废水不要扔……热泵教你“物尽其用”

当前,我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差,生态环境压力大的主要问题,节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容。我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%,除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外,工业余热利用率低,能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因,我国能源利用率仅为33%左右,至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。

废水不要扔……热泵教你“物尽其用”

随着科学技术的进步,现代工农业的高速发展,能源的需要量越来越大,有很多场合需要温度不太高的低温热能,通常是以高热值的一次能源转换获得,与此同时工农业生产中大量余热被丢弃。这也意味着,我国工业余热资源丰富,广泛存在于各行业生产过程中。举例来说,工业领域的余热资源相当的普遍,比如在建材、冶金、化工、造纸、纺织,它在生产过程中都存在着丰富的余热资源,建材行业的余热资源占到燃料消耗比例的40%以上。所以工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”,近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。

废水不要扔……热泵教你“物尽其用”

如何回收利用这些“废热”,让它们“物尽其用”呢?热泵能给你一个满意的答复。

废水不要扔……热泵教你“物尽其用”

工业生产中存在大量略高于环境温度的废热(30~60℃),如工业冲渣水、冷却废水、火电厂循环水、油田废水、低温的烟气、水汽等,温度很低,但余热量大,热泵技术常被用于回收此类余热资源。热泵以消耗一部分高质能(电能、机械能或高温热能)作为补偿,通过制冷机热力循环,把低温余热源的热量“泵送”到高温热媒,如50℃及以上的热水,可满足各行业干燥制热或建筑物采暖等对热水的需求。

简单来说,有用热水的地方,都能采用余热回收,包括酒店、洗浴、印染、屠宰场等等……

来举两个例子~

1.矿井涌水的余热回收

在煤矿开采过程中,往往有大量的矿井涌水从井底水仓不断排到地面,水温一般一年四季稳定在18~20℃左右,其中蕴含着大量的低温热能。而同时,煤矿地面建筑(办公楼、生产系统、职工宿舍、食堂等)供暖、井筒冬季防冻以及职工洗浴热水通过燃煤锅炉提供,消耗了大量煤炭。

若采用高温热泵和低温热泵结合:高温热泵产生的70~75℃的热水作为矿区地面建筑冬季采暖,低温热泵则产生60℃左右的热水用于井筒保温和职工浴室淋浴。则矿区每年节约煤炭数千吨,节能减排效果非常显著。

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2.电镀车间余热回收

金属前处理是电镀工艺过程中的重要工序,同时也是一项高能耗的工序。电镀槽溶液加热无论采用直接加热或间接加热,都需要消耗大量的能量;与此同时,大量的热量也散失到车间环境,影响了车间工作人员的舒适度。

若采用高温热泵,以车间热空气为热源,产生75℃左右的热水,间接加热电镀槽溶液。采用高温热泵技术后,一方面减少甚至取代以往的蒸汽消耗,经济效益显著,另一方面还显著改善车间工人的工作环境,一举两得。

废水不要扔……热泵教你“物尽其用”

热泵技术作为一项可以把热能由低温位热源(如空气、水、土壤、太阳能以及工业废水等)转移到高温位热源的能量利用技术,存在着极大的节能减排潜力。目前能源消耗行业中,工农业能耗占有相当大的比重。借助热泵技术, 既能够把废弃的低温余热充分利用, 也可以有效利用中高温余热,提高了能源的利用率。面对拥有大量余热资源的各行业,热泵市场潜力无限,前景大好。

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