文 献 综 述

1 课题背景

1 课题背景

我国工业余热资源非常丰富，回收并利用低温余热还存在着巨大的发展空间，推进低温余热的回收利用已成为我国面临的新任务。近年来，随着全国范围内火电装机组容量不断提高，许多大容量、低排放、调峰性好的燃煤机组相继投入使用，余热回收利用成为炙手可热的话题^[1]。

余热回收利用不仅要求降低能源消耗，与此同时，经济效益和环保问题也不容小觑^[2]。目前我国工业能耗约占总能耗的70%，而工业能耗内的60%-65%均转化成为不同温度的余热，若不加以回收，造成的浪费巨大^[3]。低温余热回收利用不仅可以作为所消耗的高质量热源的代替，与此同时，相关部位的冷却负荷、循环冷却水以及空冷电耗也得到降低，对能源消耗的降低具有重要意义。目前作为国家重要能源加工转换单位的石化企业和冶金企业，内部依然存在着巨大的能源浪费，利用有机朗肯循环技术回收低温余热已经成为目前低温余热发电研究方向的热点^[4]。

2 低温烟气余热回收技术概述

早期的烟气余热回收装置及技术都十分有限，烟气温度通常仅仅只能下降到160℃左右，这要比烟气的正常露点温度高出很多，不仅仅减小了烟气的回收效率，且使得诸多烟气余热无法得到充分的运用。目前，锅炉烟气余热回收技术在进一步的改善，可以显著的提高烟气余热回收装置的利用率，确保烟气之中的水蒸气热量可以得到很好的释放，其主要的工作原理就是早期的锅炉烟气余热回收不一，将之前的单相对流换热转变成为了凝结式换热，在运用冷凝式锅炉烟气余热回收技术的阶段，将冷凝液的腐蚀问题进行及时的处理。烟气余热回收利用技术，实质上就是运用烟气热量之中的余热。从诸多锅炉之中所排出的高温烟气一般都会带走炉子自身供热量的20-50%。可以很好的运用烟气余热，实现相对较好的余热温度^[5]。余热资源可分为高温余热（大于500℃）、中温余热（200-500℃）以及低温余热（小于200℃），目前针对这部分低温烟气的回收大致分为三种技术：制热技术、制冷技术以及发电技术。

制热技术即通过以热水或蒸汽作为驱动热源利用吸收式热泵对余热进行回收。吸收式热泵分为第一类热泵（增热型）和第二类热泵（升温型），第一类热泵是利用了工质对溶液发生浓度变化的吸放热特性实现热量的转换和传递，其中溴化锂-水溶液的利用率最高。由于第一类热泵较好的能效比、节能效果明显，实际利用的可靠性较强。制冷技术与制热技术所利用的原理是热力循环的正、反两种方式，差异仅仅在于目标热量的不同。

由于热能品位低，低温烟气仅仅能回收传统汽轮发电机组无法利用的饱和蒸汽或热水，这是目前的困难所在。当前低温烟气余热发电技术有两条解决思路，一是仍以水为工质，采用对热源要求更低、适应性更好的动力机替代汽轮机、如螺杆膨胀机；二是采用沸点更低的介质替代水进行热力循环，即有机工质发电（ORC）发电。螺杆膨胀机能够适用于饱和蒸汽、汽水两相、热水，ORC在地热领域应用广，但是在工业余热领域这两项技术均未实现规模化应用，有待进一步开发。目前应用低温余热回收装置的燃煤电厂可将发热效率提升约0.29%^[6]。

1 分离式热管