工业余热回收管理论文

在北京节能环保展中关村节能环保企业展区，北京源深节能技术有限责任公司将在建的未来科技城烟气余热回收项目用沙盘的形式展现出来，各种管道和锅炉组件清晰可见。可以这么说，未来科技城项目被源深节能作为探寻市场的一个样板，其重要性不言而喻。如今，这一项目正在建设中，年底将正式投入使用。今天小编给大家找来了《工业余热回收管理论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

工业余热回收管理论文 篇1：

全寿命周期成本下的余热回收节能经济效益

摘 要：近年来，余热回收成为节能减排，提高企业经济效益的重要途径。本文从全寿命周期成本视角出发，探讨余热回收系统资金流量与经济效益指标，评估余热回收系统的节能效益与其寿命周期内成本，明确余热回收系统的可行性与可靠性方案，继而为后期余热回收提供借鉴参考。

关键词：全寿命周期；余热回收；节能经济效益

伴随着社会经济的快速发展，资源能源利用量不断加大，在利用效率却不尽人意，且对生态环境状况造成极大威胁。时下，如何实现节能减排，如何提高节能经济效益，如何提高资源能源利用率是环节能源危机，解决资源之困的有效之径。工业的不断发展，所产生的余热也成为重要能源，余热特征主要包括：温度范围广阔，生产环境有限，能量载体及设备多样。回收利用工业余热的形式也多种多样，对其的分类，可基于余热利用时传递或转化余热能量特点而定，目前，我国在工业余热利用上主要有以下技术：热交换、热功能转换、余热制冷制热等技术。探究余热回收技术效果必须依托于对其节能经济效益的合理评价，改变过去仅仅注重粗放式一次性投入方式，转而更注重余热回收技术改造的经济效益及其产能价值，对此，可借鉴全寿命周期成本理论，对余热回收系统设备的全生命周期所产生的经济投入进行分析，进而客观评估技术改革经济效益。

一、余热回收的全寿命周期成本内涵

全寿命周期管理，即对系统或设备等的规划、设计、运行、后期维护、建设进行全过程、整个生命期间的管理，在符合设计要求，满足使用要求，确保稳定运行的基础上，将整个生命周期内的成本降至最低。寿命周期主要指成品从设计构想之初到报废终止使用的时间间隔，故此，全寿命周期成本就应是产品系统从设计产出到使用报废整个过程中所产生并积累下的成本。由于全寿命周期成本覆盖范围广，该成本管理理论被越来越多的应用于汽车、航空、计算机、制造业、建筑业、医疗、电信、军事、商业等诸多不同领域，而很少有应用于余热回收领域的。综上，余热回收系统全寿命周期成本指自余热回收规划、研发、设计、建设、运行使用、维修养护，直至报废的全过程费用支出成本之和，这些成本主要有制造、运输、安全、使用、维护等。因此，对余热回收节能经济效益的评估应从这些方面进行综合性评价。

二、余热回收经济效益分析

（一）现金流量

对于投资决策经济活动的评价往往以现金流量作为基础指标。而余热回收现金流量则要从系统投资、运输、安装、使用全过程出发，计算梳理其全过程费用。在评价余热回收系统经济效益的过程中，可对余热回收系统的全过程投资额与流动现金资金流设定为（CO），系统运行中节约的资金流为（CI），在对某年（t年）净收益NPVt的计算上，可遵循以下公式：

NPVt=（CI-CO）

（二）静态投资回收周期

静态投资回收周期即在不包含资金时间价值基础上，将余热回收系统收益进行回收所用时间。从系统建成开始，静态投资回收周期Pt在计算上，遵循以下公式：

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余热回收系统在投入使用之前所需投资主要有：设计研发、制作材料、材料运输与设备安装，投入使用后，其产出的节能经济效益，将在短短几年内收回投资成本。上述静态投资回收周期是系统方案经济效益状况的重要体现，其不足之处在于未能将投资时间价值纳入回收周期计算之中。

（三）动态投资回收周期

动态投资回收周期即将投资资金时间价值融入其中，将余热回收净收益回收系统全过程花费投资所用时间。自系统设计研发之初，静态投资回收周期Pt在计算上，遵循以下公式：

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净现值NPV表示为：

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余热回收系统预期使用年限为N，贴现率为K，倘若NPK>0，那么在其寿命周期内余热回收系统节能效益可对其多余投资进行补偿，此方案可用；反之，此方案在寿命周期内此方案节能效益难以支撑原本多余投资，此方案不适用。

三、案例分析

（一）余热回收系统方案——以某热力企业余热回收为例

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图1 余热回收系统流程图

以某热力企业锅炉排水热力效益为例，某热力企业锅炉排水维度一般在250℃，其流量为5t/h，其产生压力4MPa。现如今，锅炉所产出热能主要以热水及蒸汽形式排出，能源浪费巨大，热污染严重，对环境造成严重危害。倘若将锅炉产生热能转回回收，则可产生良好效益。为此，可将热源对热水进行不同品位余热，如，将105℃加热至150℃，常温水加热至70℃，由此，原來锅炉排水温度<50℃进行排放。对此，利用壳管式换热器可对锅炉排水进行余热回收，同时对水开展预热处理，使水温<50℃排出，提高能源利用效率。这种余热回收流程如图1所示：

从热力学角度看，换热器管程交换热量等于壳程交换热量，即：

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上述公式中，t1，t2主要为高温，低温流体质量流量；h1为高温流体入口焓值，h2为高温流体出口焓值，h3为低温流体入口焓值，h4为低温流体出口焓值。基于上述公式计算得出1号换热器加热热水（从105℃到150℃）所产生的质量流量t2及2号换热器加热温水（从20℃到70℃）所产生的质量流量t3。继而计算出1号与2号换热器年回收热量与其年节省煤量。

（二）投资回报分析

1.投资成本分析

此回收系统包括两台换热器及若干水管，水管尺寸50mm，换热器压力较高，因此，交由权威换热器制造商制造，其材质选用316L防水垢不锈钢材质。因此，该系统从设计到制造安装完成需花费150万元。

2.投资回报分析

余热回收系统从设计到制造安装耗时约1年，其使用年限约为20年。设备折现率为5%。能源价格上涨率为6%，现如今，原煤市场价为680元/吨，据此可算出余热回收项目年节能收益。

四、结语

在工业化进程不断加快的今天，能源需求持续增大。在资源能源容量的制约条件下，在全球能源安全的影响下，节能减排成为当前首要之势头。对此，可充分利用其我国丰富的工业余热资源，激发能源利用活力，研发创新余热回收技术，科学设计余热回收系统，在减少资源能源浪费的基础上，实现环境保护，实现经济效益与社会效益的双赢。

参考文献：

[1]殷志兰，朱俊明，李广虎. 余热锅炉节能技术改造及经济效益分析[J]. 能源研究与利用，2012，（06）：47-48.

作者简介：

喻显刚，中材节能股份有限公司。

作者：喻显刚

工业余热回收管理论文 篇2：

源深节能：将烟气余热变废为宝

在北京节能环保展中关村节能环保企业展区，北京源深节能技术有限责任公司将在建的未来科技城烟气余热回收项目用沙盘的形式展现出来，各种管道和锅炉组件清晰可见。

可以这么说，未来科技城项目被源深节能作为探寻市场的一个样板，其重要性不言而喻。如今，这一项目正在建设中，年底将正式投入使用。

针对钢铁、水泥、电力等行业，如何让烟气余热回收及污染物得到有效控制，源深节能的“烟气余热深度回收利用集中供热技术”通过系统优化设计，深度回收烟气余热，已广泛应用于燃气电厂特别是具有独立热网的区域能源中心，可提高热电联产集中供热系统能源利用效率40% ，提高供热系统供热能力30%以上，提高热网输送能力80% ，在节能的同时通过对各类烟气冷凝换热，可进一步降低烟气中的CO2、NOx、PM2.5等排放。

烟气余热再利用

源深节能成立的背景比较特别。上世纪90年代，世界银行、全球环境基金为在中国推广合同能源管理模式，从1996年起开展了“中国节能促进项目”。为了配合“中国节能促进项目”的开展，北京源深节能技术有限责任公司于同年成立，其隶属于北京能源投资集团，是世界银行、全球环境基金在中国支持的“中国节能促进项目”第一批节能服务示范公司之一。

截至目前，公司已经先后操作了百余个节能、环保示范项目。而此次展会推出的烟气余热回收项目是在2009年，源深节能将其列为一个产业化项目。在随后的几年里，这一技术日臻成熟。

烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如锅炉排烟都有一定的耗能大约在15%。采暖供热是城市能源消耗的重要领域。那些大烟囱冒出的白汽，是锅炉燃烧排放的高温气体，在空气中冷却后凝结成的汽雾。有数据显示，这部分的热能损失高达总能量的10%以上。同时，燃气燃烧产生的大量水分，也随着“白烟”排放到了空气中。

而烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量，从而达到节能的目的。

源深节能区域能源事业部王涛向记者介绍，“烟气余热回收的技术原理很简单，通过在电厂或锅炉房周边搭建预热塔和烟气余热专用回收机组，回收燃气热电厂烟气的余热，烟气从89摄氏度下降到33摄氏度的过程中，会产生大量余热，将这部分余热收集过来后，用来供热或发电。”这种通过冷凝的方式回收的热量远比普通烟气余热回收多得多。

这种方法除了回收到大量余热外，还可以将剩余的冷凝水做简单处理，作为电厂的中水循环使用。预计仅在未来科技城烟气余热回收项目中，一年回收的冷凝水就可能达到12万吨。

“一个电厂的供热能力是200兆瓦，我们从烟气里回收余热，可以为其增加48兆瓦的供热能力，从而增加24%的热量。”

在烟气余热回收项目中，所有的设施都是由源深节能采用产学研合作的形式自主研发而成。最初，这一技术来源于清华大学一个实验室，后来企业与科研人员共同成立了三级子公司，清华团队技术入股，以产学研的形式，将技术孵化成熟，最终实现产业化进入市场。

源深节能将国有企业资本、市场、管理等优势，与高校院所的研发、人才等优势紧密结合起来，在前期吸收式换热余热回收技术的基础上，进一步开发了喷淋式燃气锅炉烟气净化余热回收一体化设备，对锅炉尾气携带的显热以及烟气中水蒸气冷凝释放的潜热进行回收，用于供暖。

在未来科技城项目中，节省下来的余热将通过两种途径用作供暖。项目在规划阶段时，源深节能就设想了两种商业模式，一种是通过热量的增加来提升供热效率，从而节省电厂的能源消耗；另一种是增加电厂的供暖能力，多产生供暖收益。针对后者，电厂的供暖能力将得到大幅度提升，“一个200兆瓦的机组能够解决400万立方米的供热，加上余热回收系统，供暖面积将增加到500万立方米，从而多产生100万立方米的供热收益。”

在商业模式的选择上，源深节能倾向于采用合同能源管理的形式，即工程项目全部由企业投入，产生的热能以较低价格卖给电厂。电厂低价格买入供热产品，再以市场价卖出去。期间，电厂不需要任何投入，也不用承担任何风险。

“作为国内外第一个新型烟气余热回收项目，它耗费了企业大量的研发成本，预计项目回报期在11年至12年之间。不过，随着技术的不断提升，凭借母公司京能集团的资本优势，源深节能会力争在未来的烟气余热回收项目中，将回报期缩减到6年以内。”

随着未来科技城项目的实施，源深节能已有一系列烟气余热回收项目正在陆续洽谈中。

这一项目在实施过程中，不仅帮电厂提升了能源利用率，还起到了节能的效果。通过降低能源消耗，二氧化硫、二氧化碳等有毒物质的排放也减少了，二氧化氮和氮氧化物的浓度也降低了八到十六个百分点。

“解决100万户居民供暖问题”

就在不久前，源深节能做了一个统计，结果大振人心。“将北京市所有的燃气锅炉房算在内，假使能收回50%的烟气余热，可以为全市增加3500万立方米的供暖面积；如果电厂烟气余热也能收回一半的话，就可以为全市增加8000万到1亿立方米的供暖面积。如果按照一户需要100立方米供暖面积来计算，回收烟气余热能解决100万户北京居民的供暖问题。”

早在几年前，从通州竹木厂的大烟囱里冒出的滚滚白烟大老远就能看见。而如今，几乎看不到白烟的踪迹。这一切的改变都是源深节能烟气余热深度回收技术的功劳。

据介绍，这项技术可以直接及间接减少北京和周边地区工业及供热燃烧排放，尤其大量减排NOx排放，为减少北京市及周边地区雾霾天气做出很大的贡献。经第三方机构检测，余热系统在原有烟气达标排放基础上，NOx进一步去除19.4%，烟尘去除16.7%，SO2去除20%。单个项目回收烟气余热3兆瓦，年节约天然气100万立方米。

在中关村清新空气产业联盟的帮助下，这一项新技术已成为北京未来科技城建设中的一大亮点。未来科技城项目采用“基于吸收式换热的热电联产及大温差供热技术”，在国际上首次将该技术应用于热电联产机组，不仅能够深度回收燃气烟气余热，并通过大温差技术有效提升现有锅炉供暖面积30%以上，同时可显著降低烟气污染物排放20%以上。

未来科技城项目实施后，预计在冬季采暖季，可实现回收烟气余热48兆瓦，提高电厂整体供热能力约24%，增加供热面积约100万平方米。扣除系统所耗电费、人员费用、运行维护修理费用以及其他成本，年产生经济效益约2300万元。

在北京市科委的支持下，源深节能技术公司承担了“喷淋式燃气锅炉烟气余热回收利用一体化设备开发与示范工程建设”的研究。未来，在烟气余热回收领域，源深节能将大展身手。

作者：鲍烨童

工业余热回收管理论文 篇3：

硫酸生产中余热回收与节能关键技术分析

摘要：硫酸生产中余热回收与节能技术是硫酸生产现代化水平的一个重要标志，硫酸生产中余热回收利用的好能够降低硫酸生产成本，提高硫酸生产企业的市场竞争力。为此，文章结合硫酸生产实际情况，就硫酸生产过程中的余热回收和节能技术应用问题进行探究。

关键词：硫酸;余热回收;节能技术

硫酸是我国化学工业生产发展的重要产品，也是化学工业生产发展的基础材料。硫酸被人们广泛的应用到纺织、冶金、轻工、石油、化学医药、有色金属冶炼等工业生产部门。硫酸在生产加工的过程中会产生比较多的余热，这些余热如果没有得到充分的利用就会降低整个企业的生产效益，为此，文章立足实际，就硫酸生产加工过程中的余热回收和节能技术应用问题进行探究。

硫酸在生产加工过程中的热量产生问题

在化工生产领域对热能有着严格的要求，等级划分标准十分鲜明。按照规定，高温位热能主要是指温度在250摄氏度到500摄氏度区间，低温位热能是指温度在250摄氏度以下。硫酸生产过程中所牵扯到的化学反应包含硫磺/含硫矿物焙烧、二氧化硫转化、三氧化硫吸收，这三个反应过程中会产生热量，所产生的热量分布情况如表一所示。

（1）高温余热回收

硫磺焚烧或沸腾焙烧反应会在800摄氏度到1000摄氏度的环境下进行，在发生反应的过程中会生成二氧化硫气体，在这个期间会释放出比较多的热量，需要注意的是，期间所释放的热量多少和硫磺的质量及矿物的硫元素含量、水分含量以及矿石的品种存在密切的关联。[1]

蒸汽动力系统是硫酸厂生产过程中对高温余热回收利用的重要系统，硫酸厂在运作的时候会对余热进行集中化的利用，它是将硫磺焚烧或沸腾焙烧产生的热量通过余热锅炉产生中压蒸汽回收热能。同时降低二氧化硫烟气温度为下一个工序创造必要的条件。

（2）中温余热回收

二氧化硫会在400摄氏度左右在催化剂的条件下进行转化。同时放出大量热量。为了提高二氧化硫的转化率，需要在每段转化器前对二氧化硫烟气进行降温至400摄氏度左右。同时在进入吸收塔前为了提高三氧化硫的吸收，需要对烟气进行降温。

中温余热回收主要集中在转化器出口对烟气温度进行降温处理：第一、利用吸收塔前的省煤器，将来自除氧器的除氧水进行加热提高进入锅炉的水温。第二、一段、四段出口过热器、将来自废热锅炉产生的饱和蒸汽逐步加热成中压过热蒸汽。为蒸汽透平系统提供动力加以利用。

（3）低温余热回收

三氧化硫在和水反应产生的反应热、生产过程中调节酸浓加入水产生的稀释热，这些热量会使循环酸的温度提升。这个反应对温度的要求不高，能够在常温下进行。从实际实施操作上，低温余热回收难度较大，运用传统的工艺这一部分热量只能通过脱盐水预热回收少部分的热量。大部分的热量是经过酸冷器循环水带走无法利用。只有提高吸收温度才能最大限度的利用热能。

当前，低温余热主要有三种利用形式：第一，在200摄氏度左右高温吸收处理。高温循环酸在釜式蒸发器内与来自除氧器的除氧水换热产生低压蒸汽加以利用。这个期间为了确保回收利用成效，需要在硫酸生产加工的过程中引入耐腐蚀性良好的高硅合金钢材。第二，借助低温余热来对一些低温物料实施加热。第三，在较低沸腾点物质的作用下带动透平发电机组完成发电操作。

硫酸生产中节能技术的利用

在生产硫酸的过程中需要注重采取积极的措施减少生产过程中的能源消耗，在能源消耗减少的情况下有效节省硫酸生产过程中的资金消耗，提高硫酸装置的生产效益。在对硫酸生产过程中各环节改造处理的时候需要着重做好以下几个方面的工作：

第一，降低硫酸生产能量损耗。在硫酸生产加工的过程中需要相关人员思考如何 采取积极的措施降低能量的损耗，提高硫酸生產效益。为了能够达到硫酸生产的节能发展目标，需要实现对压力较高蒸汽的减压化处理。第二，在硫酸生产的过程中选择适合的保温材料、保温结构。余热锅炉、转化系统是一种高温外壁保温，将其引入到硫酸生产中能够将硫酸生产保温表面层的温度降低到50摄氏度以下。第三，使用先进的方法和完备的设备来降低系统阻力。在硫酸生产吸收转化的过程中会产生气体阻力，特别是在转化和吸收装置中更是会产生比较多的气体阻力。通过对转化器结构的改进优化会使用径向转化器来替代传统意义上的轴向转化器，转化器内部所使用的新型环状触媒，在使用的时候能够降低触媒阻力，或在干燥、吸收塔中使用规整填料也能有效降低系统阻力，节约能源。[2]第四，合理选用风机和酸泵的型号。按照硫酸的产量和生产硫酸设备的阻力情况来选择适合的风机、酸泵，由此达到节能环保的发展目的。在进行硫酸生产管理的过程中要注重使用高效率的机器设备，但是需要注意的是在选择设备的时候要注重把控功率，不能够使用过剩功率较大的设备，在大功率设备上增加变频器也是不错的选择。第五，采取措施改进阀门。硫酸生产过程中所使用的管线上不能够设置较多的阀门，在选择阀门之后要采取措施改善阀门的结构，通过改善阀门结构来减少阻力。第六，合理配置流程。在实施高温加热低温物料的过程中要采取积极的措施规避温差较大所引起的功能损耗问题。第七，采用先进的一转一吸+离子液脱硫制酸工艺，减少设备，降低系统阻力。

结束语

综上所述，硫酸是化学工业产品加工处理的重要基础原料，在冶金、轻工、石油、有色金属、医药等领域拥有广泛的应用价值。 从硫酸的实际生产加工情况来看，硫酸在加工的过程中会产生比较多的余热，余热处理不恰当会制约企业的发展。为此，文章结合硫酸生产实际情况，就硫酸生产加工工程中的余热回收技术应用以及节能环保发展问题进行了探究，旨在能够减少硫酸生产过程中能量的损耗，提高硫酸生产效益。

参考文献

[1] 梁家强. 硫酸生产中余热回收与节能关键技术分析[J].  2021（2017-32）：238-.

[2] 范月华， 刘恩海， 潘嘉信，等. 水泥熟料生产线余热回收利用系统与节能分析[J]. 节能， 2020（1）：3.

作者：杨骞