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吸收式制冷以热能为驱动能源实现制冷。其特点包括:
a、 可直接利用热源,耗电极少
吸收式制冷机组用电只相当于同容量离心式机的2%-9%,在电力供应紧张形势下,可为工厂能源配置提供更多选择。
b、可利用低品位余热同时实现制冷和制热
吸收式制冷机组除了利用锅炉蒸汽、燃料产生的热能外,可利用低压蒸汽、热水,甚至废汽、余热、太阳能等低品位热能在同一机组中实现制冷和制热,有效扩大了余热应用范围。
c、安全可靠
吸收式制冷设备除了泵和阀件外,绝大部分是换热器,运转安静,振动小;同时,制冷机在真空状态下运行,结构简单,安全可靠,安装方便。
由于吸收式制冷技术可利用余热制冷用于工艺需要和空调需要,因此以其特有的优势受到广泛的关注。铝冶炼和铝加工行业具有较多的余热资源,而同时又在制冷和空调上有较大需求,包括表面处理车间的氧化槽温度控制、工艺空调送风,办公、厂房、生活区空调等,吸收式制冷技术在这些场合可充分利用余热,节约制冷用电,具有较好的投资回报。
3.3、热泵技术
热泵技术通过电力做功将低品位热能转变为可用的高品位热能,从而以消耗较小的电力为代价获得大量的可用热能。在合理设计前提下,热泵的能效比可达到3-4,即与常规的电加热相比,热泵的产热效率是电加热的3到4倍,因此可起到利用余热大量节约用电的效果。
目前,国内热泵技术在生活供暖方面得到广泛应用,包括空气源、水源和地源热泵的应用等。但在工业生产中热泵技术尚未得到很好应用,主要原因是对生产工艺中的热能需要不了解以及对热泵技术掌握不深有关。
用低品位余热(烟气或水)作为热源,利用热泵技术要很好解决系统设计问题,包括工质和压缩机的选用,从而使得压缩机在合适的压缩比下经济可靠运行,并且综合考虑热源和用热情况,实现工艺要求。在常规热泵的工艺应用方面,以铝行业喷漆房空调为例,如采用常规的排风和新风热交换以回收余热,由于仅在冬季较少天数可获得经济性的传热温差,因此余热回收利用意义不大。但如采用热泵技术,则可有效提高两侧传热温差,同时吸热端和放热端可灵活分离设置,可极大提高余热回收利用的时间和效果,大大减少空调热能损耗。在实现高温应用方面,可以直接回收利用20~55度的低品位余热资源,制出65~95度热水或热风,用于表面处理生产线的脱脂、封孔、热水洗以及烘干等工艺环节,从而用较小代价利用了低品位余热。
4 、经济效益分析
铝冶炼和加工行业的热力系统存在巨大的节能潜力,余热利用的关键是业主对这种潜在经济效益的认识和供应商可提供技术上可行、经济上划算的解决方案。以某铝业公司电解槽烟气余热利用项目为例,项目首先在技术上解决了可行问题,使电解槽烟气余热的安全利用成为可能;在此基础上通过优化系统设计,严格保证设备质量,使得项目获得圆满成功。通过对本项目系统运行实际测算,三个月内累计节约热能26万kWh,节能效果显著,投资回收期仅有2年,利用三等余热资源实现了一等余热资源的投资收益。
5 、结论
实践表明,铝冶炼和加工行业的热力系统存在巨大的节能潜力,不仅在高品质余热的回收利用上,在低温余热回收利用上,只要因地制宜,选择合适的工艺方案,也可为用户创造可观的经济效益。
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