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來源 | Functional Diamond 原文 | https://doi.org/10.1080/26941112.2022.2163594 01 背景介紹 余熱回收在能源利用、減小碳排放提高碳中和中具有重要作用。重力熱管依靠內(nèi)部工質(zhì)的循環(huán)相變傳熱，傳熱性能好，能夠?qū)?em>余熱高效傳遞到回收器中。重力熱管的傳熱性能影響著余熱回收效果，其傳熱能力越大，傳遞到回收器中的熱量越多，被回收的熱量也越多。

技術(shù)創(chuàng)新是推動工業(yè)余熱回收利用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心動力，目前正迎來政策支持與市場需求的雙重紅利，為促進(jìn)余熱回收技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，推動工業(yè)節(jié)能降耗及綠色發(fā)展，“2026上海國際工業(yè)余熱回收利用技術(shù)創(chuàng)新展覽會”（簡稱HR EXPO2026余熱創(chuàng)新展）將在上海新國際博覽中心（浦東新區(qū)龍陽路2345號）舉辦，全面打造實現(xiàn)“回收-利用-節(jié)能-降碳”全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的展示格局，助力工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)“節(jié)能降本”與“低碳轉(zhuǎn)型

　 干冰清洗可降低積灰對余熱鍋爐的危害　　余熱鍋爐作為回收工業(yè)高溫余熱的主要設(shè)備，勝明干冰機(jī)15724026335已廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、建材、輕工、電力、機(jī)械等部門，在節(jié)能方面取得了一定的成果。長時間的運(yùn)行中，會產(chǎn)生很多積灰，積灰的產(chǎn)生會加重余熱鍋爐的負(fù)擔(dān)，同時會導(dǎo)致鍋爐回收的一部分熱量被消耗，降低熱量的回收效率。甚至堵塞余熱鍋爐，導(dǎo)致工作停滯，延誤工作過程。

（二）余熱余能回收。進(jìn)一步加大余熱余能的回收利用，推廣應(yīng)用干熄焦、上升管余熱回收、循環(huán)氨水及初冷器余熱回收、煙道氣余熱回收等先進(jìn)適用技術(shù)，研究焦化系統(tǒng)多余熱耦合優(yōu)化。1．干熄焦是采用惰性氣體為紅焦降溫冷卻的同時回收余熱的一種熄焦方法，是焦化生產(chǎn)企業(yè)最重要的節(jié)能措施，噸焦可降低能耗46kgce。按產(chǎn)業(yè)政策要求，鋼鐵企業(yè)焦化廠已基本完成干熄焦改造；獨立焦化企業(yè)干熄焦比例逐年提高。

圖12為冬季W(wǎng)LTC循環(huán)工況下是否加入余熱回收支路對電機(jī)和電池溫度的影響，以及對電池總能耗的影響（虛線為考慮電機(jī)余熱回收結(jié)果，實線不考慮余熱回收結(jié)果）。在該模型中電機(jī)余熱回收支路在電池溫度小于20℃開啟，當(dāng)電池溫度超過20℃以后，開啟電機(jī)大循環(huán)散熱，大循環(huán)支路開啟后電機(jī)溫度急劇下降。

RTO催化燃燒設(shè)備特點：1．余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的熱源。2．占地面積?。簝H為同行業(yè)同類產(chǎn)品的70%~80%，且設(shè)備基礎(chǔ)無要求。3．使用壽命長：催化劑一般8000小時替換。4．操作方便：設(shè)備工作時，實現(xiàn)自動控制。5．能耗低：設(shè)備啟動，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為風(fēng)機(jī)功率，濃度較低時自動補(bǔ)償。6．

1) 干熄焦熱量的回收效益，即由紅焦顯熱的回收而生產(chǎn)蒸汽和發(fā)電對焦化廠產(chǎn)生的 經(jīng)濟(jì)效益。濟(jì)鋼焦化廠有4座4.3m的焦?fàn)t，配合焦?fàn)t所上的干熄焦能力為2×70t/h的干 熄爐和2×35t/h的余熱鍋爐，年經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)1763.88萬元。2) 由于干熄焦炭把焦炭的熱能經(jīng)過余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組變成電能，所采用的參 數(shù)如下：①產(chǎn)生1kW·h的電需要消耗的蒸汽量。

該型焦?fàn)t是在煉焦生產(chǎn)中以負(fù)壓式熱氣回收通過余熱鍋爐進(jìn)行熱交換使產(chǎn)生的過熱蒸汽以汽輪發(fā)電機(jī)來實現(xiàn)的焦、電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)施。工藝流程包括：備煤、分別破碎、配煤、裝煤（或搗固裝煤）、熄焦篩分、焦?fàn)t高溫?zé)釟庳?fù)壓回收、余熱鍋爐、脫硫除塵、汽輪機(jī)發(fā)電。

熱能從高溫廢氣向水和蒸汽的轉(zhuǎn)移發(fā)生在余熱回收鍋爐中。在恒壓過程4-1中，來自燃?xì)廨啓C(jī)的廢氣排出熱量。濕蒸汽和過熱蒸汽在a-b、b-c和c-d過程中吸收熱量。布雷頓循環(huán)和蘭金循環(huán)3聯(lián)合循環(huán)電廠如何工作HRSG本質(zhì)上是一系列的換熱器，燃機(jī)熱廢氣通過換熱器管，為蒸汽輪機(jī)產(chǎn)生蒸汽。余熱鍋爐可以依靠自然循環(huán)或使用泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)。

作為應(yīng)用演示，通過將熱電凝膠放置在充電電池/充電器/芯片表面，它在進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)換時充當(dāng)導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，揭示了同時廢熱回收和熱管理的可行策略。這項研究為創(chuàng)作用于能量回收和自供電可穿戴電子產(chǎn)品的柔性熱電材料提供了新的見解。

[4] 王克生，趙振.轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽回收利用工藝設(shè)備優(yōu)化實踐[J].冶金管理，2021(6):54-56.[5] 陳珣，徐曙，楊益，等.660 MW燃煤發(fā)電機(jī)組煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化[J].熱能動力工程，2021,36(3):1-12.[6] 俞章法，彭巖，黃高泉.有色金屬冶煉余熱發(fā)電方案比較[J].節(jié)能，2014,33(8):43-46.

供給側(cè)減排方面的地?zé)峁帷⑿枨髠?cè)減排方面的工業(yè)節(jié)能中的余熱余壓回收、建筑使用過程當(dāng)中的暖通空調(diào)及熱水系統(tǒng)節(jié)能，這些技術(shù)路線上熱泵裝置均能充分發(fā)揮自身特點，為路線的實現(xiàn)提供有效工具。

與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐（TO）相比，具有熱效率高（≥95%）、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量低濃度廢氣等特點，濃度稍高時，還可進(jìn)行二次余熱回收，大大降低生產(chǎn)運(yùn)營成本。RTO(RegenerativeThermalOxidizer,簡稱RTO),蓄熱式氧化爐。

不僅可節(jié)約占地面積、減少熱損失，還可回收煙氣余熱從而提高加熱爐燃燒效率。 04 加熱爐對流段熱聯(lián)合及余熱回收 歧化裝置進(jìn)料加熱爐和異構(gòu)化單元進(jìn)料加熱爐對流段分別給一股抽余液塔進(jìn)料加熱。A8再蒸餾塔重沸爐對流段用來過熱裝置自產(chǎn)的1.5MPa飽和蒸汽。每臺加熱爐均設(shè)置獨立的煙氣余熱回收系統(tǒng)。

二、對化工裝置中的余熱高壓回收技術(shù)升級，自備電廠實施煙氣系統(tǒng)余熱回收利用、超臨界混合工質(zhì)高參數(shù)一體化循環(huán)發(fā)電等技術(shù)改造等。三、在化工裝置中實施碳捕捉、碳利用和碳封存技術(shù)，加強(qiáng)化工行業(yè)中二氧化碳在石油開采、塑料制品加工等領(lǐng)域的應(yīng)用。

回?zé)崾綑C(jī)組使用金屬板熱交換器，從廢氣流中回收部分熱量并將其轉(zhuǎn)移到進(jìn)入的空氣流中，從而提高供應(yīng)給燃燒器的空氣流的溫度，進(jìn)一步的廢熱回收可用于熱電聯(lián)產(chǎn)配置。下圖說明了一個回?zé)崾轿⑿腿細(xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)。燃料能量到電力的轉(zhuǎn)換效率為 20% 到 30%。此外，回收裝置可以通過預(yù)熱節(jié)省 30% 到 40% 的燃料。

排出的熔渣經(jīng)水激冷后形成玻璃質(zhì)碎渣被回收。此外,本系統(tǒng)配有煙氣凈化裝置以及余熱鍋爐。產(chǎn)氣由爐頂排出,經(jīng)過旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵后,進(jìn)入余熱鍋爐回收高溫氣體余熱,副產(chǎn)物是壓力為0.2MPa的蒸汽。冷煤氣出余熱鍋爐后進(jìn)入洗氣塔底部進(jìn)行冷卻洗滌,將其冷卻到45℃并洗去其中夾帶的飛灰和焦油后,進(jìn)入水煤氣總管去往后續(xù)工段。

煉化企業(yè)有大量富裕的低溫余熱待利用，經(jīng)過低溫多效蒸發(fā)技術(shù)處理后的淡水可回用至多個工藝環(huán)節(jié)，如循環(huán)水補(bǔ)水等，實現(xiàn)污水的資源化利用的同時，實現(xiàn)了低溫余熱的高效利用。因此，將低溫多效蒸發(fā)技術(shù)引入煉化企業(yè)水處理行業(yè)，利用其高造水比、處理水質(zhì)好等優(yōu)點，可以實現(xiàn)低溫余熱利用和煉化污水深度處理的有機(jī)結(jié)合，并解決煉化污水中高含鹽污水脫鹽難、能耗高等問題。

3.2 余熱利用 通過回收電機(jī)余熱為乘員艙制熱來減少制熱功耗的空調(diào)系統(tǒng)，能夠有效增加空調(diào)系統(tǒng)在較低環(huán)境溫度工況下的制熱能力。

隨著世界繼續(xù)應(yīng)對氣候變化的影響，南昆士蘭大學(xué)的一位研究人員希望通過先進(jìn)的余熱發(fā)電技術(shù)來解決這一緊迫問題。 材料科學(xué)家洪敏副教授通過 2023 年澳大利亞研究理事會 (ARC) 未來獎學(xué)金計劃獲得了 100 萬美元的資助，用于開發(fā)新一代高性能熱電能量收集技術(shù)。洪副教授表示，熱電材料為減少化石燃料的使用和避免全球能源危機(jī)提供了一種有前景的解決方案。