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廢水不要扔……熱泵教你“物盡其用”

發(fā)布時間:2020-12-03

當前,我國能源利用仍然存在著利用效率低、經(jīng)濟效益差,生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問題,節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容。我國工業(yè)領域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%,除了生產(chǎn)工藝相對落后、產(chǎn)業(yè)結構不合理的因素外,工業(yè)余熱利用率低,能源沒有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因,我國能源利用率僅為33%左右,至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱被直接廢棄。

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隨著科學技術的進步,現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,能源的需要量越來越大,有很多場合需要溫度不太高的低溫熱能,通常是以高熱值的一次能源轉換獲得,與此同時工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量余熱被丟棄。這也意味著,我國工業(yè)余熱資源豐富,廣泛存在于各行業(yè)生產(chǎn)過程中。舉例來說,工業(yè)領域的余熱資源相當?shù)钠毡?,比如在建材、冶金、化工、造紙、紡織,它在生產(chǎn)過程中都存在著豐富的余熱資源,建材行業(yè)的余熱資源占到燃料消耗比例的40%以上。所以工業(yè)余熱回收利用又被認為是一種“新能源”,近年來成為推進我國節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。

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如何回收利用這些“廢熱”,讓它們“物盡其用”呢?熱泵能給你一個滿意的答復。

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工業(yè)生產(chǎn)中存在大量略高于環(huán)境溫度的廢熱(30~60℃),如工業(yè)沖渣水、冷卻廢水、火電廠循環(huán)水、油田廢水、低溫的煙氣、水汽等,溫度很低,但余熱量大,熱泵技術常被用于回收此類余熱資源。熱泵以消耗一部分高質能(電能、機械能或高溫熱能)作為補償,通過制冷機熱力循環(huán),把低溫余熱源的熱量“泵送”到高溫熱媒,如50℃及以上的熱水,可滿足各行業(yè)干燥制熱或建筑物采暖等對熱水的需求。

簡單來說,有用熱水的地方,都能采用余熱回收,包括酒店、洗浴、印染、屠宰場等等……

來舉兩個例子~

1.礦井涌水的余熱回收

在煤礦開采過程中,往往有大量的礦井涌水從井底水倉不斷排到地面,水溫一般一年四季穩(wěn)定在18~20℃左右,其中蘊含著大量的低溫熱能。而同時,煤礦地面建筑(辦公樓、生產(chǎn)系統(tǒng)、職工宿舍、食堂等)供暖、井筒冬季防凍以及職工洗浴熱水通過燃煤鍋爐提供,消耗了大量煤炭。

若采用高溫熱泵和低溫熱泵結合:高溫熱泵產(chǎn)生的70~75℃的熱水作為礦區(qū)地面建筑冬季采暖,低溫熱泵則產(chǎn)生60℃左右的熱水用于井筒保溫和職工浴室淋浴。則礦區(qū)每年節(jié)約煤炭數(shù)千噸,節(jié)能減排效果非常顯著。

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2.電鍍車間余熱回收

金屬前處理是電鍍工藝過程中的重要工序,同時也是一項高能耗的工序。電鍍槽溶液加熱無論采用直接加熱或間接加熱,都需要消耗大量的能量;與此同時,大量的熱量也散失到車間環(huán)境,影響了車間工作人員的舒適度。

若采用高溫熱泵,以車間熱空氣為熱源,產(chǎn)生75℃左右的熱水,間接加熱電鍍槽溶液。采用高溫熱泵技術后,一方面減少甚至取代以往的蒸汽消耗,經(jīng)濟效益顯著,另一方面還顯著改善車間工人的工作環(huán)境,一舉兩得。

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熱泵技術作為一項可以把熱能由低溫位熱源(如空氣、水、土壤、太陽能以及工業(yè)廢水等)轉移到高溫位熱源的能量利用技術,存在著極大的節(jié)能減排潛力。目前能源消耗行業(yè)中,工農(nóng)業(yè)能耗占有相當大的比重。借助熱泵技術, 既能夠把廢棄的低溫余熱充分利用, 也可以有效利用中高溫余熱,提高了能源的利用率。面對擁有大量余熱資源的各行業(yè),熱泵市場潛力無限,前景大好。