http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:47:51 來源:經濟日報
導讀:我國工業領域餘能利用空間很大,工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能,但因熱值較低難以提取,熱源熱泵技術可將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位餘熱,轉換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用,用於供暖製冷等生活所需,是一個提高煤炭利用效率,把能源綜合利用起來的好辦法。

近(jin)日(ri),吉(ji)林(lin)省(sheng)農(nong)業(ye)工(gong)程(cheng)職(zhi)業(ye)技(ji)術(shu)學(xue)院(yuan)的(de)同(tong)學(xue)們(men)在(zai)溫(wen)暖(nuan)的(de)圖(tu)書(shu)館(guan)裏(li)閱(yue)讀(du)。這(zhe)所(suo)學(xue)校(xiao)采(cai)用(yong)工(gong)業(ye)餘(yu)熱(re)型(xing)高(gao)溫(wen)水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)機(ji)組(zu),將(jiang)四(si)平(ping)市(shi)熱(re)電(dian)廠(chang)排(pai)放(fang)的(de)廢(fei)熱(re)回(hui)收(shou),為(wei)教(jiao)學(xue)樓(lou)、學生公寓和教師公寓供暖。孫樹寶攝
電廠餘熱用於供暖
工業用餘熱型地源熱泵技術具有很好的經濟效益。消耗1度電,就能得到相當於5度電的熱能,綜合算下來,能源利用效率是原來利用燃煤供熱的2倍以上。
四平電廠是位於吉林省四平市的一個中型電廠,有兩個巨大的水泥冷卻塔,進入冷卻塔的水溫大約為20多度,從塔頂落下後降為10多度,熱泵技術可從20多度的冷卻水中提取約10度(du)的(de)熱(re)能(neng)出(chu)來(lai)變(bian)為(wei)供(gong)暖(nuan)的(de)熱(re)源(yuan),這(zhe)樣(yang)既(ji)降(jiang)低(di)了(le)水(shui)的(de)溫(wen)度(du),達(da)到(dao)了(le)冷(leng)卻(que)的(de)目(mu)的(de),又(you)將(jiang)工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)中(zhong)過(guo)去(qu)看(kan)來(lai)沒(mei)有(you)價(jia)值(zhi)的(de)熱(re)能(neng),變(bian)為(wei)可(ke)貴(gui)的(de)供(gong)暖(nuan)熱(re)。
這股暖流恰恰流到了不遠處的吉林農業工程職業技術學院。吉林農業工程職業技術學院總計供暖麵積84000平方米,最大供暖半徑700米,一次熱源(電廠提供的低溫熱水)距離學院的機房1500米。地源熱泵係統將電廠的部分發電餘熱回收,使低品位的熱能經水源熱泵提升後,為校園提供冬季供暖。
“以yi前qian我wo們men使shi用yong的de是shi市shi政zheng管guan網wang供gong熱re,每mei年nian寒han假jia前qian都dou要yao放fang掉diao供gong暖nuan係xi統tong的de水shui,供gong暖nuan費fei一yi分fen不bu少shao收shou不bu說shuo,還hai會hui凍dong掉diao大da量liang暖nuan氣qi片pian,開kai春chun得de維wei修xiu,現xian在zai使shi用yong熱re泵beng技ji術shu供gong暖nuan,因yin為wei供gong暖nuan溫wen度du調tiao節jie靈ling活huo方fang便bian,放fang寒han假jia的de時shi候hou,我wo們men可ke以yi調tiao低di暖nuan氣qi的de溫wen度du,節jie省sheng運yun行xing費fei用yong,這zhe樣yang一yi來lai,每mei年nian單dan供gong熱re費fei這zhe一yi項xiang就jiu能neng節jie約yue30萬元。采用這種供暖方式,省去了自己建鍋爐房,又不燒煤和天然氣,不汙染環境,還省了不少采暖費。”吉林省農業工程職業技術學院副院長韓金玉說。
除此之外,電廠還減少了冷卻水的蒸發量,粗略估算,僅吉林農業工程職業技術學院一個項目電廠每年可節水23萬噸。該項目的設計單位——長春工程學院設計研究院周清村院長說,項目的節能減排效果也很明顯,他給記者算了一筆賬,按項目實際供熱麵積為26萬平方米計,一年可減排粉塵6噸、二氧化硫153噸、二氧化碳13938噸,每年少向大氣層排放溫室氣體熱量13萬千瓦。
提供該項目技術的山東科靈空調設備有限公司總經理葛建民告訴記者,這種工業廢熱型水源熱泵,能夠適應工業餘熱水溫差大、水質差的特點,可靠性強、自動化程度高,水質要求低,適用範圍廣,可利用的水體溫度為7℃至50℃,熱水出水溫度可達50℃至85℃。
葛建民表示,工業用餘熱型地源熱泵技術具有很好的經濟效益。消耗1度電,就能得到相當於5度電的熱能,綜合算下來,能源利用效率是原來利用燃煤供熱的2倍以上,而其運行費用並不高,能源利用率大大提高了。
工業餘熱有了新出路
工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能,但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄,熱泵技術則能將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位餘熱,轉換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
我國北方地區供熱能耗很大,東北地區將近6個月,北京等地區的供暖期也有4個月左右。
而我們在生活中對熱能的需求主要來源於燃煤,我國是以煤炭為主的能源消費大國,燃煤占世界煤炭消費量的27%。而我國煤炭消費的主要方式是直接燃燒,這種能源消費結構導致能源利用效率低下、環境汙染嚴重等問題。
我國燃煤工業鍋爐平均運行效率65%左右,小噸位的燃煤鍋爐運行效率甚至不到60%,且效率很難提升,造成能源浪費嚴重。眾所周知,煤炭燃燒產生的二氧化碳、二氧化硫是溫室氣體的主要成分。如何提高煤的使用效率,少用煤,始終是節能減排的重要課題。
地熱是能夠供人類利用的另一熱源。地源熱泵技術在建築節能領域的應用和發展已經有十餘年的時間。地源熱泵是指地球表麵淺層水源(如地下水、河流和湖泊)和土壤源中吸收的太陽能和地熱能,並采用熱泵原理,既可供熱又可製冷的高效節能空調係統。
後來,人們慢慢發現,工業企業排放的汙水通常都在30攝氏度以上,這不僅給環境造成熱汙染,還造成了熱量的浪費。據測算,工業冷卻水、工業廢水、地熱尾水中蘊含著大量熱能,但因熱值較低難以提取而幾乎全部丟棄,熱泵技術則能將以往棄之不用的廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位餘熱,製成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。
於是,利用地源熱泵技術,收集工業餘熱用於北方采暖地區的供熱熱源,讓地源熱泵技術有了新的應用空間。
diyuanrebengjishuyingyongdaogongyelingyuzhihou,suoyingyongdeshigongyeshui,yudiyuanrebengyuanlaisuoliyongdixiashuixiangbi,gongyefeishuishuizhijiaocha,youfushixing。ciwai,qiancengdireshuidewenduzai16攝氏度左右,而工業廢水的溫度變化較大,10攝氏度至30攝氏度不等。這些特點都給工業餘熱型熱泵技術提出了更高要求。
工業餘熱供暖前景廣闊
在我國工業生產過程中,煤的熱轉化效率總體隻有30%以上,而一些發達國家的煤炭利用率已達到90%以上,利用地源熱泵把工業餘熱利用起來,可提高工業生產中煤炭利用效率。
四平市吉林省農業工程職業技術學院這一項目利用的是壓縮式熱泵。除壓縮式熱泵之外,還有一類工業餘熱型熱泵叫作吸收式熱泵。
吸收式熱泵以供熱為主,而壓縮式熱泵則能夠更好地冷熱兼顧,冬天製熱、夏天製冷。兩種技術的選擇上,應該因地製宜,客觀分析。
清華同方人工環境有限公司副總經理吳暋告訴記者,利用吸收式熱泵應用於工業領域再向居民發電需要滿足三個條件:一是要有驅動式熱源。如熱電廠用來發電的熱蒸汽。
二er是shi要yao有you餘yu熱re資zi源yuan。還hai是shi以yi熱re電dian廠chang為wei例li,以yi前qian是shi通tong過guo換huan熱re器qi將jiang高gao溫wen蒸zheng汽qi中zhong的de熱re量liang傳chuan輸shu給gei利li用yong吸xi收shou式shi熱re泵beng,代dai替ti原yuan來lai的de換huan熱re器qi後hou,熱re效xiao率lv大da大da提ti高gao了le。同tong時shi,當dang壓ya力li巨ju大da的de蒸zheng汽qi用yong於yu發fa電dian之zhi後hou,剩sheng餘yu壓ya力li會hui減jian小xiao,同tong時shi溫wen度du降jiang低di的de廢fei蒸zheng汽qi,被bei稱cheng作zuo乏fa汽qi。原yuan來lai,這zhe部bu分fen乏fa汽qi將jiang通tong過guo冷leng卻que塔ta冷leng卻que掉diao形xing成cheng工gong業ye廢fei水shui,如ru今jin這zhe部bu分fen廢fei蒸zheng汽qi的de餘yu熱re就jiu可ke以yi通tong過guo應ying用yong工gong業ye型xing地di源yuan熱re泵beng利li用yong起qi來lai。
三san是shi要yao有you供gong熱re需xu求qiu。目mu前qian,這zhe種zhong工gong業ye用yong地di源yuan熱re泵beng還hai主zhu要yao應ying用yong於yu距ju離li廠chang礦kuang較jiao近jin的de廠chang礦kuang自zi己ji的de家jia屬shu區qu,隨sui著zhe這zhe項xiang技ji術shu逐zhu步bu趨qu於yu完wan善shan,將jiang更geng加jia廣guang泛fan地di應ying用yong於yu城cheng市shi供gong暖nuan。
專家表示,工業型地源熱泵能夠應用於許多工業生產領域,除了熱電廠之外,煤炭行業、鋼鐵行業以及石油行業等都能夠應用。
鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)在(zai)煉(lian)鋼(gang)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)爐(lu)渣(zha),爐(lu)渣(zha)溫(wen)度(du)很(hen)高(gao),需(xu)要(yao)衝(chong)渣(zha)水(shui)為(wei)其(qi)降(jiang)溫(wen),衝(chong)渣(zha)水(shui)中(zhong)的(de)熱(re)量(liang)就(jiu)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)工(gong)業(ye)餘(yu)熱(re)型(xing)熱(re)泵(beng)提(ti)取(qu)出(chu)來(lai)。石(shi)油(you)輸(shu)送(song)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)伴(ban)熱(re),傳(chuan)統(tong)的(de)伴(ban)熱(re)熱(re)量(liang)來(lai)源(yuan)同(tong)樣(yang)是(shi)靠(kao)在(zai)輸(shu)油(you)管(guan)道(dao)沿(yan)線(xian)設(she)鍋(guo)爐(lu)房(fang)燒(shao)煤(mei)供(gong)熱(re),其(qi)實(shi),開(kai)采(cai)石(shi)油(you)的(de)過(guo)程(cheng)首(shou)先(xian)是(shi)向(xiang)地(di)下(xia)大(da)量(liang)注(zhu)水(shui),將(jiang)油(you)水(shui)一(yi)同(tong)抽(chou)上(shang)來(lai),再(zai)實(shi)施(shi)油(you)水(shui)分(fen)離(li)的(de)過(guo)程(cheng),抽(chou)取(qu)上(shang)來(lai)並(bing)與(yu)油(you)分(fen)離(li)開(kai)來(lai)的(de)水(shui)是(shi)有(you)較(jiao)高(gao)溫(wen)度(du)的(de),這(zhe)部(bu)分(fen)水(shui)的(de)熱(re)量(liang)同(tong)樣(yang)能(neng)夠(gou)憑(ping)借(jie)地(di)源(yuan)熱(re)泵(beng)被(bei)利(li)用(yong)起(qi)來(lai)。
不僅如此,工業餘熱型熱泵技術還可以應用於電力、紡織印染、水產養殖、食品釀造、市政汙水等其他行業。大量的廢水、廢fei熱re被bei排pai放fang,在zai對dui環huan境jing造zao成cheng熱re汙wu染ran的de同tong時shi還hai要yao消xiao耗hao大da量liang燃ran料liao用yong於yu生sheng產chan工gong藝yi中zhong的de加jia熱re過guo程cheng,在zai這zhe些xie行xing業ye推tui廣guang熱re泵beng技ji術shu回hui收shou廢fei熱re,節jie能neng挖wa潛qian,工gong業ye餘yu熱re型xing熱re泵beng技ji術shu還hai有you十shi分fen巨ju大da的de市shi場chang空kong間jian。
“把工業餘熱利用起來,實際上是提高煤的熱轉化效率,在我國工業生產過程中,煤炭的熱轉化效率總體隻有30%以上,而一些發達國家的煤炭利用率達到90%以上。利用地源熱泵把工業餘熱利用起來,可以很好地提高工業生產中煤炭利用率。”吳暋說。