基于能级分析评价工业余热资源方法探讨.pdfVIP

第4期 ．89． 基于能级分析评价工业佘热资源的方法探讨 冒咏秋 ，华刚 ，王霞。 (1．中国质量认证中心南京分中心，江苏南京210005) (2．江苏常正锅炉有限公司，江苏 常州213000) (3．江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏 南京210014) [摘 要]能级分析方法将能量品位概念数据化，为热力系统能量 匹配的合理性提供理论判据。本文以热平衡分析方法和火 用分析方法为理论基础，推导得到了工业生产过程中烟气、废渣余热的能级系数计算公式。结合余热回收实例，探讨 了能 级分析方法在工业余热资源回收中的具体应用，可为余热资源的回收、合理利用以及深度挖掘余热资源提供参考。 [关键词]工业余热；能级分析；热平衡；火用分析；方法探讨 随着工业化进程 的不断深入 ，资源、能源、 某一项资源的回收利用。 环境对工业发展的约束作用 日益加强。建材、钢 对余热资源进行综合、合理、科学的评价， 铁、化工等高耗能行业发展方式粗放、能效水平 是实现余热资源有效合理利用的重要前提 。目 低下的问题亟待解决。如能采取有效手段，将上 前，常用的分析方法主要有基于热力学第一定律 述工业生产过程中排放的烟气、废水、废渣的余 的热平衡分析法和基于热力学第二定律的火用分 热资源合理回收再利用，可 以极大地降低单位产 析法，二者分别用于计算理论可 回收最大热量和 品能耗，既有利于节能减排，更有利于企业 的发 理论可做最大有用功[1】，但二者只是解决可用能、 展 。因此，能否有效回收利用余热资源对于企业 可用功中 “量”的问题，没有解决能量 “质 ”的 发展具有重要意义 。 问题，如某烟气余热是用于供热、发电还是热电 工业节能的发展过程呈现着 “点一线一面” 联产，上述二者并不具备明确的指导作用 。这种 的发展模式， “点”阶段侧重于对某一项资源 的 模糊状态，不利于节能项 目的有效实施。余热能 回收利用，关注的是节能技术的简单复制，对技 量回收系统涉及不同种类能量之间的相互转换， 术的效果和经济性关注不够 ； “线”阶段则开始 其能量匹配状况的合理评价对提高系统能量的回 认真研究技术应用的适用性 问题，设计单位开始 收效率、转换效率、改善系统的经济性具有十分 注重对技术的掌握和 了解 ，关注整个工业系统 重要意义 口1。 的节能技术合理配置； “面”阶段则是在 “线” 有学者 [2-3]提出能级分析的评定方法 ，将余 阶段充分发展的基础上，对工业生产过程深度挖 热火用与理论可 回收最大热量之 比定义为能级系 掘 ，将节能理念融入项 目规划、设计、施工、运 数，并以电能作为评价基准 (能级系数为1，电能 行管理、个人行为和政策等各方面，以实现对生 为最高形式能量)。能级系数实质上将余热资源 产工艺革命性的变革。笔者认为，当前我 国工业 的能量品位进行量化 。比较余热资源能级系数与 节能的发展正处于由 “点”向 “线”的过渡。 用户需求能量的能级系数，并结合能量分析和火 目前，以水泥余热发 电、烧结环冷余热发 用分析，来选择最经济的余热回收方案 。 电、高炉TRT、高炉或转炉煤气回收发电、高炉冲 本文 以热平衡分析方法和火用分析方法为 渣水余热回收等为代表的工业余热余能回收利用