技術介紹
技術原理：本項目熱能采集設備—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分別進行，沖渣水側沒有換熱壁面，溶解于水中的大量無機鹽類等易結晶物質無處附著，從而徹底杜絕了傳統間壁式換熱器在換熱過程中換熱壁面結晶掛垢問題，同時也便于與沖渣水接觸的蒸發器內部進行防腐處理，且不影響傳熱；同時采用逐級蒸發、分段冷凝的專利結構設計，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。
技術特點：可避免由于大多數工業廢水以及工藝循環冷卻水在使用和循環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由于溫度的降低而必然出現過飽和，從而導致鹽堿物質發生結晶析出現象；以及常規的各類接觸式換熱設備，由于換熱金屬壁面即是冷壁面，結晶析出的各類鹽堿物質必然附著在這個冷壁面上，從而導致換熱壁面的污染造成傳熱系數急劇下降甚至堵塞；同時工業廢水中的各類陰陽離子成分復雜，一般都具有強烈的腐蝕性，腐蝕機理也異常復雜，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。
技術優勢：沒有冷壁面存在，無結晶掛垢等問題；傳熱系數高，傳熱溫差小；安全可靠，穩定運行；運行成本低。
適用行業及領域
本技術適用于石油化工、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。該技術已在鋼廠、化工廠等有余熱回收需求的企業成功應用，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年建廠投產的河北省特大型鋼鐵企業。集團現擁有總資產245億元，凈資產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能力。邯鋼集團生產過程中都存在大量工藝冷卻循環水，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。經與邯鋼集團協商決定利用邯鋼集團4﹟高爐和5＃高爐工藝循環水進行余熱利用，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—管網輸送能耗0.95
C—熱值， 7000kcal/㎏。（標準燃煤）
3、
采用的節能技術路線
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，經過認真分析沖渣水的水質，采用了真空相變技術提取渣水中蘊含的大量熱能，這項技術充分保證了提熱過程的連續性和穩定性。渣水最大用量為2400 m3/h。采暖系統水供回水溫度65/45℃。
4、 節能改造后的效果
該技術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供熱后，每年可節約標煤10132噸，同時可減排大量對環境有污染的廢物，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，每年系統運營費用約300萬元；原鍋爐供暖系統的年運行費用約1700萬元。每年可節約運行費用約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，因此需要政府統籌規劃，設立審批、報備制度；
政應府鼓勵供熱公司或鋼廠使用真空相變技術進行采暖，給予投資人或用戶政策和資金上的支持；
在行業發展初期，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展。
技術提供單位介紹
哈爾濱工大金濤科技股份有限公司系哈爾濱工業大學會同該技術研發及管理人員于2008年發起設立。是一家集產品研發、制造、銷售、技術服務于一體的非清潔水源熱能資源化綜合開發利用企業。業務涵蓋污水源熱泵、再生水及地表水源熱泵、工業廢水余熱回收等領域，可提供該領域全方位技術服務及相關產品，同時在全國范圍內開展EPC及BOT節能服務業務。
金濤系列產品已廣泛服務于酒店、商場、住宅、廠礦等各類建筑的采暖、空調系統中，目前在中國東北、西北、華北、華東等地供熱空調面積已近3000萬平方米，取得了良好的社會效益與經濟效益，奠定了金濤在中國非清潔水源熱能開發利用領域的領軍地位。
技術推廣前景
據統計，我國年均工業廢水排放量約為241.7億噸，其中50%左右為50℃以上的中高溫工業廢水，并且隨著經濟快速發展其排放總量呈迅速遞增態勢。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。
除國家統計每年排放掉的工業廢水外，還有大量用于生產冷卻工藝的循環冷卻水沒有統計在此數據內，例如：鋼廠用于生鐵冶煉過程中的沖渣循環水，全國年生鐵產量約6.5億噸；每生產一噸生鐵需要4.5噸循環沖渣水；則每年用于沖渣的循環水量約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，焦化行業的循環熄焦水、煤化工行業用于水煤氣降溫的循環冷卻水均屬于重度污染的工藝冷卻水，其水質均存在嚴重的腐蝕性和結晶等問題，以往技術均無法利用，但根據直熱機的優勢和特點，均能對其進行熱能采集。所以直熱機技術在這一領域具有廣闊的應用前景，其市場容量非常巨大。
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