工業(yè)中存在大量低溫余熱難以利用

1、石化加熱爐

目前石化加熱爐排煙溫度普遍在140攝氏度，其主要原因是煙氣當(dāng)中的硫和水在低溫段產(chǎn)生低溫露點(diǎn)腐蝕。傳統(tǒng)余熱回收技術(shù)難以抵抗這種煙氣腐蝕，造成熱量無(wú)法回收能源浪費(fèi)。

以360萬(wàn)噸/年柴油加氫裂化裝置為例，煙氣量為m=146124kg/h，煙氣出加熱爐對(duì)流室溫度溫度為310℃，排煙溫度為140℃，與排煙溫度80℃相比，年浪費(fèi)能源21907mw,折算標(biāo)煤2694噸。

2、回轉(zhuǎn)窯

建材行業(yè)的回轉(zhuǎn)窯的窯體由于筒體一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，表面沒(méi)有任何保溫措施，筒體與周圍環(huán)境進(jìn)行輻射、對(duì)流換熱，損失大量的熱量且當(dāng)前技術(shù)難以利用。

日產(chǎn)5000噸回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度L=74m，直徑D=4.8m，筒體溫度T=250-400℃，筒體散熱量Q=8MW，全年總散熱能量折算成標(biāo)煤8268噸/年。

3、脫硫塔

目前電力/鋼鐵等企業(yè)的脫硫塔前煙氣由于煙氣的含濕量較大，煙氣中含有一定量的氯離子（Cl-）、硫氧化物（SOx）的腐蝕問(wèn)題導(dǎo)致進(jìn)入脫硫塔前溫度一般為120-150℃，傳統(tǒng)金屬余熱回收設(shè)備難以深度余熱利用造成大量能量浪費(fèi)。

煙氣量1379165Nm3/h的脫硫塔前煙氣溫度130℃，煙氣降溫至80℃，蘊(yùn)含的煙氣余熱Q=26MW，全年總能量折算成標(biāo)煤26870噸/年。

低溫余熱取熱技術(shù)

1.石墨烯防腐換熱技術(shù)

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從低溫腐蝕煙氣（介質(zhì)）中取熱并保持高效傳熱的技術(shù)，可以耐受氫氟酸、硫酸、硝酸等多種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的腐蝕，并且傳熱效率等同于金屬元件。

技術(shù)特點(diǎn)：

同時(shí)可以耐受有機(jī)溶劑和堿性溶液的腐蝕；

優(yōu)良的耐溫性能，最高工作溫度可達(dá)260℃；

可設(shè)計(jì)成圓形或者橢圓形傳熱元件；

2.動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)窯取熱技術(shù)

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的窯體表面高效取熱的技術(shù)，解決了傳統(tǒng)輻射烘烤式的低效率取熱模式難題。

技術(shù)特點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)取熱，可將冷側(cè)介質(zhì)加熱到120℃以上；

迷宮式密封結(jié)構(gòu)，保證蓄熱體的有效續(xù)存防止泄露；

分段設(shè)計(jì)制造，連續(xù)高效靈活取熱；

3.粉體流換熱技術(shù)

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從固體顆粒物類介質(zhì)中取熱/換熱的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)化肥、玻璃纖維、面粉、水泥粉末等固體流體的取熱。

技術(shù)特點(diǎn)：

立式布置，蓄熱體在重力作用下緩慢通過(guò)板間通道，形成逆流換熱，傳熱效率高；

板間距可調(diào)，不同級(jí)別的顆粒物設(shè)計(jì)不同流動(dòng)能力的通道，保證物料流動(dòng)順暢；

顆粒物側(cè)直通道結(jié)構(gòu)，避免固體流體的阻塞；

4.泥漿/煤漿/渣水取熱技術(shù)

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從含有高顆粒物雜質(zhì)的流體中取熱的技術(shù)，最高含固量可以高達(dá)50%以上。

技術(shù)特點(diǎn)：

具有換熱效率高，換熱溫差小，占地面積小，耐磨、耐腐蝕、不結(jié)垢的特點(diǎn)；

板間距大，范圍可實(shí)現(xiàn)16-30mm，不易堵塞，并有效降低阻力降；

自主研發(fā)的S型支撐結(jié)構(gòu)，在提高設(shè)備強(qiáng)度的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了流體擾動(dòng)，提高了換熱效率；

余熱回收應(yīng)用技術(shù)

（一）同級(jí)利用

1.石化加熱爐煙氣余熱直接利用技術(shù)

采用石墨烯防腐合金管材料取熱技術(shù)設(shè)計(jì)組合式空氣預(yù)熱器，在空氣預(yù)熱器低溫段采用石墨烯防腐合金管解決低溫露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題，可以成功將排煙溫度降低到80℃，使石化加熱爐熱效率達(dá)95%以上。

2.余熱加熱凝結(jié)水或供暖

在脫硫塔前設(shè)置一個(gè)低溫?zé)煔馊崞饔靡曰厥諢煔庥酂?，降低進(jìn)脫硫塔前煙氣溫度。煙氣從130℃降溫至70℃，釋放的熱量來(lái)預(yù)熱凝結(jié)水，節(jié)約除氧氣所需蒸汽或?qū)⒂酂嶂苯庸┡M(jìn)而達(dá)到節(jié)能目的。

（二）升級(jí)利用

余熱制冷

煙氣通過(guò)低溫?zé)煔馊崞鲝?30℃降溫至70℃，將熱量傳遞給水，可將水從70℃升溫至110℃。夏季將熱水作為溴化鋰機(jī)組的驅(qū)動(dòng)熱源，制取7℃冷凍水，實(shí)現(xiàn)制冷加以利用達(dá)到節(jié)能目的。

余熱發(fā)電

原理：

脫硫塔前煙氣通過(guò)低溫?zé)煔馊崞?，將熱量傳遞給水，熱水可以作為ORC（有機(jī)朗肯循環(huán)）余熱發(fā)電的熱源。水在換熱器中加熱有機(jī)工質(zhì)，產(chǎn)生有機(jī)工質(zhì)蒸汽推動(dòng)透平機(jī)作功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。