工业废热余热回收工艺与设备
一、工业余热回收工艺1.热交换技术：原理：通过换热设备直接传递余热能量，不改变能量形式，直接回收利用热能。应用：广泛应用于预热助燃空气、燃料、物料；生产热水或蒸汽；干燥等场景。设备：间壁式换热器、余热锅炉、蓄热式热交换器、热管换热器。2.热功转换技术：原理：将热能转换为机械能或电能，提高余热品位。应用：
一、工业余热回收工艺
1.热交换技术：
原理：通过换热设备直接传递余热能量，不改变能量形式，直接回收利用热能。
应用：广泛应用于预热助燃空气、燃料、物料；生产热水或蒸汽；干燥等场景。
设备：间壁式换热器、余热锅炉、蓄热式热交换器、热管换热器。
2.热功转换技术：
原理：将热能转换为机械能或电能，提高余热品位。
应用：利用中高温烟气、蒸汽等驱动汽轮机或低沸点工质发电机发电。
设备：蒸汽透平发电、有机工质发电（如翱搁颁）。
3.制冷制热技术：
原理：利用余热进行制冷或提升热能品位以供热。
应用：工艺冷却、中央空调、提供工艺热水或供暖。
设备：吸收式制冷机、吸附式制冷机、热泵。
4.综合利用：
原理：根据余热品质（温度高低）按阶梯顺序利用，实现“热尽其用”。
应用：园区能源系统、大型工业公司。
设备：热电联产、冷热电叁联供、燃气蒸汽联合循环。
5.余热发电技术：
高温余热：传统蒸汽轮机组适用于300℃以上高温余热。
中低温余热：有机朗肯循环(翱搁颁)系统适合90300℃的余热资源。
超低温余热：山西易通环能科技集团与天津大学开发的低温余热发电系统可实现60—70℃余热的电力转化。
6.吸收式制冷技术：
原理：利用余热作为驱动能源，通过制冷剂在吸收剂中的溶解和释放过程实现制冷效果。
应用：石油化工、制药等行业中，利用工艺余热提供生产流程冷却或厂房空调制冷。
设备：吸收式制冷机。
7.蓄热式热交换系统：
原理：针对余热流量不稳定或波动大的工况设计，通过储热介质实现热能的暂时储存和延时释放。
应用：玻璃窑炉、轧钢加热炉等间歇性生产设备。
设备：固体填充物（如陶瓷球）、相变材料或熔盐等。
8.热管技术：
原理：热管通过内部工作介质的蒸发冷凝循环传递热量。
应用：硫酸生产沸腾焙烧炉余热回收、合成氨厂的上下行煤气余热回收。
设备：热管式蒸汽发生器、热管换热器。
9.超高温材料与热化学回收：
原理：新一代陶瓷基复合材料突破传统金属换热器的温度极限；热化学储热技术利用可逆化学反应储存余热。
应用：钢铁行业转炉烟气等极高品位余热的直接回收。
设备：氮化硅结合碳化硅陶瓷换热器。
10.纳米流体与量子点增强：
原理：纳米流体提高导热系数；石墨烯量子点涂层增强辐射传热。
应用：空间受限的余热回收场景。
设备：纳米流体换热器。
跨季节储热与区域集成：整合不同工序的余热资源，结合不同需求，采用多种技术措施，实现能源利用最大化。
二、工业废热余热回收设备
1.工业余热回收设备
热交换器：
特点：技术成熟、可靠性高且投资相对较低。
应用：在钢铁、化工等高耗能行业中，空气预热器、回热器等换热设备被广泛应用于回收烟气余热。
种类：间壁式换热器、直接接触式换热器。
2.余热锅炉
特点：利用中高温余热。
应用：产生蒸汽用于直接使用或发电。
3.燃气轮机
特点：适用于中高温余热。
应用：将余热转换为机械能或电能。
4.高温空气燃烧技术
特点：提高燃烧效率。
应用：用于高温工业炉。
5.有机工质朗肯循环发电设备
特点：适合中低温余热发电。
应用：利用90300℃的余热资源。
6.热泵技术设备
特点：提升热能品位。
应用：3060℃的低温余热。
7.温差发电设备
特点：利用温差发电。
应用：适用于有温差的余热。
8.热声技术设备
特点：利用热声效应。
应用：余热转换为声能再转换为电能。
9.吸收式制冷机
特点：以废热为驱动能源。
应用：将中温余热转化为有价值的冷量。
10.吸附式制冷机
特点：结构简单，无运动部件。
应用：间歇性余热源或小型化应用场景。
11.热管换热器：
特点：传热效率高、等温性好、结构紧凑。
应用：硫酸生产沸腾焙烧炉余热回收、合成氨厂的上下行煤气余热回收。
12.膨胀机
特点：将压力能转化为机械功或电能。
应用：回收高压废蒸汽的可用势。
在选择工业废热余热回收工艺与设备时，需根据余热的温度、压力、腐蚀性等特征，以及公司的具体需求和投资预算等因素，进行综合评估和合理选择。
