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工业过程废热回收技术

工业企业有很多高温过程，生产过程完成后剩余大量的废热，如果加以回收利用，生产成本会大幅度下降。许多大型工业企业在生产过程设计或系统优化时已经考虑了生产废热的回收利用，但还有企业没有考虑废热的回收。随着废热回收技术的发展，原来被认为不能回收或不值得回收的热量已经可以经济地回收利用。冶金生产可以回收的废热可能有以下几个方面：高炉、加热炉、炼焦和自备电厂等，其他工业过程包括玻璃、陶瓷等热加工过程的炉窑、石油炼制过程废液。北京科技大学的废热回收采用先进的无机传热元件将废热从废热介质中提取出来，然后倾注到废热回收介质中生产热水或蒸汽。无机传热元件有以下特点：传热能力强：热量在传热元件中以驻波形式传递，元件最远端具有最高的传热能力。工作工质安全：根据在斯坦佛大学的测试，工质的辐射特性欲金属相同，对动物眼睛(兔)没有刺激作用；对老鼠进行强制灌食没有发现对笑消化系统的不良影响。工作寿命长：传热元件内部有3层工作膜，靠近金属管壁的一层将工质隔离开来，实现致密保护，避免了金属的腐蚀。由无机传热元件组成的环热装置具有功率大、体积小、操作简单和免维护等优点。废热回收装置直接安装在烟道或流体通道上，通常之在高度上有少量的提高。一般废热介质（液态和气态）只要温度高于200℃就可以用来生产蒸汽，而温度在150℃～200℃之间可以用来生产生活用热，低于150℃的热量虽然也能回收利用，但考虑到烟气中的腐蚀性气体会结露造成设备的腐蚀破坏，通常就不再回收利用。◆经济效益及市场分析北京科技大学的无机传热传热技术已经在多种工业场合应用，在冶金企业中，已经在加热炉上应用，如坯材车间、轧钢车间等。按照经济效益分析，通常理论投资回收期在0.3年，考虑生产随市场波动等因素，实际工程的投资回收基本上不超过5个月。以一台30000Nm3/h烟气量的废热回收装置为例。2003年11月签订合同后，装置加工40天完成，建筑安装15天完成，一次试车成功，运行半年节约燃料煤1500t，当地煤价格450元，此项节省67.5万元，生产蒸汽6570t，蒸汽价格90元/t，价值59.13万元。实际项目投资回收期不足3个月。火力发电厂锅炉的排烟温度只要超过150℃就有回收价值。按照电站锅炉的经验数据，排烟温度每降低30℃，锅炉效率可能提高2％。而这2％的锅炉效率，对于一台300MW发电锅炉将意味着每年千万元的燃料费。如果是燃煤锅炉，还会因为降低煤耗而减轻锅炉磨损，延长锅炉寿命。

北京科技大学 2021-04-11