区域供热/供冷系统中余热回收应用探讨

王柳

摘要：区域供能系统以一次高品位能源作为基本动力，在系统运行的过程中具有能耗大、污染严重的问题，余热回收技术在区域供热、供冷系统中的应用能够提升能源利用率，减少环境污染。为此，文章结合实际情况就余热回收技术在区域供热、供冷系统中的应用问题进行探究。

关键词：余热回收技术;区域供热系统、区域供冷系统;节能

区域空调系统是我国仅次于燃气系统、电力系统的第三大公益事业，在社会经济的快速发展下，社会范围内的资源和能源消耗增多，资源节约问题开始吸引了一些人员的关注。节能、降耗、循环、高效成为当前社会经济发展转变的重要方式，各个地区也开始响应国家的号召来积极打造资源节约、环境友好社会。区域供热系统在我国发展起步比较晚，其在国家的号召下，开始作为一种新型节能减排技术被推广。文章在梳理供热、供冷系统中余热回收技术应用特点的基础上，以热电联供系统、余热驱动溴化锂机组供冷系统为例，探讨其能源系统的综合利用率和节能率，旨在能够为系统的长远、稳定运行提供重要支持。

一、余热回收技术

工业余热来自于工业生产过程中的各个炉子、窑子、化工过程。从当前发展情况来看，工业余热总量占据热工设备燃料总消耗的42%，可以回收利用的余热资源占据总体余热总量消耗的60%。结合不同的余热温度来采取不同的余热回收处理方式能够提升企业的经济收益。

（一）中高温余热回收技术

对于品位比较高的中高温余热回收来说，将其应用一定的手段转化处理是余热回收的重要途径。现阶段，我国中高温余热回收技术发展日益成熟，且开始被人们广泛应用在钢筋、水泥等行业。结合钢铁行业的发展特点，一些学者提出了提升余热回收技术回收率的主张，如对于马钢烧结余热，可以通过提升蓄热器蓄热量、优化蒸汽管网的方式来实现对余热蒸汽的循环利用。 还有学者打造了适合烧结冷却剂余热发电的双压余热发电系统，整个系统额定发电功率会达到11.5MW。设定的功率推进了烧结工序的节能降耗。

根据上文分析我们可以发现，在焦化、烧结、炼钢、轧钢等一系列操作中，每一个过程都会产生比较多的工业余热，但是从实际操作情况来看，针对特定技术分析所获得的结论不具备指导意义，也很难适合应用所有的工程案例汇总。

在冶金和水泥行业中同样存在比较多的余热资源，有学者通过水泥窑筒体外部的余热来回收、加热处理尿素溶液，这样回收处理方式获得的热量类似电动率为312KW的电加热器功率，按照每小时0.5元、每年运行7200小时计算，每年节省的电费会达到112.32万元。

（二）低温余热回收技术

低温余热回收技术包含热泵技术、余热发电技术、制冷技术，在这些技术使用的过程中，热泵技术作为一种高效能的转换装置，其在使用的过程中可以利用少量高品位电能、机械能、热能来将热量从低温的一侧转移到高温的一侧。余热发电在实施操作的时候是利用产品生产过程中产生的多余热能来将其转变为电能的技术形式。低温余热回收技术在使用的时候会利用密封管内部的蒸发热量、冷凝热量来完成热量的传递。

有学者对不同低温余热回收技术开展了一系列的研究，分析了热泵系统余热回收率、节能性和资源的利用情况，并根据分析结果提出提升能源利用水平的关键是对蒸发器、吸收热泵机发生器内外部温度变化进行积极的调节。

二、余热回收技术在供热、供暖系统中的应用

（一）余热回收技术在供热系统中的应用

区域范围内的热源过来自于燃煤锅炉、热电厂抽气，在热源和使用需求不对应的情况下会浪费比较多的资源、能源。钢铁工业低品位余热资源和区域供热系统所需要的能源品位类似，为了能够解决供热热源缺乏的问题需要做好企业的低品位余热处理工作。

在上个世纪九十年代末期的时候，钢铁工业低品位余热开始被应用到供热工程中，具体操作流程如图一所示。整个系统在运作的时候能够满足周围区域380万平方米的供热用电需求，供热能力达到了189MW，余热回收量达到了127MW、二氧化碳的碳排放量会达到10.13万吨。受技术和环境的影响，钢铁厂余热资源回收效果存在比较大的差距，在未来，需要相关人员能够立足实际情况更进一步的探寻新型余热回收技术的应用，旨在能够在该技术的支持下来打造出新型供热模式。

（二）余热回收在供冷系统中的应用

在供冷系统中，可以利用高温余热回收机组的设备循环冷却水的热量，最终来实现对余热的高效率利用。制冷機会通过蒸发器来获取5摄氏度到30摄氏度冷水，目的是满足整个系统的制冷需要。制冷系统在普通环境下的冷凝温度在35摄氏度到60摄氏度，这部分的温度不高，直接导致能量品质较低，无法被有效回收利用。基于此，相关人员可以通过能量品质来使其更好的被使用在一些工厂中，提升工厂的生产效益。

结束语

综上所述，我国工业余热资源众多，通过对工业余热的合理使用能够提升区域范围内供热、供冷能源利用率，实现各个企业的节能减排发展。但是从当前发展实际情况来看，我国低温余热技术利用不够充分，导致余热利用率较低。基于此，在未来，区域范围内供热、供冷系统余热回收问题的研究要着重做好以下三点工作：第一，为了能够更好的开展节能减排工作，需要相关人员在工业领域积极推广中高温余热技术，并在发展的过程中强化对低温余热技术的研究。第二，将现有的余热回收技术来作为研究基础，根据工业余热的不稳定性、低密度特点来实现对余热回收技术的升级处理。第三，强化对供热、供冷项目的深入研究，根据不同供热和供冷区域来进行系统设计，促进资源和能源之间的相互转换。

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