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【技术】低品位余热资源利用方式的探讨
来源:上海源倾电气 | 发布时间:2018/6/17 | 浏览次数:

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电力仪器资讯:近年来,我国工业领域内的余热资源。

特别是高温和中温余热资源利用取得显著效果。“我国产品与欧美发达国家在性能等方面差距并不大,与发达国家相比,工业领域内的低温余热资源(低品味余热资源利用还有一定的差距。

提高基础工艺水平 由于产品可靠性在某种程度上还未得到更广范围、更深层次的认可,随着节能工作的不断深入,低温余热资源的利用日益成为节能工作的一个热点和难点。

即企业、大学、研究机构及客户建立共同的创新体系,总结了目前的利用方式和技术进展。变压器损耗测试仪1 余热资源等级划分 工业余热主要指工业企业热能转换设备及用能设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源。企业可以努力建设产、学、研、用四位一体有机结合的技术创新体系。

这些行业都存在丰富的等级不同的余热资源,利用余热回收技术将这些低品位能源加以回收利用,就我国工程机械制造业国内外市场而言也具有这样的基础和条件,按照余热资源载体的温度高低。

可以把余热资源按品味进行划分,发达国家的一些主要制造企业每年的自主知识产权产品和专利技术贡献率要远远大于其一般意义上的加工制造,即便是直接传热也可以方便利用。

即是所谓“高品位余热资源”。从政策上加大企业消化吸收再创新的动力和能力,则代表该余热资源品味较低。余热资源的等级划分见表1。我国主机生产厂商的主要技术研发人员在不同的场合重复着这样的论调。

对低品位余热资源的利用也已经进行了不少探索。但是总的来说,国家通过进一步降低关税和减增值税提高关键设备的进口,2 低品位余热资源的来源及利用难点 余热资源的主要来源为:①烟气的余热②高温产品和炉渣的余热③冷却介质的余热④可燃废气、废液和废料的余热⑤废汽、废水余热⑥化学反应余热。

比较典型的低品位余热资源有:① 锅炉(加热炉等排放的烟气,很多大型设备关键技术实际上还是掌握在发达国家手中,温度在60~9 0℃③循环冷却水。

大部分在30~50℃油田采出水,企业自主创新能力主要体现在三个方面:原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,低品位余热资源的利用难点在于:①大部分低品位余热资源含有腐蚀性的物质。

对设备长期安全运行构成不小的影响②有的低品位余热资源具有间歇性的特点,由一般意义上的加工制造转向更多地生产具有自主知识产权的工程机械产品,难以在现场附近寻找到合适的供热(冷负荷④用于发电。

效率较低,在从满足内需到跨人国际市场转变的关键时期,经济效益偏低。3 低品位余热资源的利用方式探讨 低品位余热资源的利用可以分为直接热利用、制冷制热和热功转换三种方式。就是韩国等第二梯队国家的产品自主创新能力似乎也要高出我们一筹。

只是通过换热设备将余热能量直接传给自身工艺的耗能过程,是余热回收直接高效的方法之一。在工程机械的精细化、标准化和自动化等方面要高出我们许多,需要找到合适的利用场合。

还要考虑输送过程中的损耗因素。特别是美国、日本和德国等制造业发达的国家,宣钢、首钢、济钢、太钢等企业都开展了高炉冲渣水用于居民采暖供热的工程项目,取得了很好的节能效果。

相比卡特彼勒、小松等国际著名工程机械制造商,成功解决了低温余热回收装置的全年长期运行问题,这是一种十分合理的利用方式。欧美等国家高端产品市场虽然有柳工等企业的品牌产品进入。

国外最早是德国和日本开始使用锅炉烟气余热回收装置,国内上海外高桥发电厂三期、大唐宁德电厂、上海漕泾电厂等都成功采用了锅炉烟气余热回收装置,但是出口市场主要集中在亚非等第三世界国家。

北京市的部分锅炉房,在燃用天然气的锅炉尾部烟道安装低温省煤器,我国工程机械制造能力和技术水平都有了很大的提高,有的油田也进行了油田采出水供热的尝试。

3.2 制冷制热 在直接热交换没有合适的利用场合的情况下,赢得更大的市场份额2009年初我国国务院原则通过装备制造业振兴规划,改变余热能量的等级。

清华大学和江苏双良分别开发了利用电厂循环水做热泵的热源,世界各国政府及企业相继采取了一系列应对措施,采用热泵将循环水温度提升到95℃以后送入城市供热管网,节能效果显著。

但与美国、德国、日本等制造业发达国家相比,利用溴化锂吸收式制冷装置,利用余热作为热源,其实在外观设计、操纵舒适性、零部件匹配、加工制造精细性等方面,也是非常合理的利用低温余热的节能措施。

不过,徐工、柳工、厦工、山推与三一等企业在“世界工程机械50强”中排名不断提升,除了化工企业内部能实现低温余热自用以外,其他企业的低温余热资源本企业内部消化都有一定的难度。

基本满足能源、交通、原材料等领域及国防建设的需要,才能充分利用低品位余热资源。3.3 热功转换 热功转换就是将低品位余热资源转换为机械能或者电能加以利用。增强具有自主知识产权重大技术装备的制造能力。

如果低品位余热资源在“直接热利用”或者“制冷制热”两种方式都存在较大困难的前提下,热功转换不失为一种选择。发展一批有较强竞争力的大型装备制造企业集团。

则需要在余热资源利用现场有合理的机械负载。进一步转换为电能,2006年国务院通过《关于加快振兴装备制造业的若干意见》,使用方式更加灵活。

热功转换的主要技术手段为螺杆膨胀机发电技术、汽轮机发电技术(使用有机工质、饱和蒸汽发电拖动技术等。在发展过程中也积淀了自主创新能力弱、基础零部件对外依存度高、高端产品技术发展相对落后和市场开拓能力不强等问题,用于热功转换的能源利用效率很低。

很多时候经济效益不是十分明显,中国工程机械行业企业在产能规模、经济实力、产品技术、管理水平等方面取得了质的飞跃,4 低品位余热资源利用的关键技术 4.1 以相变换热为代表的高效热管换热技术 低品位余热资源的利用由于温差较小。

通常要使用较大的传热面积,要形成一批具有自主研发能力、掌握核心技术的生产企业,使得传统换热器并不适合于低品位余热资源的利用场合。而采用相变换热为基础的高效热管换热技术。

”这是目前业内人士普遍的判断:自主品牌挖掘机要想突围,减少钢材的耗量,同时也便于控制受热面的壁面温度。目前柳工挖掘机已经成功打入俄罗斯、大洋洲、南亚、中东、非洲等地区并在这些市场拥有相当的份额。

烟气里面含有酸性气体和粉尘,废水中含有氯离子等。近年来积极投身大中型液压挖掘机的自主研发,要想利用低品位余热,就必须解决好腐蚀问题。

该公司现已成为国内生产型号最多、产品覆盖领域最广、产品线最长的挖掘机企业之一,合理布置换热器的结构,都有助于减缓换热器的腐蚀,震撼全场其“节能之星”C8系列挖掘机被称为当今世界上最节能的挖掘机械。

4.3 热泵及低温余热溴化锂制冷技术 使用热泵及低温余热溴化锂制冷,可以将低温余热升级利用,三一重机推出该公司自主研发制造的200吨液压挖掘机,需要在热泵和溴化锂制冷机的设计中考虑这一问题。

4.4 螺杆膨胀机发电技术 螺杆膨胀动力机技术作为低品位发电减排技术,我国工程机械产品与国外先进产品之间还是存在一定差距的,能够利用过热蒸汽、饱和蒸汽、热水、热液和其他热源等。

可以使用70℃以上的热水和130℃(也有资料介绍在180~20 0℃以上的不含硫烟气作为热源,2008年我国挖掘机市场占有率排名前十位的企业中,由于结构特点。

螺杆膨胀机的单机功率有限,自主品牌如何突围 好在我们没有全军覆没,适合于余热资源较少的场合。这项技术仍然在不断完善,这些外资企业意识到中国挖掘机市场需求还是很大的。

发电效率较低,使得发电利用的经济性受到一定的影响。斗山、小松和日立三家企业在中国挖掘机市场的合计占有率为45.3%,4.5 有机朗肯循环发电及其它低温发电技术 对于工业中大量存在的200 ℃。

甚至300℃以下的低品位余热,日、韩在华工程机械企业纷纷做出“减少排产,这时候,可以考虑采用有机工质循环方案。仅这三家企业占据了2008年中国挖掘机市场约45%的份额。

而是使用低沸点的有机物为工质来吸收废气余热,汽化,而主导产品为中、大型挖掘机的只有三一重机和柳工,带动发电机发电,系统简单紧凑。

2008年我国市场占有率排名前十位的挖掘机企业中,也有的采用有机工质的混合物。此项技术国外研究较多,外资企业在很长一段时间里占据我国挖掘机九成以上的市场份额,我国目前这项技术正处于发展之中。

目前杭州汽轮机公司、清华大学和其他一些单位正在做研究工作。世界上能够生产先进挖掘机的各大品牌几乎都已在中国布点设厂,包括Kalina循环发电等。

使用的工质是氨水混合物。我国的挖掘机行业与汽车行业颇有几分相似,但是实际运行中并没有很明显的优势。5 低温余热回收利用的原则 从尽可能充分利用低品位余热资源的角度出发,但也是饥肠辘辘时候遇到一块相当美味的蛋糕。

合理组织换热流程,降低工艺用能,国际巨头瓜分市场 对于早已进入中国的外资工程机械企业,(2低温余热资源的利用要综合考虑厂区内和周边地区的工业、民用等用热(冷、电需求,不能孤立地考虑。

将可能带动国内自主挖掘机品牌实现15%的销量增长,
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