技術(shù)介紹
技術(shù)原理：本項目熱能采集設(shè)備—直熱機，采用真空相變原理，熱能的提取與釋放在兩個容器內(nèi)分別進行，沖渣水側(cè)沒有換熱壁面，溶解于水中的大量無機鹽類等易結(jié)晶物質(zhì)無處附著，從而徹底杜絕了傳統(tǒng)間壁式換熱器在換熱過程中換熱壁面結(jié)晶掛垢問題，同時也便于與沖渣水接觸的蒸發(fā)器內(nèi)部進行防腐處理，且不影響傳熱；同時采用逐級蒸發(fā)、分段冷凝的專利結(jié)構(gòu)設(shè)計，既保證了大溫差提熱，又最大限度的縮小了傳熱溫差，從而充分利用了沖渣水較高的熱品位。
技術(shù)特點：可避免由于大多數(shù)工業(yè)廢水以及工藝循環(huán)冷卻水在使用和循環(huán)利用過程中被不斷濃縮，大多屬于飽和離子水。提熱過程即是一個強制降溫過程，溶解于水中的各類鹽堿類物質(zhì)由于溫度的降低而必然出現(xiàn)過飽和，從而導(dǎo)致鹽堿物質(zhì)發(fā)生結(jié)晶析出現(xiàn)象；以及常規(guī)的各類接觸式換熱設(shè)備，由于換熱金屬壁面即是冷壁面，結(jié)晶析出的各類鹽堿物質(zhì)必然附著在這個冷壁面上，從而導(dǎo)致?lián)Q熱壁面的污染造成傳熱系數(shù)急劇下降甚至堵塞；同時工業(yè)廢水中的各類陰陽離子成分復(fù)雜，一般都具有強烈的腐蝕性，腐蝕機理也異常復(fù)雜，而換熱器的金屬壁面為了保證高效傳熱，很難進行有效的防腐處理等問題。
技術(shù)優(yōu)勢：沒有冷壁面存在，無結(jié)晶掛垢等問題；傳熱系數(shù)高，傳熱溫差小；安全可靠，穩(wěn)定運行；運行成本低。
適用行業(yè)及領(lǐng)域
本技術(shù)適用于石油化工、煤炭、電力、鋼鐵、冶金、紡織、造紙等有廢水余熱回收需求的企業(yè)。該技術(shù)已在鋼廠、化工廠等有余熱回收需求的企業(yè)成功應(yīng)用，并且運行效果良好，口碑極佳。
典型用戶及投資效益
邯鋼余熱集中供熱項目
1、 用戶單位的基本情況
邯鄲鋼鐵集團是1958年建廠投產(chǎn)的河北省特大型鋼鐵企業(yè)。集團現(xiàn)擁有總資產(chǎn)245億元，凈資產(chǎn)121億元，已形成了450萬噸鐵、500萬噸鋼、500萬噸鋼材的綜合生產(chǎn)能力。邯鋼集團生產(chǎn)過程中都存在大量工藝冷卻循環(huán)水，其熱量都通過冷卻塔散失到空氣中，既造成了大氣熱污染又是一種嚴重的資源浪費。經(jīng)與邯鋼集團協(xié)商決定利用邯鋼集團4﹟高爐和5＃高爐工藝循環(huán)水進行余熱利用，可利用熱量為57.1MW，為安全起見，渣水余熱的提取量按照50MW設(shè)計。按照熱負荷50W/㎡計算，冬季可為大約100萬㎡建筑進行供暖。
2、 節(jié)能改造前能耗情況
改造前，鋼廠采用蒸汽換熱采暖方式，冬季采暖時間約為3000小時，折合消耗標煤11082噸，每萬平米蒸汽耗量約為2500噸。
冬季采暖時間為150天，每天平均運行20小時，供暖設(shè)備共計運行300小時，則燃煤的總耗量為11082噸。燃煤供熱的年耗煤量計算公式：
M鍋爐—燃煤供熱的年耗標煤量，t；
R—年供熱量；
η—燃煤鍋爐效率及供熱效率綜合總和0.7；
k—管網(wǎng)輸送能耗0.95
C—熱值， 7000kcal/㎏。（標準燃煤）
3、
采用的節(jié)能技術(shù)路線
通過對4#5#高爐出渣量、沖渣水量及冷卻方式等的考察，計算出可回收利用的熱量共計57.1MW，經(jīng)過認真分析沖渣水的水質(zhì)，采用了真空相變技術(shù)提取渣水中蘊含的大量熱能，這項技術(shù)充分保證了提熱過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。渣水最大用量為2400 m3/h。采暖系統(tǒng)水供回水溫度65/45℃。
4、 節(jié)能改造后的效果
該技術(shù)采用的能耗指標非常小，平均單位熱量能耗為：4.49 kW.h/GJ，即按鋼廠原供熱時間3000小時計算，采暖期總能耗量為242萬kW.h，折合成標煤耗量為950噸。
由此采用了這項技術(shù)供熱后，每年可節(jié)約標煤10132噸，同時可減排大量對環(huán)境有污染的廢物，主要可減少CO2排放量26545噸/年、減少SO2排放量86.12噸/年、減少氮氧化物排放量74.97噸/年（每噸標煤，排放：二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5㎏、氮氧化物7.4㎏）。為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。
5、 投資及收益分析
改造項目總投資約2600萬元，每年系統(tǒng)運營費用約300萬元；原鍋爐供暖系統(tǒng)的年運行費用約1700萬元。每年可節(jié)約運行費用約1400萬元。
6、
項目實施中遇到的問題
作為一種新型資源，在項目初始階段，審批過程較繁瑣，時間較長，因此需要政府統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)立審批、報備制度；
政應(yīng)府鼓勵供熱公司或鋼廠使用真空相變技術(shù)進行采暖，給予投資人或用戶政策和資金上的支持；
在行業(yè)發(fā)展初期，引入市場準入機制，防止良莠不齊的廠商擾亂新能源市場的健康發(fā)展。
技術(shù)提供單位介紹
哈爾濱工大金濤科技股份有限公司系哈爾濱工業(yè)大學(xué)會同該技術(shù)研發(fā)及管理人員于2008年發(fā)起設(shè)立。是一家集產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售、技術(shù)服務(wù)于一體的非清潔水源熱能資源化綜合開發(fā)利用企業(yè)。業(yè)務(wù)涵蓋污水源熱泵、再生水及地表水源熱泵、工業(yè)廢水余熱回收等領(lǐng)域，可提供該領(lǐng)域全方位技術(shù)服務(wù)及相關(guān)產(chǎn)品，同時在全國范圍內(nèi)開展EPC及BOT節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù)。
金濤系列產(chǎn)品已廣泛服務(wù)于酒店、商場、住宅、廠礦等各類建筑的采暖、空調(diào)系統(tǒng)中，目前在中國東北、西北、華北、華東等地供熱空調(diào)面積已近3000萬平方米，取得了良好的社會效益與經(jīng)濟效益，奠定了金濤在中國非清潔水源熱能開發(fā)利用領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位。
技術(shù)推廣前景
據(jù)統(tǒng)計，我國年均工業(yè)廢水排放量約為241.7億噸，其中50%左右為50℃以上的中高溫工業(yè)廢水，并且隨著經(jīng)濟快速發(fā)展其排放總量呈迅速遞增態(tài)勢。平均按照每噸水提取15℃溫差計算，其可供暖的建筑面積在4億平方米以上。
除國家統(tǒng)計每年排放掉的工業(yè)廢水外，還有大量用于生產(chǎn)冷卻工藝的循環(huán)冷卻水沒有統(tǒng)計在此數(shù)據(jù)內(nèi)，例如：鋼廠用于生鐵冶煉過程中的沖渣循環(huán)水，全國年生鐵產(chǎn)量約6.5億噸；每生產(chǎn)一噸生鐵需要4.5噸循環(huán)沖渣水；則每年用于沖渣的循環(huán)水量約30億噸；按照提取30 ℃溫差計算，每年可供熱的建筑面積至少為2億平方米。
另外，焦化行業(yè)的循環(huán)熄焦水、煤化工行業(yè)用于水煤氣降溫的循環(huán)冷卻水均屬于重度污染的工藝冷卻水，其水質(zhì)均存在嚴重的腐蝕性和結(jié)晶等問題，以往技術(shù)均無法利用，但根據(jù)直熱機的優(yōu)勢和特點，均能對其進行熱能采集。所以直熱機技術(shù)在這一領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，其市場容量非常巨大。
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