《安全环境-环保技术》之几种行业内余热余能的深度分析及余热余能利用的意义.doc

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。
几种行业内余热余能的深度分析及余热余能利用的意义

一、关于余热余能的理解
所谓余热余能：即为了满足工艺过程、生产某种产品，或为了满足人们生活、工作的需求，需求消耗必然数量的能源。除了为满足这类需求理论上所需消耗的能源之外的、认为无用的、剩余的热与能即为相关过程和需求的余热余能。
余热余能是相关过程和需求当中被认为无用的热与能，并非全部都不可被再利用，实际上通过必然的方式仍然可以有效地利用这部分热与能。这也是我们讨论、关心这部分能量的目的之一。另外，从能源科技的发展而言，能的合理利用与不断提高的余热余能利用水平有着密切的关系。
余热余能的利用水平与相关时代的科技水平、生活、工作方式密切相关。随着可现代科技的不断进步，今天的余热余能，明天即可能部分的成为理论上的需求。也就是说能的利用水平的提高是与余热余能的合理利用密切相关的。今天被认为是余热余能，明天即成了有效能或者减少了的余热余能。例如，在炼钢过程中，过去将钢水变成产品，要求先浇铸→冷却→变成钢锭→加热→满足轧钢工艺→产品，这样在冷却过程中会产生余热，在加热过程中又要添加能的消耗。由于发明了连铸技术，则可直接利用钢水进行轧制，不仅减少了加热能的消耗，同时还减少了冷却过程中的余热。再如，过去火力发电系统，由于燃烧与传热火用损失和其它缘由，使发电过程产生了大量烟气余热及冷凝余热，并散失至大气当中，系统效率很低。近代，由于改善了燃烧及传热过程等，减少了㶲损失引发的排烟损失及冷凝损失，使发电系统的发电效率达到了较高水平，低的达到40%摆布，高的达到60~70%摆布。也就是说随着发电方式的改变，充分利用了以㶲损失表现的高位余能，达到了能的合理利用，获得了系统发电效率的提高。再例如，废热锅炉的利用，大大地改善了工艺系统余热利用，从而将余热变成了人们所需求的热、功、电。普通情况下，余热余能既可能是由高位㶲损失引发，也可能是由低位的热损失引发。余热余能虽然均属于低位能，但是它们的来历却大不相同。有的是由于利用不好，产生了大量的㶲损失而构成的;有的却是正常利用后较少产生火用损失而构成的。虽然它们在余热余能的方式下属于低位能源，但由于来历不同，我们在考虑它们的回收利用时，即可能产生不同的方法与措施。对于前者，我们可以利用减少㶲损失、改善燃烧传热等方法，可以使余热余能得到较好的利用。后者则可采用多能互补的方法，从而合理利用余热余能。这样我们即对余热余能的产生、性质及其利用有了一个较全面的理解与认识。
总之，余热余能的概念是相对的，是随时变化的。它的研讨、利用与能源的合理利用、发展是密切相关的。余热余能的利用及研讨过程，在必然程度上代表了能源的合理利用与发展水平。以往多以直观的热力学第必然律(热平衡)来研讨余热余能的利用，也的确取得了很大的成就，使总能利用系统效率有3~6%的提高。但是人们忽略了在余热余能的利用方面，联合热力学第二定律研讨问题所取得的成就。火力发电今天能取得40~70%的发电效率，仅仅按照热平衡来研讨是难以达到的。所以，我们在考察研讨余热余能的潜力及措施时，也务必按此方法及理念来分析问题，并制定相应地措施，才会取得理想的效益。注：未被利用的余热余能仍然属于能，只不过是难以利用的能，其火无的比例很高，或全为火无。
二、需求关注余热余能利用的意义
随着社会的发展，人们对能源的依赖程度在加强。人们成倍添加的对能源的需求，构成了地球化石能源的储量在迅速减少，构成了难以持续发展的格局。同时人们大量地利用能源，也构成了严重的环境污染与生态恶化。从理论上讲，可再生能源(太阳能、风能、水能等)的数量几乎取之不尽、用之不竭，即可持续发展、长时间利用。但由于其密度低、随时性很强(随时间变化十分明显)的特性，使人们的对其的利用极为困难，往往是投入产出不合算。所以，在没有出现合理的利用方式或可持续发展的新能源、可再生能源或实现经济、安全利用的技术之前，人们仍然还要依托化石能源。在这类现实的情况下，节能减排或能的合理利用则具有严重意义。在化石能源的利用过程中，实践证明只能有效地利用一部分，另一部分则以不同方式变成了余热余能。在能源利用的过程中，人们通常将变成余热余能的过程称为损失的过程，例如摩擦损失、节流损失、散热损失、燃烧损失、传热损失等。实践证明，这部分“损失”在必然条件下它们又变成了余热余能，其能的品位也出现了降低，而这些被降低了品位的余热余能中的一部分又可能变成有效能。余热余能的可用程度往往与时间、地点、相关的技术水平、管理水平有密切的关系，而余热余能的有效利用，又往往能促进能源的合理利用。余热余能的利用不仅包括高位火用部分，也包括低位火用的部分。在此我们可以说，余热余能的合理利用，乃是能源合理利用的重要