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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。重力熱管依靠內部工質的循環(huán)相變傳熱，傳熱性能好，能夠將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。

技術創(chuàng)新是推動工業(yè)余熱回收利用產業(yè)高質量發(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，為促進余熱回收技術的創(chuàng)新與應用，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)高溫余熱的主要設備，勝明干冰機15724026335已廣泛應用于化工、石油、冶金、建材、輕工、電力、機械等部門，在節(jié)能方面取得了一定的成果。長時間的運行中，會產生很多積灰，積灰的產生會加重余熱鍋爐的負擔，同時會導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，導致工作停滯，延誤工作過程。

2．適用于電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動機、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的廢氣凈化。3．可用于各種烘道、印鐵制罐、表面噴涂、印刷油墨、電機絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線，凈化各工序產生的廢氣。RTO催化燃燒設備特點：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。

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（虛線為考慮電機余熱回收結果，實線不考慮余熱回收結果）。在該模型中電機余熱回收支路在電池溫度小于20℃開啟，當電池溫度超過20℃以后，開啟電機大循環(huán)散熱，大循環(huán)支路開啟后電機溫度急劇下降。

（二）余熱余能回收。進一步加大余熱余能的回收利用，推廣應用干熄焦、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適用技術，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，是焦化生產企業(yè)最重要的節(jié)能措施，噸焦可降低能耗46kgce。按產業(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。

而外國巨頭如奔馳、沃爾沃、康明斯同一效率水平的柴油發(fā)動機，目前還都停留在實驗室階段，且附帶余熱回收裝置。柴油發(fā)動機被視作傳統(tǒng)工業(yè)時代標志性的產物，其制造水平是一個國家工業(yè)生產水平的標志，其重要性可想而知！1、突破世界難題 熱效率高達50.26%熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標準，熱效率越高，內燃機的動力表現(xiàn)越出色，燃油消耗越少，節(jié)能減排的效果就越顯著。

1) 干熄焦熱量的回收效益，即由紅焦顯熱的回收而生產蒸汽和發(fā)電對焦化廠產生的 經濟效益。濟鋼焦化廠有4座4.3m的焦爐，配合焦爐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，年經濟效益可達1763.88萬元。2) 由于干熄焦炭把焦炭的熱能經過余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機組變成電能，所采用的參 數(shù)如下：①產生1kW·h的電需要消耗的蒸汽量。

該型焦爐是在煉焦生產中以負壓式熱氣回收通過余熱鍋爐進行熱交換使產生的過熱蒸汽以汽輪發(fā)電機來實現(xiàn)的焦、電聯(lián)產的生產設施。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、焦爐高溫熱氣負壓回收、余熱鍋爐、脫硫除塵、汽輪機發(fā)電。

熱能從高溫廢氣向水和蒸汽的轉移發(fā)生在余熱回收鍋爐中。在恒壓過程4-1中，來自燃氣輪機的廢氣排出熱量。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本質上是一系列的換熱器，燃機熱廢氣通過換熱器管，為蒸汽輪機產生蒸汽。余熱鍋爐可以依靠自然循環(huán)或使用泵進行強制循環(huán)。

回熱式機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移到進入的空氣流中，從而提高供應給燃燒器的空氣流的溫度，進一步的廢熱回收可用于熱電聯(lián)產配置。下圖說明了一個回熱式微型燃氣輪機系統(tǒng)。燃料能量到電力的轉換效率為 20% 到 30%。此外，回收裝置可以通過預熱節(jié)省 30% 到 40% 的燃料。

獵鷹重型火箭的2枚助推器降落回收此外，梅林1D發(fā)動機還被應用于獵鷹重型火箭，由27臺并聯(lián)構成了第一級，成就了這款現(xiàn)役運載能力最強的火箭，近地軌道運載能力達63噸。自2018年以來，獵鷹重型火箭已成功發(fā)射3次，但回收工作不是很順利，可見液體火箭動力回收和重復使用的復雜性。

完成5 t級回收體大型群傘+緩沖氣囊空投飛行試驗（圖5）、傘降回收全尺寸箭體尾段結構疲勞試驗，突破“柵格舵+群傘+氣囊”回收總體設計、子級回收大型群傘設計、自吸氣型大型緩沖氣囊、智能掛取系統(tǒng)設計等關鍵技術。大型群傘+氣囊陸上回收空投試驗驗證綜上，由于發(fā)動機節(jié)流深度與國外大推力發(fā)動機相比仍存在差距，這制約了中國基于傳統(tǒng)構型的重復使用運載火箭的研發(fā)，整體尚處于跟跑 狀態(tài)。

作為應用演示，通過將熱電凝膠放置在充電電池/充電器/芯片表面，它在進行熱電轉換時充當導熱網(wǎng)絡，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品的柔性熱電材料提供了新的見解。

2.6 能量回收模式能量回收模式時，C1離合器處于分離狀態(tài)，B1制動器處于結合狀態(tài)，由電機單獨完成制動能量回收，其能量流如圖16所示。圖16 能量回收模式能量流根據(jù)杠桿原理，能量回收模式的受力分析如圖17所示，發(fā)動機（太陽輪）保持靜止，行星架轉速與電機轉速線性相關，通過控制電機發(fā)電扭矩滿足車輛制動需求。適用于零油門或有制動需求的工況。

燃氣輪機分布式能源優(yōu)點 燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉，將燃料的能量轉變?yōu)橛杏霉Φ膬热际絼恿C械，是一種旋轉葉輪式熱力發(fā)動機。燃氣輪機具有發(fā)電功率大、電壓等級高、供電半徑大；排煙溫度高、余熱利用系統(tǒng)簡單；排放清潔度高等優(yōu)點。

通過傳遞參數(shù)，狀態(tài)機圖實現(xiàn)了地面正常起動、起動超溫、余熱超限、滑油壓力低等10余種測試用例的仿真測試。以滑油壓力低為例，表2列出發(fā)動機地面起動過程發(fā)生滑油壓力低時的參數(shù)注入信息，當對狀態(tài)機注入以下參數(shù)時，發(fā)動機進入地面起動滑油壓力低故障處理狀態(tài)，驗證了故障處理控制邏輯的正確性，如圖6所示。

[4] 王克生，趙振.轉爐余熱蒸汽回收利用工藝設備優(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.

圖1 混合動力汽車節(jié)能途徑 (1)選擇較小功率的發(fā)動機，從而提高發(fā)動機負荷率； (2)改善控制策略使發(fā)動機工作在高效率區(qū)，以改善整車的燃油消耗； (3)發(fā)動機具有取消怠速和高速斷油的功能，以減少燃油消耗； (4)具有再生制動能量回收功能。

到達全動力后，9臺發(fā)動機每秒耗費燃料和液氧3200 lbs，產生約850,000磅(38.55噸)的動力，近地軌道有效載荷質量22.8噸。這使得SpaceX的火箭可以實現(xiàn)“一箭多星”甚至“一箭百星”，也造就了入軌航天器發(fā)射數(shù)量遙遙領先。