回收余热的高效换热设备产业化技术 当前位置:首页成果转化

方案详述(编号:T2016060059)


一、技术背景

 我国一次能源利用率为30%,仅为日本的1/2,比世界平均水平还要低3个百分点,无疑存在着巨大的能源消费。据统计,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,其中可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。也就是说,可回收利用的余热资源约为燃料消耗总量的4.2%-40.2%。 

余热是指能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。通常包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废汽废液和废料余热以及高压流体余压等七种类型。未被利用的余热资源,遍布各行各业,常常被企业白白排放。若能加以回收利用,变废为宝,势必将大幅减少煤炭、燃油、燃气等一次能源投入,经济效益大,为可观,可谓最廉价的能源。

目前,节能降耗技术改造中,低温余热往往被忽视。高炉冲渣水低温余热的特点是:热源温度较低,但其流量相当大。回收高炉冲渣水的余热,既能节约能源,又能保护环境,具有重要的意义。

目前,提出对冲渣水余热的回收方式有:利用冲渣水采暖或作浴池用水;冲渣水余热发电。冲渣水余热发电无疑是一种最有价值的研发方向,但其技术含量较高,投资较大,目前国内还处于研究阶段。利用冲渣水采暖或作浴池用水,已渐渐被一些钢厂采纳使用,并带来很大的经济效益。

二、技术原理

冲渣水专用换热器是由发明专利“SP管纯逆流换热器”冷压而成的高效螺旋状SP管作为换热元件制造而成的新型换热器。SP管纯逆流的特点:管子的截面为椭圆形,其管内外流道均呈螺旋状。可按需要制成不同压扁度、螺距的SP管纯逆流,不受管径、壁厚、材质的限制。

三、应用影响

据统计,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,其中60%可回收利用。

我们首创的ERH/HRH/HRC余热利用技术,结合高效低流阻的余热锅炉、高效换热器等节能设备,成功回收利用工艺系统排放出的废汽、废水、废渣及其他介质余热进行制冷或供热,可以显著降低煤炭、燃油燃气等一次能源投入,变废为宝,降本增效,响应国家节能号召,不让余热白白流失。

技术优势


与现有技术相比,该技术的优势体现在:

  1. 压降小,传热效率高;
  2. 不易结垢,壳体中无盲区,壳程和管程上的涡流降低了污垢的产生;
  3. 与其他换热器比较:由于除渣水中的杂质很多,尤其是丝状悬浮物的聚集,易使换热器堵塞,因而在利用除渣水做为热源进行采暖换热时,一些设备厂家往往推荐螺旋板式换热器。

技术效果与指标


目前,该方案已通过中试,进入生试阶段。我们通过实验得知换热设备所能达到的技术指标:

  1. SP管纯逆流的应用,在同一热传递效率下,压力将降低40-60%。还有,SP管纯逆流换热器管程中介质做螺旋流动,与传统的热交换器相比,在相同压降的情况下,SP管纯逆流换热器大大降低了传热面积30%,传热效率提高20-30%;
  2. 传统的管壳式换热器就已经比板式换热器不容易产生污垢。在同样的条件下SP管纯逆流换热器壳程压力降比传统的管壳式换热器低,可产生较高的流速,从而降低了换热管的阻塞,产生的污垢较少;
  3.  不堵塞,管箱上的自清洁机构,一旦杂质进入换热器,尤其是冲渣水中丝状悬浮物的聚集,易使换热器赌塞,自清洁机构可以清除赌塞物并通过排污口排出。

适用对象


本技术方案适用领域广,主要针对有未被利用余热资源的行业。