保证达到最佳节能效果和提高经济效益。高温冷凝水不回收现场高温冷凝水不回收现场 蒸汽疏水器系统检测分析改造项目蒸汽疏水器系统检测分析改造项目冷凝水回收节能技术测试仪器：TM5型疏水器检测仪蒸汽疏水器系统检测分析改造项

8、目蒸汽疏水器系统检测分析改造项目疏水器故障的分类（1）堵塞（Blocked）：由于疏水器排水不畅造成；（2）吹放（Blowing）：蒸汽随冷凝水一起排出造成，也 称为内部泄漏；（3）泄漏（Leak）：蒸汽和冷凝水非正常排放至环境；（4）温度设定不合适：即热静力式疏水器实际排水温度与 设定温度不一致造成；（5）异常低温（Low Temperature）：有冷凝水滞留，温 度低于饱和温度的40%。疏水器一旦发生故障，不仅 影响蒸汽系统的效率，严重的还会由于蒸汽管内带水 发生“水击”现象，对安全生产造成威胁。蒸汽疏水器系统检测分析改造项目蒸汽疏水器系统检测分析改造项目疏水器故障的原因（1）没有选择合

9、适的疏水器；（2）不正确的口径选型；（3）疏水器本身的质量问题；（4）蒸汽携带杂质，产生水垢，造成疏水器堵塞；（5）未能较好地维护过滤器；（6）酸性冷凝水引起腐蚀；（7）水锤；（8）冷冻；（9）错误的安装方式；（10）疏水器缺乏足够的维护蒸汽疏水器系统检测分析改造项目蒸汽疏水器系统检测分析改造项目冬季的测试 1980个疏水器中，吹放的为92个，少量泄漏的为394个，中等泄露的为222个，大量泄漏的为209个。经初步核算，因疏水器故障问题，重油加氢等十六个装置大约每小时损失各种蒸汽约10.085t。按照每年冬季运行120天计算，则全厂损失各种蒸汽约为10.085 t/h24 h/d120 d=2

10、9045 t。每吨蒸汽的价格按照260元计算，则每年冬季因疏水器故障而浪费的费用为260元/t29045 t=7551648元755万元。蒸汽疏水器系统检测分析改造项目蒸汽疏水器系统检测分析改造项目夏季的测试 1107个疏水器中，吹放的为9个，少量泄漏的为53个，中等泄露的为45个，大量泄漏的为29个。经初步核算，因疏水器故障问题，重油加氢等十六个装置大约每小时损失各种蒸汽约1.420t。按照每年运行240天计算，则全厂损失各种蒸汽约为1.420 t/h24 h/d240 d=8179.2 t。每吨蒸汽的价格按照260元计算，则每年冬季因疏水器故障而浪费的费用为260元/t8179.2 t=2

11、126592元即213万元。第二部分第二部分热电联产节能技术热电联产节能技术热电联产的概念热电联产的概念 动力设备同时供应电能和热能，而且供热是利用热转变为功的过程中工质的余热（或不可避免的冷源损失的能量）来进行的，这种能量生产方式成为热电联合生产，进行热电联合生产的火电厂成为热电厂。如利用汽轮机中做过功的蒸汽对外供热，它是将燃料的化学能转化为具有较高压力和温度的高品位的热能用以发电，同时将已在汽轮机中做了部分功后的低品位热能，对外供热，这种热电联合能量生产符合按质用能的原则，可提高电厂的经济效益。热电联产节能技术热电联产的意义热电联产的意义节约能源 热电联产利用发电后工作介质的热能，以蒸汽或

12、热水的形式向热用户供热。热电联产的热能利用率非常高，理论上可达到100%，减少二氧化碳的排放量。保护环境 中国城市大气污染的主要原因是燃煤生成的二氧化硫气体和烟煤粉尘。相对于分散小锅炉供热，热电联产、集中供热在降低污染，尤其是减少颗粒污染方面效果显著。最近几年推广使用的循环流化床电站锅炉可在炉内脱硫，利于环境保护。补充电源 热电厂可以补充区域供电，减少电力传输损失，缓解目前电力供应紧张的局面。热电联产节能技术蒸汽轮机热电联产蒸汽轮机热电联产 蒸汽轮机热电联产燃用的是化石燃料，通过较成熟完善的原动机汽轮机把热能转换成电能并对外供热。目前这种形式的热电联产仍是国内外发展热化事业的基础，是联产集中供

13、热的最主要形式。供热式汽轮机有背压式汽轮机、抽气式汽轮机和凝汽采暖两用机组等形式。热电联产节能技术背压式汽轮机（背压式汽轮机（B B型，型，CBCB型）型）B型汽轮机利用排汽向外供热，热用户作为它的冷源，是典型的热电联产机组。其优点是热能利用率高，结构简单，不需要凝汽器，投资少。但其运行按“以热定电”的方式进行，背压机电功率取决于热负荷，热和电不能独立调节，因此难以同时满足热负荷、电需求，必须有稳定可靠的热负荷时才能采用背压式汽轮机。CB型表示抽汽背压式汽轮机，其特点是在背压排汽供热的同时，还有一级较高压力的调节抽汽供热。热电联产节能技术抽汽式汽轮机（抽汽式汽轮机（C C型，型，CCCC型）型

14、）C型表示汽轮机带有一级调整抽汽，抽汽可供工业用汽，压力调整范围一般为0.78-1.23MPa；也可供采暖用汽，压力调整范围一般为0.118-0.245MPa。CC型表示汽轮机带有两级调整抽汽，抽汽压力调整范围与C型形同。抽汽式汽轮机的特点是：热电负荷可独立调节，运行灵活。抽汽式汽轮机有最小凝汽流量，以保证低压缸有通风冷 却蒸汽。凝汽流绝对内效率比同参数的凝汽机组低，对该类机组 的节能有不利影响。热电联产节能技术凝汽采暖两用机组凝汽采暖两用机组 这是一种把大型凝汽机组改造为供热机组的形式。它是在中低压之间的导汽管上装了蝶阀以调节抽汽量，在采暖期供热，在非采暖期或暂无热负荷时仍以凝汽机组运行。凝

15、汽采暖两用机的特点是：由于两用机是将凝汽机改造为供热机，高压缸通流容积是按 凝汽流设计的，所以当抽汽供热时，电功率减少，以牺牲电 功率来增加供热。由于在导汽管上装了蝶阀，有压损的影响，在非采暖期虽为 凝汽机组，热经济性仍会下降约0.1%0.5%。在抽汽运行时具有抽汽式汽轮机的特点，但其设计、制造简 单，成本低，是适应热电联产供事业迅速发展的有效措施。热电联产节能技术燃气轮机热电联产燃气轮机热电联产 燃气轮机热电联产是利用燃气轮机发电后的排气进入余热锅炉产生蒸汽，蒸汽作为供热热源。燃气轮机热电联产系统如图所示：热电联产节能技术 燃气轮机热电联产可以有效配置资源，稳定、持续地利用天然气、煤气等资源

16、，减少燃气的调节，降低因燃气调峰导致的储采比下降、地下储气库损失等不必要的资源浪费，减少燃气管网的建设投资，提高设备运行效率，从而降低燃气利用成本，提高用气企业的竞争能力。如果燃气轮机系统再增加一个蒸汽轮机，即余热锅炉出来的水蒸汽进入蒸汽轮机膨胀做功，就组成了燃气蒸汽联合循环，机组的热效率还可以进一步提高。热电联产节能技术热电冷三联产热电冷三联产基于热电厂的热电冷三联产 锅炉+背压式汽轮机+吸收式制冷机 锅炉+抽汽式汽轮机+吸收式制冷机 锅炉+抽背式汽轮机+吸收式制冷机 燃气轮机+余热锅炉+汽轮机+吸收式制冷机楼宇热电冷三联产 楼宇热电冷三联产，即为建筑物提供热、电、冷的现场能源系统，通常也称

17、为小型热电冷三联产。热电联产节能技术热电联产的发展趋势热电联产的发展趋势1.增大大型供热机组的比重2.推广循环流化床锅炉3.城市发展热电冷三联产4.发展多联产能源系统5.有条件的地区利用现有的工业锅炉发展热点联产6.现有中低压凝汽机组改造为热电联产机组7.积极发展燃气轮机热电联产热电联产节能技术第三部分第三部分锅炉、加热炉节能技术锅炉、加热炉节能技术锅炉、加热炉的热平衡锅炉、加热炉的热平衡 锅炉是一种将燃料燃烧，使其中的化学能转化为热能，并将此热能传递给水，使水变为具有一定压力和温度的蒸汽或热水设备。而加热炉是将燃料燃烧的热量提供给工艺原料的设备。虽然两者加热的介质不同，但它们的正、反平衡方程

18、的表达方式是相同的。因为热平衡只是燃料热量的收支平衡，在热平衡中，燃料的热量应等于锅炉或加热炉有效吸收的热量与各种损失的热量之和。锅炉、加热炉节能技术正平衡法正平衡法锅炉、加热炉节能技术4321rQQQQQ(kJ/kg)式中，Qr送入锅炉或加热炉的热量，kJ/kg（指实际燃料耗量）Q1有效利用的热量，kJ/kg Q2排烟热损失，kJ/kg Q3化学不完全燃烧热损失，kJ/kg Q4散热损失，kJ/kg正平衡法是直接测定锅炉或加热炉有效利用的热量Q1及送入锅炉的热量Qr，按下式计算：100QQr1gl(%)反平衡法反平衡法 反平衡法是指测定加热炉的各项热损失，然后按下式计算热效率：式中，进行正反

19、平衡计算时，要求正反平衡效率之差的绝对值在5%以内。锅炉、加热炉节能技术排烟损失；化学不完全燃烧损失；散热损失；)qqq(100432(%)%100QQqr22%100QQqr33%100QQqr44锅炉的主要节能技术及应用锅炉的主要节能技术及应用一、改善炉子燃烧节能技术 改善燃烧节能技术包括高效燃烧器、燃料添加剂、合理调节送风量、采用二次回风系统、燃烧控制技术及燃料磁化技术等。此类技术主要是使炉子燃烧过程更加完全、充分，并且尽量减少过剩空气。锅炉、加热炉节能技术锅炉的主要节能技术及应用锅炉的主要节能技术及应用二、加强保温节能技术 加强炉子保温节能技术主要是采用新型高效保温材料，提高炉体保温效

20、果，减少散热损失。这些新型高效保温材料有硅酸盐复合保温材料、有机泡沫保温材料等。这些新型材料具有重量轻、耐高温、导热系数小、热容小、保温绝缘性好、耐酸、耐碱、化学性能稳定等优点。锅炉、加热炉节能技术锅炉的主要节能技术及应用锅炉的主要节能技术及应用三、减少排烟热损失节能技术 锅炉与加热炉排烟温度一般较高，烟气所含有的热量较高，如果不加以回收利用，则损失较大，排烟温度提高10时排烟损失约增加1%。对于减小排烟损失来说，热管加热炉、热管换热器、余热锅炉都是有效的节能技术。这些技术可以强化传热过程，预热燃烧用空气或产生工艺用蒸汽，充分利用烟气余热，提高炉子热效率。锅炉、加热炉节能技术锅炉的主要节能技术

21、及应用锅炉的主要节能技术及应用四、控制系统改造节能技术控制系统主要有以下两类：按锅炉负荷要求，实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量，使锅炉处在良好的运行状态下。对于负荷变化幅度较大、变化频繁的锅炉节能效果较好，一般可达到10%左右。对于供暖锅炉，控制系统改造的内容是在保持足够室温的前提下，根据户外温度的变化，适时调节锅炉的输入热量，达到舒适、节能、环保的目的。实现这种控制，可使锅炉节约20%左右的煤。锅炉、加热炉节能技术第四部分第四部分热管及热管换热器节能技术热管及热管换热器节能技术热管的工作原理热管的工作原理热管及热管换热器节能技术热管由三个基本部分组成：密闭管壳：为一根两头封闭的金属圆管

22、；管芯：为起毛细作用的多孔结构物（多孔金属、金属丝网、烧结的多孔陶瓷材料等），覆盖在管壁的内表面；工质：管内充有一定量的工质，用以传递热能。热管的一端为蒸发段，另一端为冷凝段，根据应用的需要中间可布置一段绝热段。当管的一端受热时毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体在沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不已，热量由热管的一端传至另一端。热管的工作原理热管的工作原理热管及热管换热器节能技术热管在实现这一热量转移的过程中，包括六个相互关联的过程：热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到液-汽分解面;液体在蒸发段内的液-汽分界面蒸发;蒸汽腔内的

23、蒸汽从蒸发段流到冷凝段;蒸汽在冷凝段内的汽-液分界面上凝结;热量从汽-液分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。热管示意图热管示意图热管及热管换热器节能技术热管的分类热管的分类按照工作液体回流动力：有芯热管、两相闭式热虹吸管(又称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。按照热管管内工作温度：低温热管、常温热管、中温热管、高温热管等。按照管壳与工作液体的组合：铜-水、碳钢-水、铝-丙酮热、碳钢-萘热、不锈钢-钠等。热管及热管换热器节能技术热管换热器的应用热管换热器的应用余热回收1）用热管换热器从工业路的

24、排气中回收余热以加热空气，预 热后的空气返回到工业炉作为助燃空气使用。2）用热管换热器从排气中回收余热以加热空气，使之成为热 风，可作为灶房的热源。3）将热管换热器回收的余热用来加热水，使之成为锅炉给水，或使水产生蒸汽供其他方面使用。4）将热管换热器从排气中回收的余热再次加热排气自身，使 得经洗涤过的气体温度升高，以免腐蚀排烟设备。热管及热管换热器节能技术热管换热器的应用热管换热器的应用化学反应 化学反应往往伴随热效应，对于放热反应，需要及时导走热量，而对于吸热反应，则需及时供给热量才能维持化学反应的正常进行。利用热管换热器导走化学反应热或供给化学反应热是一项新技术，它可以把化学反应控制在理想

25、的温度范围内进行，从而可以得到高质量的产品，同时还可以提高产量。热管及热管换热器节能技术炼油厂余热回收热管换热器图例炼油厂余热回收热管换热器图例热管换热器现场照与流程图热管换热器现场照与流程图空 气一 段 炉空 气热 空 气 去 喷 嘴热 管 空 气 预 热 器空 气烟 气第五部分第五部分热泵节能技术热泵节能技术热泵分类热泵分类1）蒸汽压缩式热泵2）气体压缩式热泵3）蒸汽喷射式热泵4）吸收式热泵5）吸附式热泵热泵节能技术热泵工作原理热泵工作原理压缩式热泵 该种热泵是以消耗一部分高质能为代价制热的，其原理为制冷剂在蒸发器里吸收低温热源的热量蒸发形成蒸汽，蒸汽被压缩机吸入，压缩至规定的压力后进入冷

26、凝器内冷凝，使热量传递给需要加热的介质，冷凝液则经过膨胀阀后回到蒸发器继续重复这一过程。热泵节能技术压缩式热泵原理图压缩式热泵原理图热泵节能技术热泵工作原理热泵工作原理吸收式热泵 该种热泵工作原理为：当高温热源对发生器中的溶液进行加热时，由于工质容易气化，因此在发生器中产生一定压力的水蒸汽，发生器起到压缩机的作用。其余过程与压缩式热泵一致。一般吸收式热泵分为第一类型吸收式热泵与第二类型吸收式热泵。热泵节能技术第一类型吸收式热泵第一类型吸收式热泵 第一种类型热泵系统（Type Heat Pump）用于提高主要能源的利用率。我们知道，在实际生产中，常常遇到能源降级使用的情况，根据热机的原理，在能量

27、降级过程中，可对外作功，如果利用这部分功驱动热泵，于是在热泵的作用下，使部分低位热量的温度提高而成为有用的热量。这就提高了能量的利用效率。这种依赖主要能源驱动的热泵系统称为第一种类型热泵。热泵节能技术第二类型吸收式热泵第二类型吸收式热泵 第二种类型热泵（Type Heat Pump）与第一种类型热泵不同，它是利用废热驱动的，在生产中，特别在化工生产中，具有大量低温位、无法用常规方法进一步利用的废热，这部分热量通常只能被冷却水带走，或者排放到大气环境中去。如果根据热机的原理，使热量（废热）向环境排放的同时对外作功，并利用这部分功驱动热泵，这样就可以把部分废热转移到更高的温位而重新利用。热泵节能技

28、术吸收式热泵工艺流程吸收式热泵工艺流程 在再生器中，稀溶液被废热QA加热气化而浓缩，产生的冷剂蒸气（水蒸气）进入冷凝器放出热量QC而自身凝结成水，经泵将其送入蒸发器，在蒸发器中再次被废热QB加热气化，产生的蒸气进入吸收器被其中的浓溶液所吸收，放出热量QA。从吸收器流出的吸收了水蒸气的稀溶液经溶液热交换器与再生器流出的浓溶液换热后，经节流阀流入发生器，继续循环。热泵节能技术吸收式热泵工艺流程吸收式热泵工艺流程 吸收式热泵系统由两个循环回路组成：水蒸气的冷凝（冷凝器）和蒸发；浓溴化锂溶液的吸收（吸收器）和稀溴化锂溶液的解吸（再生器）。其中工业废热用作蒸发器和再生器的热源；冷凝器中释放的热量通过冷却

29、水排放到环境中去，吸收器放出的热量（有用热量）用来加热循环热水或产生蒸气，回到工艺过程或作为其他过程的加热源。热泵节能技术吸收式热泵工艺流程吸收式热泵工艺流程 在吸收式热泵系统中，蒸发器与吸收器起着热泵的作用，再生器与冷凝器起着热机的作用。在再生器与冷凝器中，它把在再生器吸取的低温热量通过冷凝器向环境排放的同时，提高了溶液的浓度。在此，上述热力学中的功是以化学能的形式被储存在溶液中。并在吸收器中释放出来，把蒸发器吸取的低温热量在吸收器中提升至更高的温度。热泵节能技术吸收式热泵的应用吸收式热泵的应用AHTAHT回收橡胶生产中凝聚过程余热的流程示意图回收橡胶生产中凝聚过程余热的流程示意图北京燕山合

30、成橡胶厂北京燕山合成橡胶厂SBSSBS车间的车间的AHTAHT20002000年年5 5月建成开车月建成开车热泵节能技术吸收式热泵的应用吸收式热泵的应用热泵节能技术节能效果分析项目投资：568.2万元项目运行后年总收益321.6万元，每年节省蒸气的费用285万元。每年节省溶剂油的费用34万元每吨胶节气每吨胶节气每年产胶每年产胶每年节气每年节气蒸气价格蒸气价格节省费用节省费用0.750.75吨吨5000050000吨吨3750037500吨吨9595元元/吨吨356356万元万元每吨胶节油每吨胶节油每年产胶每年产胶每年节每年节油油蒸气价格蒸气价格节省费用节省费用0.0340.034吨吨50000

31、50000吨吨17001700吨吨20002000元元/吨吨3434万元万元第六部分第六部分余热回收节能技术余热回收节能技术余热的分类余热的分类 余热属于二次能源，它是一次能源和可燃物转换过程后的产物，是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后剩下的热量。一般分成下列七类：高温烟气余热 高温炉渣余热高温产品余热 冷却介质余热可燃废气余热 化学反应及残炭余热冷凝水余热余热回收节能技术余热回收的一般特点余热回收的一般特点 在工业领域内，由于生产方法、生产工艺、生产设备以及原材料、燃料条件的不同和供给上千变万化的需要，给余热利用带来了很多困难。要想解决这些困难，必须清楚了解它的特点：（1）热负

32、荷不稳定 （2）烟气中含尘量大 （3）烟气有腐蚀性 （4）受安装场所固有条件的限制余热回收节能技术余热回收的原则余热回收的原则要根据余热的种类、排出的情况、介质的温度、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对于排出高温烟气的设备，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，应用来生产蒸汽和热水，以及生产动力等 余热回收节能技术余热锅炉余热锅炉 回收高温排气和可燃性废气

33、余热的常用方法是利用余热锅炉生产蒸汽。余热锅炉的原理和普通锅炉是相似的，也包括省煤器、蒸发受热面和过热器等部分。但由于余热锅炉的热源多样而分散，各处热源温度水平有高也有低，往往不能像普通锅炉那样组成一个整体，其布置必须满足生产工艺的要求，而采用分散布置；又因为不用炉膛，所以有时外形更类似于换热器。余热回收节能技术工业锅炉烟气余热回收率标准工业锅炉烟气余热回收率标准化工行业可利用的余热资源举例化工行业可利用的余热资源举例 化工企业所消耗的能量约占总能耗的20%，主要由工艺物流的降温、降压而释放出来，成为废热和废功散失于周围环境中。国内化工企业总体能量利用率不高。以轻柴油和石脑油为原料的大型乙烯装

34、置中，裂解气温度高达800 左右。可以用来产生高压蒸汽。以重油为原料的合成氨装置，在汽化炉里进行强化放热反应，裂解气温度高达1350，也可以用来产生高压蒸汽。一套年处理量为240万吨重油的大型催化裂化装置，回收的能量可达2万千瓦。而其本装置主风机需要动力是1.5万千瓦，除可满足主风机动力外，尚有余力发电供其他设备使用。余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造 中石化齐鲁石化胜利炼油厂二制氢装置工艺气出原料气加热器E104温度较高，流量较大，且含有大量饱和水蒸汽，由于水蒸汽冷凝热量较大，如果加以利用，热量非常可观。余热回收节能技术二制氢装置工艺流程图。余热回收节能技术改造流程图余热锅炉节能改造余热锅炉节

35、能改造余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造 采用改造方案进行改造，可以产生0.6MPa，13.6t/h，减掉3.5MPa蒸汽减少量7.4t/h，可以净产生蒸汽6.2t/h，输送到胺液集中再生装置可以节约1.0MPa过热蒸汽6.2t/h，1.0MPa过热蒸汽按80元/t计算，脱盐水价格按20元/t计算，年运行8000小时，则每年可节约6.2(80-20)8000=298万元。此部分的效益只是节约蒸汽的效益评估，没有加入因为后部温度降低节约的空冷与水冷的效益，所以效益应该大于300万元/年。余热回收节能技术余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造改造背景：中石化齐鲁石化炼油厂联合装置车间一常减压炉F001/2

36、加热炉，以渣油和瓦斯气作为燃料。该炉因排烟温度过高，基本测定在400左右，烟气热损失较大，大量的热量随烟气排入大气，即浪费了能源，又造成了环境的热污染，一直是联合装置车间的大问题。余热回收节能技术余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造改造方案：尾部增加空气预热器，降低排烟温度。根据车间提供初始的设计参数，增设空气预热器进行烟气余热回收设计，通过001/2的烟气的余热来加热进入炉F001/1，F001/2和F002的空气的温度，改善加热炉的燃烧效果，提高加热炉效率，达到节省燃料的目的。余热回收节能技术余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造 设计方案图余热回收节能技术余热锅炉节能改造余热锅炉节能改造投资回收期

37、：空气预热器回收热量为4.182MW,折合359.6104kcal/h。燃料（渣油）的发热值为41797kJ/kg，折合为10000kcal/kg，加热炉的热效率按70%计算。则燃料的节约量：359.6104/10000/0.7=513.7kg/h每年加热炉的运行时间按8000小时进行计算则每年节约燃料为513.78000/1000=4109.4吨/年 渣油的价格按1000元/吨计算，则每年节约燃料费为 410.9万元。项目的改造投资假定为500万元投资回收期为：500410.9=1.21年，设备的投资在不到450天的时间即可收回全部改造投资。第七部分第七部分低温热制冷技术低温热制冷技术溴化锂

38、制冷技术溴化锂制冷技术工作原理 在一定温度和浓度下，溴化锂（LiBr）水溶液的饱和压力比同一温度下的水的饱和蒸汽压力要低得多，因此可以凭借压力差，利用溴化理溶液吸收水的蒸汽，使水的蒸汽压力降低，压力愈低则蒸发温度愈低，这样就可以获得低温水。溴化锂制冷机就是以蒸汽或低温热为热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，来获得冷量的。低温热制冷节能技术溴化锂制冷技术工艺流程图溴化锂制冷技术工艺流程图低温热制冷节能技术溴化锂制冷技术应用情况溴化锂制冷技术应用情况 齐鲁石化公司氯碱厂采用SXZ3840/0.9型蒸汽式双效溴化锂吸收制冷机组代替原来4台离心式制冷机用以向聚合釜提供冷却水，解决了原4台离心制冷机长

39、期故障效率不高、影响装置长周期高负荷运转的问题。上海石油化工总厂在电渗析脱氯水工艺中使用RXZ350低温热水型溴化锂吸收式制冷机组，制冷量362kW，采用90低温热源产生10冷水，每月可提高经济效益4.5万元。该项目投资30万元，投资回收期约2年。低温热制冷节能技术氨吸收制冷技术氨吸收制冷技术工作原理 氨吸收制冷以氨作为制冷剂，以水为吸收剂构成溶液循环系统的制冷装置。由于采用氨为制冷剂，适用于蒸发温度为+5-60的制冷工况。氨吸收制冷的加热热源，通常为蒸汽，最好利用生产过程中散发的各种余热（如高温水、高温气体），有时可采用直接燃烧气体燃料加热发生器。低温热制冷节能技术氨吸收氨吸收/压缩联合制冷

40、循环工艺流程图压缩联合制冷循环工艺流程图低温热制冷节能技术第八部分第八部分蓄热蓄冷技术蓄热蓄冷技术蓄热蓄冷技术蓄热蓄冷技术蓄热器应用的背景 蒸汽动力系统特别是中小型蒸汽热力系统，负荷波动几乎是无法避免的。蒸汽动力的波动导致生产过程的能耗上升，设备使用寿命下降，人员劳动强度加大，带来环保问题，影响产品的产量和质量。解决蒸汽负荷波动的办法 锅炉增容必然增加基建 用汽调度必然加大管理的复杂性 最有效的方法：合理配置锅炉容量，同时采用蒸汽蓄热技术。蓄热蓄冷技术蓄热器基本技术条件蓄热器基本技术条件用汽负荷有频繁的较大幅度的波动，这种波动具有一定的周期性或呈现交变出现的一定的最大峰值与最低负荷，即存在峰谷

41、负荷；汽源压力必须高于全部或部分用汽备所需的蒸汽压力，这种压差越大，蓄存一定蒸汽量蓄热器的容积就越小，一般要求是0.29MPa以上的压差；汽源的供汽能力必须略大于一昼夜（一个负荷峰谷波动周期）的平均用汽负荷；具有安装蒸汽蓄热器的场地。蓄热蓄冷技术蒸汽蓄热器的作用蒸汽蓄热器的作用保证热用户用汽品质，平衡起源供汽量和波动的用汽负荷，使汽源（如锅炉）能连续地稳定地供汽，“削峰填谷”。配合小容量锅炉蓄积大量蒸汽，满足瞬间大量用汽的需要。使间断供汽的汽源转变为能连续供汽的汽源。用以随时蓄存多余的蒸汽备用或蓄存定量的蒸汽供紧急使用。蓄热蓄冷技术蒸汽蓄热器的蓄热原理蒸汽蓄热器的蓄热原理 当压力为1.0MPa

42、是，每立方蒸汽的重量为5.051kg,其焓值为5663.3=3316.5kcal;每立方压力位1.0MPa的饱和水的重量为888kg，其焓值为888181.3=160994kcal。即相同体积的饱和水所具有的热量是蒸汽的48倍（当压力位0.5MPa时为80多倍）这既是蒸汽蓄热器（以上为储存介质）能储存大量热能的原因。蓄热蓄冷技术蒸汽蓄热器的运行蒸汽蓄热器的运行 充热：当供汽量大于用汽量时，多余蒸汽通过充汽装置进入蓄热器，水被加热，压力和温度上升，蒸汽自身成为饱和水，这一过程称为充热过程。放热：当供汽量小于用汽量时，蓄热器内压力下降，饱和水变成过热水，发出蒸汽，流向供汽管网，以补充供汽之不足，这

43、一过程成为放热过程。当供汽量等于用汽量时，锅炉所产蒸汽直接流向用汽管网，蓄热器处于停止工作状态。由于蓄热器的工作压力是变化的，因此被称为变压式蒸汽蓄热器。蓄热蓄冷技术蓄冷空调技术蓄冷空调技术蓄冷技术的背景 城市能源结构中，电力占据主导地位其中，公共建筑中空调的使用越来越普及，造成夏季电力出现高峰负荷，屡有拉闸限电措施，昼夜峰谷电力差距越拉越大，为了满足高峰电负荷，建了许多发电站，而夜间却出现大量的电力力富裕，电网负荷极不平衡。为了平衡电力负荷，电力管理部门引入需求侧管理措施，实行分时电价，利用峰谷电价之差引导一部分空调系统采用蓄冷装置，将自天峰值的电负荷转移到低谷段，移峰填谷，用降低的运行费用

44、回收与常规系统相比增加的投资差额。蓄热蓄冷技术蓄冷方式蓄冷方式根据蓄冷方式基本可以分为：显热蓄冷和潜热蓄冷。显热蓄冷：即蓄冷介质的状态不发生变化，降低其温度蓄存冷量。潜热蓄冷：即蓄冷介质的温度不变，其状态发生变化，释放相变潜热蓄存冷量。根据蓄冷介质的不同，蓄冷方式可以分为：冰蓄冷系统水蓄冷系统共晶盐相变材料蓄冷系统气体水合物蓄冷蓄热蓄冷技术冰蓄冷空调系统的运行模式冰蓄冷空调系统的运行模式蓄热蓄冷技术全量蓄冰运行模式 制冷主机只负责在夜间电网低谷期制冰蓄冷，空调所需的所有负荷全部由冰的融化来提供。全蓄冰运行模式的空调负荷时段分布全蓄冰运行模式的空调负荷时段分布冰蓄冷空调系统的运行模式冰蓄冷空调系

45、统的运行模式全量蓄冰运行模式 由于所有的冷负荷都在低谷电价时段制取，所以其运行电费最省，但是由于设备的使用效率较低（主机高峰期不运行），所需的主机和储冰器的容量较大。与主机配套的冷却水塔和电力设备也打，一般投资费用最多，因此这种全量蓄冰空调系统在实际工程中应用较少。蓄热蓄冷技术冰蓄冷空调系统的运行模式冰蓄冷空调系统的运行模式蓄热蓄冷技术部分负荷蓄冰运行模式制冷主机在夜间低谷段制取部分冷量，以冰的形式储存，在日间电力高峰期，由储冰器和制冷主机联合供冷，以满足空调负荷的需要。部分蓄冰运行模式制冰和空调的负荷时段分布部分蓄冰运行模式制冰和空调的负荷时段分布 并联循环回路冰蓄冷空调系统流程并联循环回路

46、冰蓄冷空调系统流程蓄热蓄冷技术多方式运行流程多方式运行流程 制冷机置于上游的串联单循环回路冰蓄冷空调系统流程制冷机置于上游的串联单循环回路冰蓄冷空调系统流程蓄热蓄冷技术多方式运行流程多方式运行流程 制冷机置于上游的串联双循环回路冰蓄冷空调系统流程制冷机置于上游的串联双循环回路冰蓄冷空调系统流程蓄热蓄冷技术多方式运行流程多方式运行流程国贸中心冰蓄冷空调国贸中心冰蓄冷空调蓄热蓄冷技术建设背景建设背景 A座的中央空调系统运行至今已有15年，随着“中心”业务发展和科技的进步，租户使用传真机、复印机、个人电脑和电脑服务器等电器设备越来越多，原有制冷设备运行日久，制冷能力已经有所下降，故障增多，能耗增大，

47、仅靠原有的冷冻机供冷已十分吃紧，需要更新、增容。而A座变电站供电裕量不大，难以增加太大的供电能力，因此，经多次分析研究，综合考虑，决定增加冰蓄冷空调设施。这样，双工况冷冻机的单机容量可以减小，供电需求增加不太大，同时又能满足空调高峰负荷供冷需求，而且，低谷电时段蓄冰，高峰电价时段融冰供冷，大大减少空调供冷运行电费，给企业带来十分可观的经济效益，同时也为国家电网移峰填谷，减少电网供电不平衡状态，有利于整个供电系统安全高效运行，产生明显的社会效益。蓄热蓄冷技术冰蓄冷系统设备情况冰蓄冷系统设备情况双工况制冷机组两台，以及相配套的冷却塔两台等。冷却泵两台。冷冻泵两台。融冰乙二醇泵一台。制冷供冷泵两台融

48、冰供冷泵一台。供冷板式换热器两台。融冰板式换热器一台。冰槽间，设计需并能力蓄冷量6000冷吨时。配电、控制操作台、自控装置以及其它辅助配套设备。蓄热蓄冷技术系统运行流程图系统运行流程图蓄热蓄冷技术系统运行流程系统运行流程蓄冰模式:当日夜间23：00次日7：00为低谷电时段，电价比较优惠，在此段时间进行蓄冰运行。将两台双工况制冷机组设置为制冰模式，开启相应的制冰机组、冷却塔、冷却泵、冷冻泵。乙二醇工作温度：-5-2，夜间冷却水工作温度；2430。制冷模式：在平电时段，将两台双工况制冷机组设置为制冷模式，开启相应的制冰机组、冷却塔、冷却泵、冷冻泵，进行直接制冷，与常规的制冷方式完全相同。乙二醇工作

49、温度：510，冷冻水工作温度：712，冷却水工作温度；3237。蓄热蓄冷技术系统运行流程系统运行流程融冰模式:白天10：0015：00，18：0021：00为高峰电时段，电价较高，在此段时间进行融冰供冷运行。每年7、8、9三个月执行尖峰电价，尖峰时段：11：00-13：00，20：0021：00，在峰值电价基础上涨10%，即尖峰电价，融冰尽可能安排在尖峰电价时段进行，以减少冷冻机开启负荷。开启相应的融冰乙二醇、融冰冷冻泵以及简单的阀门切换操作，进行融冰运行。冷冻水工作温度可以在312之间任意调节。最大融冰供冷负量可以达到850冷吨。融冰制冷联合运行模式:若单独使用融冰或者制冷供冷不能满足冷负荷要求时，可以采用制冷工冷和融冰供冷并联运行的方式，最大供冷量为1850冷吨。蓄热蓄冷技术