基于低真空相变原理的工业废水余热回收技术
发布日期：2018-09-05 浏览次数：809
一、技术名称：
基于低真空相变原理的工业废水余热回收技术
二、技术适用范围：
该产品广泛应用于石油化工、煤炭、电力、钢铁、冶金、纺织、造纸等行业的工业废水余热回收，提供工业、生活热水，或为建筑物供热。
三、 社会影响/协同效益
该设备在应用过程中具有明显的社会影响及效益，具体影响及效益归纳如下：
1) 可持续发展：该设备主要用于工业废水的余热利用，属于清洁可再生能源，具备可持续发展的能力。
2) 气候变化：设备进行余热利用的同时，大量减少了CO2的排放，有助于缓解温室效应。
3) 能源安全：设备将工业废水热提取给清洁水，换热介质安全，运行环境为负压环境，没有燃烧、保障等风险。
4) 就业：设备生产、施工、运营管理均可带动就业，每台设备可创造约20人的就业岗位。
5) 减轻污染：设备进行余热利用可节省大量燃煤燃烧，减少相应的CO、SO2、NOx排放，有效减少大气污染。
四、技术内容
1、技术原理
本技术系利用水的沸点会随着环境压力的降低而降低的特性，人为制造一个负压环境，使50℃以上的工业废水发生闪蒸，产生负压蒸汽携带汽化潜热输送至冷凝器内向低温介质（如：供暖水）进行冷凝放热，从而实现高污染工业废水余热的清洁、高效、低成本回收。本技术避免了换热壁面与工业废水的直接接触，解决了传统换热方式在工业废水余热回收应用上发生的换热壁面污染、腐蚀、结垢的问题，实现了工业废水的清洁、高效换热。具体原理图如图1所示。
2、关键技术
1）采用真空相变技术，将中高温废水闪蒸，产生的蒸汽与低温流体进行热交换。实现热交换过程工业废水与低温流体换热无壁面接触，彻底解决传统间壁式换热器易腐蚀、结晶、挂垢及堵塞等技术难题。
2）该产品采用多级连续闪蒸换热技术，实现大温差换热，提高传热效率，降低系统能耗，最大限度的利用工业废水热能，其结构如图2所示。
3）该产品的冷凝侧为适应负压蒸汽相同质量流量下体积巨大的特点，专门开发了负压蒸汽冷凝器（蒸汽侧大通道板式换热器），即保留了板式换热器传热系数高的特点，又通过加大蒸汽侧流通截面积降低压阻。
五、最佳节能技术来源、专利、获奖情况及可靠性
技术来源：企业自主研发。
专利及获奖情况：项目产品已获得授权发明专利3项。2014年通过新产品鉴定，项目鉴定结果为技术成果填补国内空白，技术水平处于国际先进水平。2017年本项目技术评为哈尔滨市科技进步一等奖。
可靠性：该设备配套完善的自动控制系统，可做到一键启停，在工业废水余热利用过程中，可做到整个采暖季（4-6个月）无需停机清洗（普通换热器清洗周期为3-10天）。所有产品出厂均由黑龙江省机械产品质量监督检验二站进行检验，其换热量、传热系数及耐压性能均达到了设计标准并出具《产品检验报告》。
六、典型应用案例
邯郸市热力公司、邢台市金昊热力公司、河钢集团唐山钢铁公司、 灵寿正元化肥有限公司、山西美锦钢铁有限公司、潍坊特钢、丰喜化工集团等。
七、推广潜力
首先系统具备明显的节能效果和经济效益——高达98.2%的节能率，以及1年左右的投资回收期，使得其在市场推广方面具有很强的竞争优势及潜力，而该市场目前仍处于起步阶段，具有较大的发展空间。
其次该系统节能环保效应明显，直热机技术产品的应用平均每台10MW设备每年可为国家年节省标煤近万吨，按照2020年该技术在行业内达到的推广比例50%计算，2020年公司直热机产品市场推广应用达435台，按平均每台产品400万元计算，设备直接投入约为17亿元，可节省标煤435万吨，二氧化碳减排能力达1140万吨。
同时该技术在余热利用上符合国家余热暖民的政策方向，可享受到国家对该系统投入的节能补贴，且该项技术在对工业废水进行余热回收的同时，可实现有色烟羽脱白、VOCs治理、浓盐水处理等多种效果，具有广泛市场空间。