工業(yè)余熱一般利用途徑

  余熱的直接利用 余熱的直接利用是最常見(jiàn)的回收利用方式。具體的應用領(lǐng) 域有：

 

  （1）預熱空氣。利用加熱爐高溫排煙預熱其本身所需空氣，以提高燃料效率，節約燃料消耗。

 

  （2）干燥。利用工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的排氣來(lái)干燥加工零部件和材料，如鑄工車(chē)間的鑄砂模型等；還可以干燥天燃氣、沼氣等燃料。在醫學(xué)上，工業(yè)余熱還能用來(lái)干燥醫用機械。

 

  （3）生產(chǎn)熱水和蒸汽。利用低溫余熱來(lái)產(chǎn)生70℃～80℃或更高、更低溫度的熱水和低壓蒸汽，供應生產(chǎn)工藝和生活的不同需求。

 

  （4）制冷或供熱。利用低溫余熱來(lái)加熱吸收式制冷機的蒸發(fā)器，或作為熱泵的低溫熱源，達到制冷或供熱的目的。 國外對余熱的直接利用已經(jīng)開(kāi)展得比較成熟。RTugrulOgulata等設計了一種熱量回收系統，以用于紡織行業(yè)中紡織品的烘干過(guò)程。在紡織品烘干過(guò)程中，被用來(lái)干燥的空氣溫度升高，濕度增加并且被一些灰塵以及化學(xué)物質(zhì)所污染，因此不能用于再次干燥。在傳統工業(yè)中，這些“廢氣”會(huì )被直接排放到大氣中，其中的熱量就被浪費掉。Ogulata設計了一種廢氣循環(huán)系統，運用同流換熱器，將用過(guò)的高溫、高濕的廢氣對紡織品進(jìn)行預熱，并循環(huán)利用，很好地降低了能耗。

 

  余熱的動(dòng)力回收 對于中高溫余熱，最好使其產(chǎn)生動(dòng)力，直接作用于水泵、風(fēng)機、壓縮機，或帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。例如，各種工業(yè)窯爐和動(dòng)力機械的排煙溫度大都在500℃以上，甚至達1000℃左右，可裝設余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機產(chǎn)生動(dòng)力或發(fā)電；對于中溫余熱，為提高動(dòng)力回收的效率，宜采用低沸點(diǎn)介質(zhì)（如正丁烷F－114等），按朗肯循環(huán)進(jìn)行能量轉換，達到余熱動(dòng)力回收的目的。

 

  余熱的綜合利用 余熱的綜合利用方式是根據工業(yè)余熱溫度的高低而采取不同的方法，以做到“熱盡其用”，因而它是最有效的利用余熱的途徑。例如， 利用高溫余熱產(chǎn)生的蒸汽，通過(guò)供熱機組取得熱電合供的效果；利用有一定壓力的高溫廢氣，先通過(guò)燃氣輪機做功，再利用其排氣通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)入汽輪機做功，形成燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)，以提高余熱的利用效率，加之使用汽輪機抽氣或排氣供熱，余熱經(jīng)多次利用，就更擴大了其回收利用的效果。

 

  在余熱回收利用系統中，若采用熱泵技術(shù)，可進(jìn)一步提高余熱的能級和利用效果，SSpoelstra等人對使用高溫熱泵回收的工業(yè)廢熱進(jìn)行了研究。他們改良升級了異丙醇熱泵和鹽/氨水混合蒸汽熱泵這兩種可用于廢熱利用的系統，并分別進(jìn)行了模擬實(shí)驗，其結果表明：前者具有更高的焓效率和COP，且無(wú)副產(chǎn)品的形成，因而能更有效地回收利用余熱，其平均內部收益率（IRR）達到了14％。