余热综合利用讲义.
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工业余热综合利用技术交流
中能绿科（北京）技术有限公司
二〇一四年九月
工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
一．工业余热利用现状及技术
145℃
170℃
制热 温度
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
联合世界科技 创导绿色能源
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联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
余热制热应用示意图——产生高温水
Fra Baidu bibliotek
热源水可利用：热 电厂循环冷却水、 原油开采分离出的 废热水、钢铁除渣 水、城市污水（中 水）、地热水、温 泉水、太阳能等， 可直接利用或经换 热器换热后利用。
一．工业余热利用现状及技术
根据余热品位，可实现余热制热的技术
余热 温度 20℃ 70℃ 105℃ 130℃ 250℃
80
30
电热泵
130
吸收式热泵
250
余热锅炉
70
60℃
95℃
145℃
170℃
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
驱动热源可为工艺乏汽，工 艺热水热媒体，热烟气等， 温度区间为70℃~300℃
升温端可产生50℃~95℃ 热水，用于工艺用热， 生活用热等
制冷端可产生7℃以下低 温冷水，用于工艺制冷， 空调等
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
电热泵技术
热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置。 现在我国主要利用的热泵技术，按低位热源分为：水源（海水、污水、地下水、 地表水等）热泵，地源（包括土壤、地下水）热泵，以及空气源热泵。
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
工业余热资源普遍存在，特别在钢铁、化工、石油、建材、轻工和食品等
行业的生产过程中，都存在丰富的余热资源，所以充分利用余热资源是企
业节能的主要内容之一。
余热资源按其温度划分可分为三类： 高温余热（温度高于300℃的余热资源） 中温余热（温度在80-300℃的余热资源）
低温余热（温度低于150℃的烟气及低于80℃的液体）
一．工业余热利用现状及技术
根据余热品位，可实现余热制冷的技术
废热 温度
65℃ 90℃ 105℃ 140℃ 250℃
105 65 105
热水型吸收式热泵 蒸汽型吸收式热泵
174
250
烟气制冷技术
15℃
7℃
5℃
冷水 温度
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电热泵技术
• 神华宁煤集团羊场湾煤矿项目 该项目采用水源热泵技术，冷热联供系统设计。冬季采用制热工艺，用 于制取50℃洗浴热水供洗浴；夏季用于矿区办公楼集中制冷。 系统综合能效可达4以上，即消耗1KWH电能，可产生4KWH冷能或热 能，系统建成后取代了原有的燃煤热水锅炉和矿区办公楼的中央空调制冷机 组，节能减排效益显著。
吸收式热泵适用范围
余热回收制热工艺介绍
驱动热源 1MW 废热源 0.8MW 用热需求 1.8MW
1）可利用的废热：一般可以使用温度在15℃～70℃的废热水、单组分或多组分气体 或液体。 2）可提供的热媒：可获得比废热源温度高50℃左右，不超过100℃的热媒。 3）驱动热源：0.05～0.8MPa蒸汽、燃气或高温烟气。 4）制热COP在1.6～1.9左右：就是利用1MW的驱动热源可以得到1.8MW左右的生产 生活需要的热量。 5）废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高，效率越高。
1、高温烟气，其余热应优先由本设备或本系统加以利用。
2、余热余能可利用来生产蒸汽或热水，以及生产动力等。 3、进行企业综合热效率及经济可行性分析。
4、应对必须回收余热的热源载体，制定利用具体管理标准。
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United World Technologies Lead Green Energy
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United World Technologies Lead Green Energy
一．工业余热利用现状及技术
我国工业余热资源回收率仅33.5％，即2／3的余热资源是尚未被利
用。在工业领域中消耗着大量的能量，最终都以低温热水的形式排放掉。
为了提高能耗的利用效率，应采取措施进行余热资源回收利用。 余热回收方式各种各样，但总体分为热回收（直接利用热能）和动力 回收（转变为动力或电力再用）两大类。 余热回收原则是：
1(电)+4(余热)=5(热量)
冬季运行工况
电能输入
矿 井 水 水 池
15℃ 50℃
－4(冷量)=1(电) －5(放散热)
夏季运行工况
电能输入
洗 浴 热 水 池 中 央 空 调 循 环 水
12℃ 20℃
矿 井 水
10℃
15℃
7℃
15℃
联合世界科技 创导绿色能源
United World Technologies Lead Green Energy
工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
联合世界科技 创导绿色能源
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吸收式热泵技术
吸收式热泵技术是利用少量的高温热源作为驱动，提取低温热源的热量，产生大量 能被利用的中温热能。或回收工艺中制冷工艺的热量达到工艺制冷的应用目的。
一．工业余热利用现状及技术 ORC发电应用领域
15℃
70
7℃
105
5℃
105 300以上
蒸汽及烟气吸收式制冷技术
制冷 温度
废热 温度
第一类吸收式热泵
10℃
30
电驱动热泵
80℃
70
80 80
105℃
ORC技术应用领域 130
130℃
300
300℃
300
余热锅炉+发电
第二类吸收式热泵
热管换热器
60℃
95℃
中能绿科（北京）技术有限公司
二〇一四年九月
工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
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一．工业余热利用现状及技术
145℃
170℃
制热 温度
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工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
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余热制热应用示意图——产生高温水
Fra Baidu bibliotek
热源水可利用：热 电厂循环冷却水、 原油开采分离出的 废热水、钢铁除渣 水、城市污水（中 水）、地热水、温 泉水、太阳能等， 可直接利用或经换 热器换热后利用。
一．工业余热利用现状及技术
根据余热品位，可实现余热制热的技术
余热 温度 20℃ 70℃ 105℃ 130℃ 250℃
80
30
电热泵
130
吸收式热泵
250
余热锅炉
70
60℃
95℃
145℃
170℃
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驱动热源可为工艺乏汽，工 艺热水热媒体，热烟气等， 温度区间为70℃~300℃
升温端可产生50℃~95℃ 热水，用于工艺用热， 生活用热等
制冷端可产生7℃以下低 温冷水，用于工艺制冷， 空调等
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电热泵技术
热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置。 现在我国主要利用的热泵技术，按低位热源分为：水源（海水、污水、地下水、 地表水等）热泵，地源（包括土壤、地下水）热泵，以及空气源热泵。
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工业余热资源普遍存在，特别在钢铁、化工、石油、建材、轻工和食品等
行业的生产过程中，都存在丰富的余热资源，所以充分利用余热资源是企
业节能的主要内容之一。
余热资源按其温度划分可分为三类： 高温余热（温度高于300℃的余热资源） 中温余热（温度在80-300℃的余热资源）
低温余热（温度低于150℃的烟气及低于80℃的液体）
一．工业余热利用现状及技术
根据余热品位，可实现余热制冷的技术
废热 温度
65℃ 90℃ 105℃ 140℃ 250℃
105 65 105
热水型吸收式热泵 蒸汽型吸收式热泵
174
250
烟气制冷技术
15℃
7℃
5℃
冷水 温度
联合世界科技 创导绿色能源
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电热泵技术
• 神华宁煤集团羊场湾煤矿项目 该项目采用水源热泵技术，冷热联供系统设计。冬季采用制热工艺，用 于制取50℃洗浴热水供洗浴；夏季用于矿区办公楼集中制冷。 系统综合能效可达4以上，即消耗1KWH电能，可产生4KWH冷能或热 能，系统建成后取代了原有的燃煤热水锅炉和矿区办公楼的中央空调制冷机 组，节能减排效益显著。
吸收式热泵适用范围
余热回收制热工艺介绍
驱动热源 1MW 废热源 0.8MW 用热需求 1.8MW
1）可利用的废热：一般可以使用温度在15℃～70℃的废热水、单组分或多组分气体 或液体。 2）可提供的热媒：可获得比废热源温度高50℃左右，不超过100℃的热媒。 3）驱动热源：0.05～0.8MPa蒸汽、燃气或高温烟气。 4）制热COP在1.6～1.9左右：就是利用1MW的驱动热源可以得到1.8MW左右的生产 生活需要的热量。 5）废热水进出水温度越高获得的热媒温度越高，效率越高。
1、高温烟气，其余热应优先由本设备或本系统加以利用。
2、余热余能可利用来生产蒸汽或热水，以及生产动力等。 3、进行企业综合热效率及经济可行性分析。
4、应对必须回收余热的热源载体，制定利用具体管理标准。
联合世界科技 创导绿色能源
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联合世界科技 创导绿色能源
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一．工业余热利用现状及技术
我国工业余热资源回收率仅33.5％，即2／3的余热资源是尚未被利
用。在工业领域中消耗着大量的能量，最终都以低温热水的形式排放掉。
为了提高能耗的利用效率，应采取措施进行余热资源回收利用。 余热回收方式各种各样，但总体分为热回收（直接利用热能）和动力 回收（转变为动力或电力再用）两大类。 余热回收原则是：
1(电)+4(余热)=5(热量)
冬季运行工况
电能输入
矿 井 水 水 池
15℃ 50℃
－4(冷量)=1(电) －5(放散热)
夏季运行工况
电能输入
洗 浴 热 水 池 中 央 空 调 循 环 水
12℃ 20℃
矿 井 水
10℃
15℃
7℃
15℃
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工业余热现状及技术 电热泵技术 吸收式热泵技术 低温余热发电技术 业务模式
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吸收式热泵技术
吸收式热泵技术是利用少量的高温热源作为驱动，提取低温热源的热量，产生大量 能被利用的中温热能。或回收工艺中制冷工艺的热量达到工艺制冷的应用目的。
一．工业余热利用现状及技术 ORC发电应用领域
15℃
70
7℃
105
5℃
105 300以上
蒸汽及烟气吸收式制冷技术
制冷 温度
废热 温度
第一类吸收式热泵
10℃
30
电驱动热泵
80℃
70
80 80
105℃
ORC技术应用领域 130
130℃
300
300℃
300
余热锅炉+发电
第二类吸收式热泵
热管换热器
60℃
95℃