目前余热利用的途径主要有两种,第一种是采用余热锅炉发电,是工业余热利用的主要形式;第二种是采用热泵(溴冷机)系统回收余热,适用于工业和民用的低温余热回收。
一、余热锅炉发电
余热锅炉是余热发电系统中的重要设备。根据用途不同,余热锅炉可细分为电站余热锅炉和工业余热锅炉。相对电站余热锅炉,工业余热锅炉运行环境恶劣,设计、制造工艺较为复杂,多为非标产品。
电站余热锅炉和工业余热锅炉特点
余热资源的利用效率和余热资源的温度有关,一般情况温度越高,利用效率越高。根据余热资源温度的高低可分为高温余热(高于500℃),中温余热(200~500℃)和低温余热(低于200℃)。余热锅炉发电一般适用于高温余热,而热泵回收系统则适用于低温余热。
二、溴化锂及热泵回收余热
溴化锂吸收式机组是利用余热资源作为机组的动力,通过驱动机组达到制冷或供热的目的;而热泵机组回收余热则是利用热泵系统提取低温余热资源,以达到充分利用余热的目的。
溴化锂吸收式机组工作原理: 溴化锂制冷机是以热能为动力源,以水为制冷剂,以溴化锂溶液为吸收剂,制取冷源水。其热源主要有蒸汽、热水、燃气和燃油等,可分为直燃型、蒸汽型和热水型。蒸汽型机组可利用蒸汽余热,如城市集中供热热网、热电冷联供系统、纺织、化工、冶金等行业;热水型机组,可利用65℃以上的热水,如工业领域工艺过程产生的余热热水制取冷水。由于是“以热制冷”,溴化锂制冷机可以利用工业废余热为工业提供工艺所需冷水或空调。
吸收式机组原理示意图
压缩式热泵工作原理:热泵系统是通过换热介质,从低温热源吸取热量,然后在高温处释放出热量;热泵系统一般由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成。低沸点换热工质流经蒸发器时蒸发,从低温位处吸收热量,经过压缩机压缩后升温升压;然后流经冷凝器,在冷凝器冷凝中,将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所相当的那部分热量释放;释放出的热量就传递给高温热源,使其温度提高。蒸汽冷凝降温后变成液相,流经节流阀膨胀后,低压液相工质流入蒸发器,如此不断往复循环,热泵系统就能使低温热量连续不断地传递到高温热源处。
压缩式热泵原理示意图
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