低温余热回收技术在煤制工业燃气项目中的应用

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1、低温余热回收技术在煤制工业燃气项目中的应用Theapplicationoflow-temperaturewasteheatrecoverytechnologyincoal-basedsyntheticindustrialgasproject领域：环境工程作者姓名：邓攀峰指导教师：张于峰教授企业导师：马鸿敬正高级工程师天津大学环境科学与工程学院二零一五年十二月摘要随着全球能源形势的日趋严峻，做好节能减排工作已经成为全社会的共识。工业生产过程需要消耗大量的一次能源，其中伴随着各种余热的产生。高温余热的利用已经逐渐成熟，针对中

2、低温余热的回收利用，同样需要引起足够高的重视。本文依托江西省高安市建陶基地的大型煤制工业燃气项目，通过对项目整体工艺流程的分析，寻找可供回收利用的低温余热资源。对于汽轮机末端凝汽器循环水来说，可以利用热泵技术回收余热，供全厂冬季采暖使用。对于从余热锅炉出来的200℃水煤气，采用有机工质朗肯循环发电，单台气化炉对应的理论发电功率达到184.4kW，发电效率为10.27％。本文系统研究这两种余热回收技术，通过比较不同系统形式的工作机理和优缺点，进行相关的系统方案设计与分析，对部分主要设备进行设计计算。通过探讨不同的热力学分析

3、方法，从理论角度剖析了低温余热回收系统的能源转换形式和效率，为进一步提高系统的能量综合利用水平指明了方向。最后，通过对低温余热回收系统的整体装置进行效益分析，表明该系统方案具有较高的经济效益和社会效益。工业生产存在许多相似的工艺过程和装置，通过对煤制工业燃气项目的深入分析，将会给其它生产过程中的低温余热回收利用提供很好的借鉴作用，从而为低温余热回收技术在工业领域和可再生能源领域实现低品位热量有效利用及大规模推广应用奠定了基础。关键词：煤制工业燃气；低温余热；热泵；低温发电ABSTRACTAsincreasingtense

4、ofenergystorageinglobalrange,energyconservationandemissionsreductionhasbecometheconsensusofthewholesociety.Industrialproductionprocessneedstoconsumelargeamountsofenergy,whichisaccompaniedwithavarietyofwasteheat.Theutilizetechnologyofhigh-temperaturewasteheatwasgr

5、aduallymature,andtherecyclingoflow-temperaturewasteheatisalsoneedtocauseenoughattention.Thispaperwasbasedonthelarge-scalecoal-basedsyntheticindustrialgasprojectinGaoanceramicbaseofJiangxiprovince.Wehavelookedforavailablelow-temperaturewasteheatresourcesforrecycli

6、ngthroughthoroughanalysisofthewholeprojectprocess.Theheatpumptechnologycanbeusedtorecyclingthewasteheatofthecirculationwaterofsteamturbineterminalcondenser,fortheuseofheatinginwinter.OrganicRankineCyclewasappliedtocogenerationof200℃watergasformwasteheatboiler,the

7、theoreticalgeneratedpowerofonesinglegasifieris184.4kW,andpowergenerationefficiencyis10.27%.Wehavebeensystematicallystudiedthetwokindsofwasteheatrecoverytechnology,bycomparingtheworkingmechanismandtheadvantagesanddisadvantagesofdifferentsystemform,wedesignandanaly

8、zetherelevantsystemscheme,andthendesignandcalculatesomeofthemainequipment.Bydiscussingdifferentthermodynamicanalysismethods,wedissecttheenergyutilizationforman