本身缺乏足够的石油或煤矿资源之下,瑞典约40%电力源自境内2057座水力发电厂,其余则分别采用核能发电,以及进口自俄罗斯的传统燃烧煤炭发电资源。而基于环保考量,瑞典计画逐步避免使用核电,并且计画在2040年以前淘汰所有石油燃料,未来能源使用可能将取自电脑运作时所产生废热。
目前在瑞典首都斯德哥尔摩启用的数据公园计画(StockholmDataParks),是由斯德哥尔摩市 *** 、市区供暖及制冷机构FortumVarme协同诸多机构单位合作运作,分别吸引包含EriCSSon、H&M等品牌旗下数据中心进驻。
这些数据中心借由冷水管线降低从机房抽离热空气所形成废热,经由冷热交换过程使冷水变成热水,再借由管线将热水传送到FortumVarme旗下供暖厂房形成暖气等热能资源,进而将暖气分送至市区各个家庭内使用。
瑞典预期在2018年使透过数据公园计画产生热能可为2500座公寓室内供暖,直到2035年则可满足整个斯德哥尔摩市区约10%房屋内在冬季所需供暖热能。若以FortumVarme计算结果,若要满足2万座现代化公寓的冬季供暖需求,至少需要花费10兆瓦电能,而对应线上社群使用的数据中心整体耗电量就高达120兆瓦,因此若能顺利降低数据中心整体耗电表现,同时也能完整回收废热再做利用的话,将能使市区耗电比例大幅减少。
除了瑞典,目前包含芬兰、法国、美国或加拿大境内均有类似实验项目,除了运用自然方式进行冷热交换,除了降低数据中心运作所需耗电量,更可进一步将废热回收利用转化成其他能源,而瑞典则是计画将此项计画扩大发展,预期日后朝向废除核电、减少传统燃煤等方式生电比重,进而导入干净能源使用模式。
为了吸引更多厂商加入数据公园计画,FortumVarme更拟出借由出售废热营利方式,并且由FortumVarme提供冷却用水作为交换。对于加入合作厂商来说,可借由废热换取额外获利,将能用于贴补数据中心营运所需支出,因此许多厂商均乐意加入此项计画,而对于瑞典来说则可因为更多厂商数据中心进驻,使得工作机会增加,同时城市竞争力也能因此提升,此外更可借由数据中心回收废热供暖,或是转换成其他能源使用。
由于境内天然资源缺乏,因此瑞典很早便开始着重资源回收、提升绿能使用比例,并且逐年降低传统燃油产生能源使用模式,目前约40%电能源自水力发电,而原本用于发电的核能与燃煤产生电能的方式将慢慢被淘汰,最快在2040年前淘汰使用石油燃料。至于在过渡时期,瑞典则是借由高达99%回收率有效利用废品,其中仅3%废品以掩埋方式处理,其余高达70%的废品将可经由燃烧转化为电能,甚至为了增加电能产生比例,瑞典 *** 甚至会向邻近国家进口废品。
不过,市场看法也担心数据公园计画最终可能会面临瓶颈,因为数据中心数量终究还是会面临饱和,因此当产生总热能无法满足随着人口增加成长的实际需求时,瑞典势必要另外寻求更多方式产生热能。而一旦热能产生过剩的话,恐怕将面临热能无法像电能可透过缆线传递,可能在更短传输过程中遭冷却,导致瑞典反而要思考如何解决热能过多问题。
云端是个真实存在的地方。你在Instagram上发布的照片,在Facebook页面上发布的生日祝福,以及在Netflix上播放的电视节目,都不是突兀出现的。它们被保存在大量服务器上,而且所有服务器都被安置在巨大仓库中,互相连接在一起。
很少有人冒险进入这些数据中心。但在瑞典首都斯德哥尔摩,彼芭进入了这样的信息迷宫,发现它们不仅仅是托管数据的地方。这些数据中心所提供的全部热量,可以帮助这座拥有90多万人口的城市供暖。
据BBC报道,随着冬季即将来临,人们都在盼望能尽早供暖。然而将来,人们的网上活动就能帮助供暖。BBC记者艾琳·彼芭(Erin Biba)日前访问瑞典时,亲眼见证了一个雄心勃勃、有利可图的新绿色能源项目。
那么,瑞典是如何做到的呢?它能否为全球科技行业创造一种新的商业模式?
在这些数据中心中徘徊,你会注意到几件事:空气凉爽而干燥,没有任何积尘。成排的服务器塔被成千上万闪烁的灯光所覆盖,几乎看不到人。透过天花板和可移动地板看到的每个地方,都有大量的电缆通向各个方向。但更重要的是,这里真的很吵。这是因为电脑在运行中会变热,而且需要很多风扇来保持足够低的温度,以确保它们正常工作。
想象一下你的笔记本电脑所产生的热量,只是在整个仓库中散发热量可能是它的成千上万倍,毕竟这里有成千上万台电脑互相连接,并在不停地运转以完成复杂的任务。最主要的降温方式包括提供冷水、利用风扇吹凉空气以及吸收热空气等。这些热量通常被当作废物处理掉。但实际上,热量也是一种能量。这就是为什么瑞典决定用它来为民众供热的理由。
世界各地的城市都在探索如何利用数据中心的废弃热量作为额外能源
在斯德哥尔摩,这个项目被称为斯德哥尔摩数据公园,它由市政府、Fortum Varme(当地供热和制冷机构)以及其他机构合作运营。斯德哥尔摩的各大数据中心都参与进来,而随着越来越多的企业希望通过加强气候意识提高声誉,并通过一种新的商业模式赚钱,这个数字还在不断增长。最近,爱立信和服装零售连锁店H&M运营的数据中心也都加入了这个项目。
在斯德哥尔摩的大部分时间里,数据公园项目是这样运作的:冷水通过管道流入数据中心,在那里被用来制造冷空气,以防服务器过热。经过冷却过程加热的水再流回管道中,进入到Fortum Varme的工厂里,并在分散为众多住宅供热。
瑞典并不是唯一一个尝试这个想法的国家。在芬兰等地的小规模项目中,也存在类似试验。自去年以来,芬兰的某个数据中心散发的热量始终被用来为小城住宅供暖。而在美国、加拿大以及法国,也有类似的项目。只是瑞典决定在全国范围内扩大规模是一项史无前例的实验。
瑞典制冷和供热机构Fortum刚刚开放了新的供热设备,它可以帮助家庭供暖
斯德哥尔摩数据公园预计到2018年将产生足够的热量,为2500套住宅公寓供暖。但其长期目标是到2035年,满足斯德哥尔摩全部供暖需求的10%.瑞典数据中心(在全国推广类似斯德哥尔摩数据公园项目)宣称,只需要产生10兆瓦能源,就可以满足2万套现代化住宅的供暖序曲。而Facebook的数据中心通常会消耗120兆瓦能量。
加入斯德哥尔摩这个项目的主要动机源自财务好处,这些数据中心可以卖掉他们的废弃热量。同时,Fortum还为他们提供了免费的冷水。在其数据中心支持移动游戏应用和其他云计算软件的公司Interxion,相关成本/效益分析显示前景良好,为此他们正在建立全新的热捕捉设施。公司业务拓展主管玛特斯·尼尔森·哈尼(Mats Nilsson Hahne)说:这不是慈善。相反,该公司北欧分公司董事总经理彼得·班克(Peder Bank)表示:我们正试图将其转变为一项二级业务。
尽管如此,Interxion仍在与任何想在斯德哥尔摩开店的数据中心公开分享他们的新商业模式工程计划。在被问及为何要公开自己的竞争优势时,班克强调了瑞典人在应对气候变化方面的态度,他说:还有其他比竞争更大的目标,而且这是一个全球性目标。如果我能够保护更高的议程,并能继续维持生意,我就应该这么做。如果我能够吸引其他企业到来,我就应该这样做,然后我才会与之竞争。毕竟,我们都生活在同一个星球上。
布满电缆的数据中心散发大量热量,这些热量被用来为家庭供暖
瑞典一直以来都支持这样的绿色能源理念。斯德哥尔摩城市气候经理Bjorn Hugosson表示,这是因为这个国家几乎没有自然资源。他说:我们的土地上没有任何化石资源,我们没有油井或煤矿。世界能源理事会的数据显示,目前瑞典有2057座水电站,占其能源使用总量的40%.剩下的大部分能源来自核电,但目前正在逐步被淘汰。此外,瑞典还有火力发电站,其所需煤炭是从俄罗斯进口来的,它将在未来5年内被淘汰(也可能在2020年)。这个国家希望到2040年能完全避免使用化石燃料。
瑞典向来以零废物着称,该国居民回收超过99%的家庭废品,只有3%最终被扔进了废品填埋场。瑞典燃烧了大约70%的废品用以生产能源,并从邻国进口废品,以帮助实现焚烧废品满足能源需求的目标。也就是说,瑞典人并不是世界上最环保的能源使用者,这个头衔属于冰岛,该国86%的能源来自可再生资源。尽管在天气状况良好的情况下,瑞典在某些日子里可以完全避免使用化石燃料。由于风车可以产生大量能源,瑞典邻国丹麦也可经常避免使用化石燃料。事实上,丹麦还把过剩能源卖给邻国。
那么,瑞典雄心勃勃的热捕捉和再利用计划能否在其他地方取得成功呢?也许,但它需要其他改变才能成为现实。这种模式之所以能在瑞典奏效,是因为这个国家的公民依靠政府为他们提供热水以便为家庭供暖。地区供热始于上世纪50年代的斯德哥尔摩(当时靠燃油),Fortum Varme从那时开始向医院输送热水。当上世纪70年代石油危机爆发时,供暖系统扩展到全国各地。今天,Fortum向大约1.2万栋建筑或斯德哥尔摩90%的城区提供热量。起初,它们提供的供热服务是通过烧煤产生的,但今天来自于生物燃料,即该国庞大的林业工业生产留下的木浆,通过船舶被运至斯德哥尔摩。
由于瑞典人回收了所有的东西,他们也在废水排放后重新利用热水。Fortum的媒体关系主管乔纳斯·柯勒特(Jonas Collet)说:洗澡时,流入下水道的热水就会被处理,然后泵入大海。海水变暖了,但鱼儿们不喜欢这种环境。30年前,我们认为这是一种浪费。如今,我们可以再利用这些水。
因此,如果其他城市想要效仿斯德哥尔摩的做法,他们就需要建设地下管道基础设施,以及为居民供暖的商业模式。但这不是不可能的,世界上有很多城市都在这样做,包括加拿大、纽约和几乎整个冰岛的城市。但它也不应被视为灵丹妙药。瑞典皇家工程科学学院成员、许多绿色能源公司的智能电网顾问博·诺马克(Bo Normark)警告说,他认为瑞典的计划可能并非可以无限扩展的。最终,这个国家可能不需要更多的数据中心加入进来。
诺马克说:人们高估了对热量的需求,我们会有多余的热量。我们可以出口电力,但我们无法出口热量。但是,他补充道:在斯德哥尔摩,这种方法之所以奏效,是因为这座城市发展迅速,热量有货币化价值。
当新的数据中心开始在这个快速发展的城市中出现的时候,它们很快就可以加入进来。斯德哥尔摩数据公园由该市周边的四个主要数据公园组成,它们被连接到清洁能源电网中,并配备了一个即插即用的装置,让公司可以连接到冷却供水系统和热循环系统上。目前,首个项目已经完成,即当地名为Kista社区的硅谷,那里目前托管着Interxion等公司的数据中心。还有两家数据公园将于2018年投入使用,2019年还有四家。所有数据中心需要做的就是建立起来,然后加入现有网络中。
Fortum Varme的市场数据中心冷却和热恢复负责人Johan Borje说:我们正在改变整个行业的经济。除此之外,瑞典政府也意识到这项计划的好处,今年降低了数据中心的电力税。显然,瑞典不希望数据中心寻找借口转移到欧洲其他地方。
尽管如此,目前发达国家仍依赖于数据中心,而这种需求将继续增长。没有它们,我们的设备就无法正常使用,我们的信息也不会移动。这意味着越来越多的科技图书馆将会出现在这个星球上。它们可以让我们的数字世界保持运转,同时在斯堪的纳维亚和更远的地方,同时回收废品和生产清洁能源。
目前我国空气污染严重,尤其北方地区,余热回收技术是环节这一问题的有效手段之一。 为了更好地对工业余热进行回收利用,首先需要解决烟气带来的换热器腐蚀问题。 由于排烟中硫化物会在低于露点温度的部位凝聚成硫酸,腐蚀设备。 目前常用的解决办法有耐腐蚀材料制作换热装置或外镀新型仿佛镀膜。 第二种方式是采用直接接触换热设备,通过控制喷淋水的PH值解决露点腐蚀问题。 还应该深入研究低温余热的回收问题以实现余热深度回收系统的构建。 了解更专业内容可上江苏能源云网查看。
锅炉余热的回收主要通过以下几种方式进行:锅炉余热的回收主要可以通过热交换器、热能发电、预热利用和热水回收等方式进行。 首先,热交换器是一种常见的锅炉余热回收设备。 它利用锅炉排放的废气中的热量,通过与新鲜空气或水等介质进行热交换,将这部分热量回收并用于预热空气、加热水等用途。 这样不仅可以提高能源利用效率,还能减少废气排放对环境的热污染。 其次,热能发电也是一种有效的锅炉余热利用方式。 通过利用锅炉排放的高温废气,可以驱动汽轮机或蒸汽轮机等热力发电设备,将废热转换为电能。 这种方式虽然投资成本较高,但能够显著提高能源的综合利用效率,特别适用于大型工业锅炉。 此外,预热利用也是一种简单易行的锅炉余热回收方法。 例如,在化工、造纸等工业生产过程中,常常需要大量的预热空气或水蒸气。 通过利用锅炉排放的废气热量,可以将这部分空气或水蒸气预热到所需温度,从而减少主要热源的能耗。 最后,热水回收也是一种常见的锅炉余热利用方式。 通过安装热水回收装置,可以将锅炉排放的废热用于制取热水,供应给生产或生活使用。 这种方式不仅简单易行,而且能够显著提高能源利用效率,减少能源消耗。 综上所述,锅炉余热的回收和利用对于提高能源利用效率、减少能源消耗和降低环境污染具有重要意义。 在实际应用中,应根据具体的生产工艺和设备条件选择合适的余热回收方式,以实现能源的最大化利用。
探索余热回收再利用的绿色新径
在当今追求可持续发展的大背景下,余热回收再利用的技术已经成为关注焦点。通过创新的方式,我们得以将这些看似废弃的热能转化为宝贵的资源,既节约能源又减少碳排放,对环保和经济效益都有显著提升。
一、余热的直接应用
1. 生活热水与蒸汽的生产
在校园和医疗机构,我们常见的热水供应往往得益于余热的巧用。利用锅炉产生的中低温余热,可以直接转化为热水,甚至低压蒸汽,为日常生活提供了温暖和动力。
2. 预热工艺的节能革命
在工业生产中,预热空气是必不可少的步骤。通过余热回收技术,可以预先加热空气,显著降低能源消耗,提高燃烧效率,减少了能源浪费。
3. 干燥工艺的绿色升级
余热资源的再利用也不仅限于热源,物料干燥过程中,合理应用余热能够减少能源成本,实现干燥过程的环保与高效。
二、热管换热器的余热魔法
1. 热管式气气热管换热器
热管换热器以高效导热的热管为元件,能在高温烟气中吸热,使工质发生相变,释放热量,进而加热空气,为锅炉补风,实现了烟气和空气的双重利用。
2. 热管式气液式热管热水器
热管余热热水器是一个创新设计,它将回收的余热转化为热水,供给生产或生活使用,既实用又环保,实现资源的双重回收和利用。
3. 热管式热水供暖系统
高温烟气经过余热回收器的吸热处理,不仅降低了温度,还为暖气系统提供了稳定的热源。热水经过循环,温暖了空间,同时也降低了碳排放,为冬季供暖带来了绿色解决方案。
余热回收再利用,如同一颗璀璨的绿色宝石,嵌入到我们的能源利用体系中。它不仅提升了能源利用效率,而且在应对全球气候变化、推动绿色转型中扮演了重要角色。让我们一同期待,余热回收技术的广泛应用,将为我们的地球带来更多的可持续发展可能。
在余热回收利用中,需特别考虑下述几个方面。
(1)为了利用余热,不但要添加相应的回收装置,需要支出一笔投资,而且还要加大占地面积,增加运行管理环节。因为,在能源管理中,企业的注意力首先要放在提高现有设备的效率上,尽量减少能量损失,绝不要把回收余热建立在大量浪费能源的基础之上。如果企业单位回收损失能量,而不去发挥现有设备的运用效率是无法长远发展的。
(2)余热资源很多,不是全部都可以回收利用,余热回收本身也还有个损失问题。在目前的技术和经济条件下,一部分是应该而且可以利用的,另一部分目前还难以利用,或利用起来不合算。而且现在回收余热还没有一个标准,所以要完全实施是非常困难的。一般地说,可连续利用的高温烟道气,有燃烧价值的可燃气体等可优先考虑回收的可能性。
(3)余热的用途从工艺角度来看基本上有两类:一类是用于工艺设备本身;另一类是用于其他工艺设备。通常都是把余热用于生产工艺本身。一方面回收措施往往比较简单,投资较少;另一方面,在余热供需之间便于协调和平衡,容易稳定运行。例如,锅炉的高温烟道气要加热锅炉本身使用的燃料(煤、油、气),预热燃烧用的空气。或者加热锅炉给水时,只要锅炉正常运行,余热回收就不会停止,余热利用就连续进行,锅炉回收装置都可稳定地工作;当锅炉停止运行时,余热的回收与利用也随之停止了。这种方法被许多电站和企业都重用了。
而如果把余热回收用在其他工艺设备上,回收与利用一定要配合好,因为它不容易储存,甚至不能储存。这是因为,余热的多少随余能发生设备的运行条件而变化,余热供应一般不太稳定;发生能量需求变化时,余热发生设备不能随之变化,即余热回收与利用无法保持同步。例如,余热锅炉就是这样,为了提高回收效果常采取两种方法:一种是把余热锅炉作为辅助锅炉来使用,用主锅炉来进行调节;另一种是余热发电,利用电网起调节作用,我国不少企业就是这样做的。
化肥生产余热回收
化肥企业“半水煤气”温度在350℃左右,余热回收时使用普通废热锅炉存在严重的堵、腐、漏、磨问题,设备寿命短,长的一年,短的几个月,严重时甚至造成系统停车损失。热管余热锅炉的应用,成功地解决了上述问题,用户普遍反映阻力小、热效率高、使用寿命长,运行稳定可靠,使化肥企业“两煤变一煤”成为现实。
化工生产余热回收
无机化工生产中,利用煤气做干燥、锻烧热源生产工艺较多,如磷酸盐中五钠聚合工段、冰晶石煅烧、白炭黑干燥等,在这些工艺中,都要求气源尽可能干净。煤制气传统工艺是:煤、水、空气反应生成煤气,经双束管洗涤、降温,再经洗涤塔洗涤,然后除焦脱硫后,才可使用。
此工艺中,不仅煤气中的显热白白洗掉,还浪费了水电。江苏某磷化工企业对一台煤气炉进行了余热利用改造。改造中,只在双束管前加一台热管余热锅炉,煤气先回收余热降温后再进双束管,其他不变。该煤气炉直径3000毫米,产气量5000~6000牛顿立方米,煤气温度350~550℃,回收的热量产生0.4兆帕的饱和蒸汽,用于干燥热源。经实测产汽500~900千克,三四个月即可收回投资。
工业窑炉余热回收
国内水玻璃传统工艺是煤气做热源,纯碱和石英砂为原料,煅烧后产生350℃左右尾气直接排放。石家庄某厂制定了改造方案,在原烟道上加一闸板,增加一旁路烟道并安装余热锅炉,回收的热量供采暖和洗浴,取得了显著效果。
在无机化工生产中,还有很多可利用热能白白耗掉,如钡锶盐煅烧尾气(温度500℃~600℃)、石灰窑尾气、五钠聚合炉尾气等,这些腐蚀性高灰尾气均适合应用热管技术,从而可实现节能降耗,减少污染。
蒸汽的回收利用
蒸汽是由锅炉生产的,由水到蒸汽的过程可以近似地看成一个连续的定压加热过程。对于过热蒸汽可分为三个阶段:一是水的定压预热过程,不饱和水加热到饱和水:二是水的定压汽化过程,从饱和水加热到完全饱和蒸汽;三是饱和蒸汽的定压加热过程,从饱和蒸汽加热到更高温度的过热蒸汽。
在一个标准大气压下,水被加热到100℃时汽化,继续加热,水温不再变化,此时加入的热量全部转化到蒸汽当中。在热力学中把这两部分热量分别称为显热和汽化潜热。1千克水每升高1℃,需要加入的热量大约是4.2千焦,这部分热量叫显热。水从常温20℃加热到100℃,吸热量大约是340千焦。水在100℃时沸腾,此时获得的热量使水转变为蒸汽,1千克水转化为蒸汽需要输入的热量是2257千焦。这部分热量称为汽化潜热(或相变潜热)。可见一个大气压条件下汽化潜热比水的显热能量高得多。蒸汽所携带的总热量远大于同温度下饱和水包含的热量。若再继续加热,蒸汽温度又会上升,饱和蒸汽变成了过热蒸汽。
从水蒸气的生成过程可以看到:压力越高,饱和蒸汽温度也越高;过热度越大,过热蒸汽的温度也越高。压力和温度是表征蒸汽特性的主要参数,参数越高,蒸汽的品位越高,做功能力越大。
蒸汽还有这样一个特性,就是用过以后还可继续使用,用的次数越多,能量的利用就越充分。因此,使用蒸汽的热力设备,要根据蒸汽的压力和温度合理使用。品位较高的蒸汽,尽量多次利用,以发挥蒸汽的效能。例如,把参数较高的蒸汽,先用来背压发电,再去带动工业汽轮机做功,然后再加热产品或物料,最后用于蒸煮或供暖、供热水等。高温蒸汽只用于一般加热过程,就大材小用了。所以,为了有效地利用蒸汽,要根据不同的需要选择合适的蒸汽参数,用过的蒸汽不要轻易排掉,应想方设法继续使用,最好直到无法利用为止,尽量做到一汽多用的目的。有的企业改革了动力工艺,分级使用蒸汽,使高压蒸汽两次通过背压式汽轮机,再去用它加热,最后用于蒸煮,一汽四用。我国引进的大型化肥设备能源利用率很高,除了设备先进,自动化管理水平高之外,还有一个重要原因,就是充分利用化学反应热和蒸汽能量。利用化学反应热生产的蒸汽先进入高压工业汽轮机,接着带动中压工业汽轮机与背压汽轮发电机,然后再用于各种加热工艺,这套设备的吨氨能耗和电耗都比我国普遍设备节能得多。
蒸汽回收设备选择
余热的利用方式有两种:一种是热利用,即把余热当做热源来使用;另一种是动力利用,即把余热通过动力机械转换为机械能输出对外做功。余热与能量具有相同特性,可以相互转换,取得机械能、电能、热能、光能等,以满足各种不同的用途。
在动力利用方面,主要是通过蒸汽、燃气、水力等设备带动水泵。风机、压缩机等直接对外做功,或带动发电机转换为电力。
在热利用方面,可通过燃烧器、换热器、加热器等设备去预热燃料、空气、物料,干燥物品,加热给水,生产蒸汽,供应热水等。
但是余热的动力回收和热利用都离不开换热设备。因此各种类型的热交换器乃是余热利用最主要和最基本的设备,按其用途来看,有余热锅炉、加热器(水、油或其他介质)、冷却器、冷凝器、空气预热器、蒸煮器、蒸发器、蒸馏器、干燥器等等。按其工作原理来看,最常用的是表面式(亦称间壁式)换热器、混合式(亦称直接接触式)换热器,以及蓄热器(亦称再生式)换热器,此外还有热管式换热器、热泵系统等,这是近年来正在开发应用的一种新型高效换热器,它具有很高的传热性能及其他一系列优点,是传统换热器的强大竞争对手,具有很大发展前途和生命力。
余热的回收利用途径很多。 一般说来,综合利用余热最好,其次是直接利用,再次是间接利用(如余热发电)。 综合利用就是根据余热的品质,按照温度高低顺序不同按阶梯利用,品质高的可以用于生产工艺或余热发电;中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷设备来制取-30度到5度的冷量,用于空调或工业;低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。 1、余热蒸汽的合理利用顺序是:①动力供热联合使用;②发电供热联合使用;③生产工艺使用;④利用汽轮机发电或直接替代电机驱动机泵;⑤生活用;⑥利用余热吸收制冷设备,实现热、电、冷联产。 2、余热热水的合理利用顺序是:①供生产工艺常年使用;②返回锅炉及发电使用;③生活用。 3、余热空气的合理利用顺序是:①生产用;②暖通空调用;③动力用;④发电用。
工业余热回收:绿色能源的新里程
在现代工业生产中,余热回收不仅是一项经济策略,更是推动能源高效利用的重要手段。它涵盖了烟气、冷却介质、废汽废水、化学反应热、高温产品和炉渣,甚至废气废料的热能回收,旨在通过系统设计与综合运用,提升能源效率,降低能耗。
技术分类:创新与高效并存
余热回收技术根据能量传递和转换原理,主要分为热交换技术、热功转换技术和余热制冷制热技术。其中,热交换技术凭借直接、高效的特点,通过间壁式换热、余热锅炉、蓄热式热交换和热管等设备,直接将余热传递给工艺过程,显著减少一次能源的消耗。
热功转换技术的革新
与传统的压缩式制冷相比,吸收式和吸附式制冷系统利用廉价能源,将低品位热能转化为电力,降低了能耗。吸收式余热制冷机组适用于大规模热量回收,以其高效著称,而吸附式制冷则因结构简单、无噪音污染,适用于小规模热量回收,或是冷热电联产等复杂环境。
热泵技术的绿色应用
热泵技术更是巧妙地利用电能或机械能,通过热力循环,将相对较低温度的余热转化为高温热能,如回收30至60℃的废热,成为节能降耗的利器。它在工业领域的广泛应用,不仅提升了能源利用率,还对环保产生了积极影响。
定制化解决方案的未来
我国工业余热资源丰富,但其利用需因企制宜。企业需根据自身余热类型、温度特性和生产需求,定制工厂整体节能综合性解决方案。这不仅有助于降低能耗,还能实现可持续的经济效益,推动企业绿色转型。
余热是指已投运的公企业耗能装置中,原始设计中未被合理利用的显热和潜热。 余热的产生主要受限于生产需求和技术手段。 余热可分为高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、废气废料余热和废料液余热等。 根据调查,各行业的余热总资源约占气燃料消耗总量的17%-67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。 为了解决当前能源紧缺问题和环境污染问题,余热会搜狐技术开始被广泛运用。 余热回收的最佳方式是根据余热的品质,按照温度高低顺序阶梯利用,即能量梯级利用,江苏能源云网可去了解
1、热管余热回收器热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置,主要应用于工业节能领域,可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。 按照热流体和冷流体的状态,热管余热回收器可分为:气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。 按照回收器的结构形式可分为:整体式、分离式和组合式。 2、间壁式换热器换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。 换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即:间壁式、混合式和蓄热式。 在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。 常见间壁式换热器如:冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器 、混合式冷凝器 。 3、蓄热式换热器蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备,一般用于对介质混合要求比较低的场合。 换热器内装固体填充物,用以贮蓄热量。 一般用耐火砖等砌成火格子(有时用金属波形带等)。 蓄热式换热分两个阶段进行。 第一阶段,热气体通过火格子,将热量传给火格子而贮蓄起来。 第二阶段,冷气体通过火格子,接受火格子所储蓄的热量而被加热。 这两个阶段交替进行。 通常用两个蓄热器交替使用,即当热气体进入一器时,冷气体进入另一器。 常用于冶金工业,如炼钢平炉的蓄热室。 也用于化学工业,如煤气炉中的空气预热器或燃烧室,人造石油厂中的蓄热式裂化炉。 4、节能陶瓷换热器陶瓷换热器是一种新型的换热设备,在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备。 用它的特殊材质——SIC质,把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的。 由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用。 抗氧化,耐热震,高温强度高,抗氧化性能好,使用寿命长。 热攻工业窑炉。 把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧,可节能25%-45%,甚至更多的能源。 5、喷射式混合加热器喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用,喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备。 喷射式混合加热器具有传换效率高,噪音低(可达到65dB以下),体积小,安装简单,运行可靠,投资少。 利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热, 加热采暖循环水喷射式混合加热器特别适合于在供热面积不超过6万平方米的中小型供暖系统中使用,取代表面式加热器的功能。 根据热源的条件不同,加热水的温度可以提高20℃~50℃。 如果要求水的温升较大,也可以采用两级喷射式混合加热器串联布置使用。
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