在集中供热系统中,除了最主要的热源型式——热电厂与区域锅炉房外,还可以利用 工业余热、地热和核能等作为系统的热源。今天将首先介绍工业余热:
工业余热是指工业生产过程的产品和排放物料所含的热或设备的散热。工业余热的利用,根据余热的载能体不同,可分为气态余热利用、液态余热利用和固态余热利用几种类型。例如从各种化工设备、工业炉中排出的可燃气体,高温烟气,工业设备中蒸发出的蒸汽或动力设备中排出的乏汽;从工业炉或其它设备排出的冷却水;以及被加热到很高温度的工业产品——焦炭和各种金属的铸锭或熔渣所带有的物理热等,这些热量往往可以进一 步回收利用。
1.大多数生产工艺过程的余热,它的数量和参数直接受生产工艺影响,波动较大,而且与外部的热负荷无直接关系。利用工业余热的原则,应首先考虑用于自身的生产工艺流程上,用以提高工艺流程或设备的热能利用效率,然后再考虑向外供热或转换为电能外送。
2.大多数工业余热的载能体(如可燃气体,高温烟气、乏汽、工业产品的物理热等), 都属于高温和非洁净的载能体。利用这些热能时,需要添置热能转换装置,如采用间接式或混合式换热器,废热锅炉等,因而要考虑载能体对热能转换装置的沾污,腐蚀和磨损等问题。
目前,在许多大中型工矿企业中,存在着大量的工业余热未被利用,因此,工业余热利用是节约能源的一个重要途径。目前, 工业余热主要在工矿企业中加以利用。由于工业余热的负荷波动和需要添置热能换热设备或动力装置,在制订余热利用方案时,应认真研究方案在技术上的可行性和经济上的合理性问题。
工业余热应用在城市集中供热上还不普遍。下面介绍我国鞍山、本溪等城市,利用焦炉冷却水作为热源向城市供暖的实例。
图1是该工业余热利用的系统示意图,按照生产工艺要求,焦炉产生的煤气,初温约为80~85℃,需要用冷却水系统的初冷器将煤气冷却到35〜40℃,再向外送出使用。为了利用部分冷却水热量向城市供暖,初冷器改为两段式冷却。煤气首先进入一段初冷器1, 利用50~55℃的集中供暖系统网路回水,将煤气冷却到60~65℃。煤气再进入二段初冷器2,通过由二段初冷器、冷却水循环泵3、冷却塔4及管路等组成的冷却水系统,将煤气冷却到35〜40℃。在非供暖季节利用旁通管,一段初冷器也可用冷却水来冷却煤气。
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