區域供熱/供冷系統中余熱回收應用探討

王柳

摘要：區域供能系統以一次高品位能源作為基本動力，在系統運行的過程中具有能耗大、污染嚴重的問題，余熱回收技術在區域供熱、供冷系統中的應用能夠提升能源利用率，減少環境污染。為此，文章結合實際情況就余熱回收技術在區域供熱、供冷系統中的應用問題進行探究。

關鍵詞：余熱回收技術;區域供熱系統、區域供冷系統;節能

區域空調系統是我國僅次于燃氣系統、電力系統的第三大公益事業，在社會經濟的快速發展下，社會范圍內的資源和能源消耗增多，資源節約問題開始吸引了一些人員的關注。節能、降耗、循環、高效成為當前社會經濟發展轉變的重要方式，各個地區也開始響應國家的號召來積極打造資源節約、環境友好社會。區域供熱系統在我國發展起步比較晚，其在國家的號召下，開始作為一種新型節能減排技術被推廣。文章在梳理供熱、供冷系統中余熱回收技術應用特點的基礎上，以熱電聯供系統、余熱驅動溴化鋰機組供冷系統為例，探討其能源系統的綜合利用率和節能率，旨在能夠為系統的長遠、穩定運行提供重要支持。

一、余熱回收技術

工業余熱來自于工業生產過程中的各個爐子、窯子、化工過程。從當前發展情況來看，工業余熱總量占據熱工設備燃料總消耗的42%，可以回收利用的余熱資源占據總體余熱總量消耗的60%。結合不同的余熱溫度來采取不同的余熱回收處理方式能夠提升企業的經濟收益。

（一）中高溫余熱回收技術

對于品位比較高的中高溫余熱回收來說，將其應用一定的手段轉化處理是余熱回收的重要途徑。現階段，我國中高溫余熱回收技術發展日益成熟，且開始被人們廣泛應用在鋼筋、水泥等行業。結合鋼鐵行業的發展特點，一些學者提出了提升余熱回收技術回收率的主張，如對于馬鋼燒結余熱，可以通過提升蓄熱器蓄熱量、優化蒸汽管網的方式來實現對余熱蒸汽的循環利用。 還有學者打造了適合燒結冷卻劑余熱發電的雙壓余熱發電系統，整個系統額定發電功率會達到11.5MW。設定的功率推進了燒結工序的節能降耗。

根據上文分析我們可以發現，在焦化、燒結、煉鋼、軋鋼等一系列操作中，每一個過程都會產生比較多的工業余熱，但是從實際操作情況來看，針對特定技術分析所獲得的結論不具備指導意義，也很難適合應用所有的工程案例匯總。

在冶金和水泥行業中同樣存在比較多的余熱資源，有學者通過水泥窯筒體外部的余熱來回收、加熱處理尿素溶液，這樣回收處理方式獲得的熱量類似電動率為312KW的電加熱器功率，按照每小時0.5元、每年運行7200小時計算，每年節省的電費會達到112.32萬元。

（二）低溫余熱回收技術

低溫余熱回收技術包含熱泵技術、余熱發電技術、制冷技術，在這些技術使用的過程中，熱泵技術作為一種高效能的轉換裝置，其在使用的過程中可以利用少量高品位電能、機械能、熱能來將熱量從低溫的一側轉移到高溫的一側。余熱發電在實施操作的時候是利用產品生產過程中產生的多余熱能來將其轉變為電能的技術形式。低溫余熱回收技術在使用的時候會利用密封管內部的蒸發熱量、冷凝熱量來完成熱量的傳遞。

有學者對不同低溫余熱回收技術開展了一系列的研究，分析了熱泵系統余熱回收率、節能性和資源的利用情況，并根據分析結果提出提升能源利用水平的關鍵是對蒸發器、吸收熱泵機發生器內外部溫度變化進行積極的調節。

二、余熱回收技術在供熱、供暖系統中的應用

（一）余熱回收技術在供熱系統中的應用

區域范圍內的熱源過來自于燃煤鍋爐、熱電廠抽氣，在熱源和使用需求不對應的情況下會浪費比較多的資源、能源。鋼鐵工業低品位余熱資源和區域供熱系統所需要的能源品位類似，為了能夠解決供熱熱源缺乏的問題需要做好企業的低品位余熱處理工作。

在上個世紀九十年代末期的時候，鋼鐵工業低品位余熱開始被應用到供熱工程中，具體操作流程如圖一所示。整個系統在運作的時候能夠滿足周圍區域380萬平方米的供熱用電需求，供熱能力達到了189MW，余熱回收量達到了127MW、二氧化碳的碳排放量會達到10.13萬噸。受技術和環境的影響，鋼鐵廠余熱資源回收效果存在比較大的差距，在未來，需要相關人員能夠立足實際情況更進一步的探尋新型余熱回收技術的應用，旨在能夠在該技術的支持下來打造出新型供熱模式。

（二）余熱回收在供冷系統中的應用

在供冷系統中，可以利用高溫余熱回收機組的設備循環冷卻水的熱量，最終來實現對余熱的高效率利用。制冷機會通過蒸發器來獲取5攝氏度到30攝氏度冷水，目的是滿足整個系統的制冷需要。制冷系統在普通環境下的冷凝溫度在35攝氏度到60攝氏度，這部分的溫度不高，直接導致能量品質較低，無法被有效回收利用。基于此，相關人員可以通過能量品質來使其更好的被使用在一些工廠中，提升工廠的生產效益。

結束語

綜上所述，我國工業余熱資源眾多，通過對工業余熱的合理使用能夠提升區域范圍內供熱、供冷能源利用率，實現各個企業的節能減排發展。但是從當前發展實際情況來看，我國低溫余熱技術利用不夠充分，導致余熱利用率較低。基于此，在未來，區域范圍內供熱、供冷系統余熱回收問題的研究要著重做好以下三點工作：第一，為了能夠更好的開展節能減排工作，需要相關人員在工業領域積極推廣中高溫余熱技術，并在發展的過程中強化對低溫余熱技術的研究。第二，將現有的余熱回收技術來作為研究基礎，根據工業余熱的不穩定性、低密度特點來實現對余熱回收技術的升級處理。第三，強化對供熱、供冷項目的深入研究，根據不同供熱和供冷區域來進行系統設計，促進資源和能源之間的相互轉換。

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