余热回收节能技术(精品课件)
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余热资源不仅取决于能量本身的品位，还取决于生产发 展情况和科学技术水平。
注意
余热回收固然很重要，但最根本的问题还在于尽量减少 余热的排出，这方面的主要措施是降低排烟温度，热能 梯级利用，减少冷却介质带走的热量，减少散热损失， 提高热工设备的效率等。
1.2 余热资源分类
余热品味的高低主要和温度有关，温度越高品味
3、余热利用的策略
3.1 工业余热回收常用设备
•换热器 •汽化冷却装置 •余热锅炉 •热泵 •热管
3.2 工业余热回收方式
•热回收（直接利用热能） •动力回收（转变为动力或电力后再用）
3.4 余热回收原则
对于排出高温烟气的各种热设备，其余热应优先由本设备或 本系统加以利用。
余热余能无法回收用于加热设备本身，或者用后仍有部分可 回收时，应将其用于生产蒸汽或热水，以及产生动力。
废气、废液、废料
炼焦煤气 高炉煤气 转炉煤气 铁合金冶炼煤气 合成氨甲烷排气 化肥厂焦结煤球干馏气 电石炉排气 造纸黑液
甘蔗渣
可燃成分/%
CO
5-8 27-30 56-61
70
H2
55-60 1-2 1.5 6
CH4
23-27 0.3-
0.8
6.5 19.3
15
80
14
5
1
低位发热量 (kj/m3）
2. 余热的特点
高温烟气含有腐蚀性气体（SO2 、SO3 、H2S 、NOx、NH3）
余 废气中不但含有丰富的显热，而且有时含有可燃性气体； 热 废气中有大量的半熔状态的粉尘或烟炱等； 的 废气等热源的温度差别有时很大； 特 点 工艺废气是高温高压的，有些气体还有爆炸性；
液体余热一般温度较低，但量很大； 化工生产中固体余热相对较少。
4FeS2 11O2 2Fe2O3 SO2 3696kJ / mol
如.合成氨中的一氧化碳变换反应
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）+41kJ/mol
该反应需要在催化剂存在下进行 ，依据目前开发的催化剂活性温度， 其反应温度在200-400℃之间，中变
200-400℃
变换 反应器
要根据余热的种类、排出情况、介质温度、数量及利用的可 行性，进行企业综合热效率及经济性分析，决定设置余热回 收设备类型及规模。
应对必须回收余热的冷凝水，高、低温液体，固态高温物体 ，可燃物和具有余压的气体、液体等的温度、数量和范围制 定利用的具体管理标准。
3.5 余热回收应注意的问题
资金和土地的投入，应该首先考虑提高现有设备的效率 上，绝不要把回收余热建立在大量能源浪费的基础上。
按 高温余热
>500℃
温 度 中温余热
200~500℃
分
类 低温余热 <200 ℃的烟气 <150 ℃的液体
表1-2 按温度范围划分的余热资源情况
高温余热
来源
温度/℃
熔炼用反射炉 精炼用反射炉 沸腾焙烧炉 钢锭加热炉 水泥窑（干法） 玻璃熔炉 垃圾焚烧炉
10003000
6501650
8501000
化学反应热、如造气、变换气、合成气等的物理 显热。
可燃化学热、如炭黑尾气、电石气等的燃料热 高温烟气、窑顶冷却、高温产品等
玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等 烘缸、蒸锅、废气、黑液等
烘干机、浆纱机、蒸煮锅等
锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤乏汽等
占燃料消耗量 比例
33%以上
15%以上
约40% 约20% 约15% 约15% 约15%
66-120
干燥、烘干炉排烟 230-600 泵冷却水
25-90
催化裂化装置 退火炉冷却系统
430-650 430-650
空调和制冷冷凝 器
生产过程中热流 体或热固体
32-45 3Baidu Nhomakorabea-230
表1-3我国主要行业的余热资源情况
行业
余热资源来源
冶金
化工
建材 玻璃 造纸 纺织 机械
轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑 等
不是所有的都可以回收。 用途两类：一类给本身，一类用于其他的设备。决定了
余热回收的同步性。
4、余热利用途径
余热利用途径主要有三方面：余热直接利用、余热发电 和余热综合利用。
高温产品和炉渣余热
工业上许多成品半成品或 者炉渣的温度都很高，对其冷 却过程中还有大量的余热可以 利用。 4 %~ 6 %
冷却介质余热
一类用于生产所需求的 冷却介质余热，另一类用于 金属构件冷却，保证金属强 度。 15%~25%
化学反应余热
化学反应余热是放热反应过程所放出的热量。10%左右
如.生产硫酸制备二氧化硫
越高做工能力越强，工业企业中，余热资源的形态
通常有固体、气体、液体三种。具体可以分为以下6
种。
排气余热
按 高温产品和炉渣的余热
来 源
冷却介质的余热
分 可燃废气、废液和废料余热
类
废气、废水余热
化学反应余热
排气余热
排气余热占余热资源 总量的50%左右，并且温 度范围差别大。
焦炉煤气750℃
转炉煤气1600℃以上
16300-17600 3770—4600 6280—7540
>8400 14600 4200—4600 10900—11700 6000—12000kj/kg 6300—11000kj/kg
废气、废水余热
生产所需使用蒸汽和热 水所需的化工厂均存在一种 余热。 10%~16%
凝结水排空
蒸汽锤
蒸汽锤排汽余热占用气量的 70%-80%
催化剂在280-400℃ ，低变催化剂为 200-320 ℃。
常温
换
热
器
常温
可燃废气、废液、废料余热
可燃废气包括焦化厂的煤气、炼油厂的可燃废气、化工厂 电石炉等废气；可燃废液包括炼油厂下脚渣油、废机油、造纸 厂黑液、油漆厂化工厂等废液；可燃废料包括木材废料及其他 固体废料。 8%左右
表1-1 可燃废气、液、料的发热量
余热余回热收回节收能节技能术技术
余热回收节能技术
余
1.余热的定义与种类
热
回 2.余热的特点 收
节
能 3.余热利用的策略
技
术
4.余热利用途径
1.1 余热资源定义
余热资源是指具有一定温度的排气、排液和高温待冷却 的物料所包含的热能均属于余热，或者，目前条件下有 可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量。
9301035
620-735 980-
1540 845-
1100
中温余热
低温余热
来源
温度/℃
来源
温度 /℃
工业锅炉排烟 燃气轮机排汽
230-480 生产过程中蒸汽 凝结水
370-540 轴承冷却水
80-150 30-90
往复式发动机排汽 320-600 成型模冷却水
25-90
热处理炉排烟
420-650 内燃机冷却水
注意
余热回收固然很重要，但最根本的问题还在于尽量减少 余热的排出，这方面的主要措施是降低排烟温度，热能 梯级利用，减少冷却介质带走的热量，减少散热损失， 提高热工设备的效率等。
1.2 余热资源分类
余热品味的高低主要和温度有关，温度越高品味
3、余热利用的策略
3.1 工业余热回收常用设备
•换热器 •汽化冷却装置 •余热锅炉 •热泵 •热管
3.2 工业余热回收方式
•热回收（直接利用热能） •动力回收（转变为动力或电力后再用）
3.4 余热回收原则
对于排出高温烟气的各种热设备，其余热应优先由本设备或 本系统加以利用。
余热余能无法回收用于加热设备本身，或者用后仍有部分可 回收时，应将其用于生产蒸汽或热水，以及产生动力。
废气、废液、废料
炼焦煤气 高炉煤气 转炉煤气 铁合金冶炼煤气 合成氨甲烷排气 化肥厂焦结煤球干馏气 电石炉排气 造纸黑液
甘蔗渣
可燃成分/%
CO
5-8 27-30 56-61
70
H2
55-60 1-2 1.5 6
CH4
23-27 0.3-
0.8
6.5 19.3
15
80
14
5
1
低位发热量 (kj/m3）
2. 余热的特点
高温烟气含有腐蚀性气体（SO2 、SO3 、H2S 、NOx、NH3）
余 废气中不但含有丰富的显热，而且有时含有可燃性气体； 热 废气中有大量的半熔状态的粉尘或烟炱等； 的 废气等热源的温度差别有时很大； 特 点 工艺废气是高温高压的，有些气体还有爆炸性；
液体余热一般温度较低，但量很大； 化工生产中固体余热相对较少。
4FeS2 11O2 2Fe2O3 SO2 3696kJ / mol
如.合成氨中的一氧化碳变换反应
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）+41kJ/mol
该反应需要在催化剂存在下进行 ，依据目前开发的催化剂活性温度， 其反应温度在200-400℃之间，中变
200-400℃
变换 反应器
要根据余热的种类、排出情况、介质温度、数量及利用的可 行性，进行企业综合热效率及经济性分析，决定设置余热回 收设备类型及规模。
应对必须回收余热的冷凝水，高、低温液体，固态高温物体 ，可燃物和具有余压的气体、液体等的温度、数量和范围制 定利用的具体管理标准。
3.5 余热回收应注意的问题
资金和土地的投入，应该首先考虑提高现有设备的效率 上，绝不要把回收余热建立在大量能源浪费的基础上。
按 高温余热
>500℃
温 度 中温余热
200~500℃
分
类 低温余热 <200 ℃的烟气 <150 ℃的液体
表1-2 按温度范围划分的余热资源情况
高温余热
来源
温度/℃
熔炼用反射炉 精炼用反射炉 沸腾焙烧炉 钢锭加热炉 水泥窑（干法） 玻璃熔炉 垃圾焚烧炉
10003000
6501650
8501000
化学反应热、如造气、变换气、合成气等的物理 显热。
可燃化学热、如炭黑尾气、电石气等的燃料热 高温烟气、窑顶冷却、高温产品等
玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等 烘缸、蒸锅、废气、黑液等
烘干机、浆纱机、蒸煮锅等
锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤乏汽等
占燃料消耗量 比例
33%以上
15%以上
约40% 约20% 约15% 约15% 约15%
66-120
干燥、烘干炉排烟 230-600 泵冷却水
25-90
催化裂化装置 退火炉冷却系统
430-650 430-650
空调和制冷冷凝 器
生产过程中热流 体或热固体
32-45 3Baidu Nhomakorabea-230
表1-3我国主要行业的余热资源情况
行业
余热资源来源
冶金
化工
建材 玻璃 造纸 纺织 机械
轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑 等
不是所有的都可以回收。 用途两类：一类给本身，一类用于其他的设备。决定了
余热回收的同步性。
4、余热利用途径
余热利用途径主要有三方面：余热直接利用、余热发电 和余热综合利用。
高温产品和炉渣余热
工业上许多成品半成品或 者炉渣的温度都很高，对其冷 却过程中还有大量的余热可以 利用。 4 %~ 6 %
冷却介质余热
一类用于生产所需求的 冷却介质余热，另一类用于 金属构件冷却，保证金属强 度。 15%~25%
化学反应余热
化学反应余热是放热反应过程所放出的热量。10%左右
如.生产硫酸制备二氧化硫
越高做工能力越强，工业企业中，余热资源的形态
通常有固体、气体、液体三种。具体可以分为以下6
种。
排气余热
按 高温产品和炉渣的余热
来 源
冷却介质的余热
分 可燃废气、废液和废料余热
类
废气、废水余热
化学反应余热
排气余热
排气余热占余热资源 总量的50%左右，并且温 度范围差别大。
焦炉煤气750℃
转炉煤气1600℃以上
16300-17600 3770—4600 6280—7540
>8400 14600 4200—4600 10900—11700 6000—12000kj/kg 6300—11000kj/kg
废气、废水余热
生产所需使用蒸汽和热 水所需的化工厂均存在一种 余热。 10%~16%
凝结水排空
蒸汽锤
蒸汽锤排汽余热占用气量的 70%-80%
催化剂在280-400℃ ，低变催化剂为 200-320 ℃。
常温
换
热
器
常温
可燃废气、废液、废料余热
可燃废气包括焦化厂的煤气、炼油厂的可燃废气、化工厂 电石炉等废气；可燃废液包括炼油厂下脚渣油、废机油、造纸 厂黑液、油漆厂化工厂等废液；可燃废料包括木材废料及其他 固体废料。 8%左右
表1-1 可燃废气、液、料的发热量
余热余回热收回节收能节技能术技术
余热回收节能技术
余
1.余热的定义与种类
热
回 2.余热的特点 收
节
能 3.余热利用的策略
技
术
4.余热利用途径
1.1 余热资源定义
余热资源是指具有一定温度的排气、排液和高温待冷却 的物料所包含的热能均属于余热，或者，目前条件下有 可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量。
9301035
620-735 980-
1540 845-
1100
中温余热
低温余热
来源
温度/℃
来源
温度 /℃
工业锅炉排烟 燃气轮机排汽
230-480 生产过程中蒸汽 凝结水
370-540 轴承冷却水
80-150 30-90
往复式发动机排汽 320-600 成型模冷却水
25-90
热处理炉排烟
420-650 内燃机冷却水