我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域余能利用空間很大，工業(yè)冷卻水、工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜刑N(yùn)含著大量熱能，但因熱值較低難以提取，熱源熱泵技術(shù)可將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，轉(zhuǎn)換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用，用于供暖制冷等生活所需，是一個(gè)提高煤炭利用效率，把能源綜合利用起來(lái)的好辦法。 

    電廠余熱用于供暖 

    工業(yè)用余熱型地源熱泵技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。消耗1度電，就能得到相當(dāng)于5度電的熱能，綜合算下來(lái)，能源利用效率是原來(lái)利用燃煤供熱的2倍以上。 

    四平電廠是位于吉林省四平市的一個(gè)中型電廠，有兩個(gè)巨大的水泥冷卻塔，進(jìn)入冷卻塔的水溫大約為20多度，從塔頂落下后降為10多度，熱泵技術(shù)可從20多度的冷卻水中提取約10度的熱能出來(lái)變?yōu)楣┡臒嵩?，這樣既降低了水的溫度，達(dá)到了冷卻的目的，又將工業(yè)廢水中過(guò)去看來(lái)沒(méi)有價(jià)值的熱能，變?yōu)榭少F的供暖熱。 

    這股暖流恰恰流到了不遠(yuǎn)處的吉林農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院。吉林農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院總計(jì)供暖面積84000平方米，最大供暖半徑700米，一次熱源（電廠提供的低溫?zé)崴┚嚯x學(xué)院的機(jī)房1500米。地源熱泵系統(tǒng)將電廠的部分發(fā)電余熱回收，使低品位的熱能經(jīng)水源熱泵提升后，為校園提供冬季供暖。 

    “以前我們使用的是市政管網(wǎng)供熱，每年寒假前都要放掉供暖系統(tǒng)的水，供暖費(fèi)一分不少收不說(shuō)，還會(huì)凍掉大量暖氣片，開(kāi)春得維修，現(xiàn)在使用熱泵技術(shù)供暖，因?yàn)楣┡瘻囟日{(diào)節(jié)靈活方便，放寒假的時(shí)候，我們可以調(diào)低暖氣的溫度，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，這樣一來(lái)，每年單供熱費(fèi)這一項(xiàng)就能節(jié)約30萬(wàn)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，不污染環(huán)境，還省了不少采暖費(fèi)。”吉林省農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)韓金玉說(shuō)。 

    除此之外，電廠還減少了冷卻水的蒸發(fā)量，粗略估算，僅吉林農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院一個(gè)項(xiàng)目電廠每年可節(jié)水23萬(wàn)噸。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)單位——長(zhǎng)春工程學(xué)院設(shè)計(jì)研究院周清村院長(zhǎng)說(shuō)，項(xiàng)目的節(jié)能減排效果也很明顯，他給記者算了一筆賬，按項(xiàng)目實(shí)際供熱面積為26萬(wàn)平方米計(jì)，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(wàn)千瓦。 

    提供該項(xiàng)目技術(shù)的山東科靈空調(diào)設(shè)備有限公司總經(jīng)理葛建民告訴記者，這種工業(yè)廢熱型水源熱泵，能夠適應(yīng)工業(yè)余熱水溫差大、水質(zhì)差的特點(diǎn)，可靠性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高，水質(zhì)要求低，適用范圍廣，可利用的水體溫度為7℃至50℃，熱水出水溫度可達(dá)50℃至85℃。 

    葛建民表示，工業(yè)用余熱型地源熱泵技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。消耗1度電，就能得到相當(dāng)于5度電的熱能，綜合算下來(lái)，能源利用效率是原來(lái)利用燃煤供熱的2倍以上，而其運(yùn)行費(fèi)用并不高，能源利用率大大提高了。 

    工業(yè)余熱有了新出路 

    工業(yè)冷卻水、工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜刑N(yùn)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(shù)則能將廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，轉(zhuǎn)換成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。 

    我國(guó)北方地區(qū)供熱能耗很大，東北地區(qū)將近6個(gè)月，北京等地區(qū)的供暖期也有4個(gè)月左右。 

    而我們?cè)谏钪袑?duì)熱能的需求主要來(lái)源于燃煤，我國(guó)是以煤炭為主的能源消費(fèi)大國(guó)，燃煤占世界煤炭消費(fèi)量的27%。而我國(guó)煤炭消費(fèi)的主要方式是直接燃燒，這種能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致能源利用效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。 

    我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率65%左右，小噸位的燃煤鍋爐運(yùn)行效率甚至不到60%，且效率很難提升，造成能源浪費(fèi)嚴(yán)重。眾所周知，煤炭燃燒產(chǎn)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(jié)能減排的重要課題。 

    地?zé)崾悄軌蚬┤祟?lèi)利用的另一熱源。地源熱泵技術(shù)在建筑節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展已經(jīng)有十余年的時(shí)間。地源熱泵是指地球表面淺層水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太陽(yáng)能和地?zé)崮埽⒉捎脽岜迷?，既可供熱又可制冷的高效?jié)能空調(diào)系統(tǒng)。 

    后來(lái)，人們慢慢發(fā)現(xiàn)，工業(yè)企業(yè)排放的污水通常都在30攝氏度以上，這不僅給環(huán)境造成熱污染，還造成了熱量的浪費(fèi)。據(jù)測(cè)算，工業(yè)冷卻水、工業(yè)廢水、地?zé)嵛菜刑N(yùn)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(shù)則能將以往棄之不用的廢水中的7攝氏度至50攝氏度的低品位余熱，制成50攝氏度至85攝氏度的高品位熱能加以利用。 

    于是，利用地源熱泵技術(shù)，收集工業(yè)余熱用于北方采暖地區(qū)的供熱熱源，讓地源熱泵技術(shù)有了新的應(yīng)用空間。 

    地源熱泵技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域之后，所應(yīng)用的是工業(yè)水，與地源熱泵原來(lái)所利用地下水相比，工業(yè)廢水水質(zhì)較差，有腐蝕性。此外，淺層地?zé)崴臏囟仍?6攝氏度左右，而工業(yè)廢水的溫度變化較大，10攝氏度至30攝氏度不等。這些特點(diǎn)都給工業(yè)余熱型熱泵技術(shù)提出了更高要求。 

    工業(yè)余熱供暖前景廣闊 

    在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，煤的熱轉(zhuǎn)化效率總體只有30%以上，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家的煤炭利用率已達(dá)到90%以上，利用地源熱泵把工業(yè)余熱利用起來(lái)，可提高工業(yè)生產(chǎn)中煤炭利用效率。 

    四平市吉林省農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院這一項(xiàng)目利用的是壓縮式熱泵。除壓縮式熱泵之外，還有一類(lèi)工業(yè)余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，冬天制熱、夏天制冷。兩種技術(shù)的選擇上，應(yīng)該因地制宜，客觀分析。 

    清華同方人工環(huán)境有限公司副總經(jīng)理吳暋告訴記者，利用吸收式熱泵應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域再向居民發(fā)電需要滿(mǎn)足三個(gè)條件：一是要有驅(qū)動(dòng)式熱源。如熱電廠用來(lái)發(fā)電的熱蒸汽。 

    二是要有余熱資源。還是以熱電廠為例，以前是通過(guò)換熱器將高溫蒸汽中的熱量傳輸給利用吸收式熱泵，代替原來(lái)的換熱器后，熱效率大大提高了。同時(shí)，當(dāng)壓力巨大的蒸汽用于發(fā)電之后，剩余壓力會(huì)減小，同時(shí)溫度降低的廢蒸汽，被稱(chēng)作乏汽。原來(lái)，這部分乏汽將通過(guò)冷卻塔冷卻掉形成工業(yè)廢水，如今這部分廢蒸汽的余熱就可以通過(guò)應(yīng)用工業(yè)型地源熱泵利用起來(lái)。 

    三是要有供熱需求。目前，這種工業(yè)用地源熱泵還主要應(yīng)用于距離廠礦較近的廠礦自己的家屬區(qū)，隨著這項(xiàng)技術(shù)逐步趨于完善，將更加廣泛地應(yīng)用于城市供暖。 

    專(zhuān)家表示，工業(yè)型地源熱泵能夠應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，除了熱電廠之外，煤炭行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及石油行業(yè)等都能夠應(yīng)用。 

    鋼鐵廠在煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量爐渣，爐渣溫度很高，需要沖渣水為其降溫，沖渣水中的熱量就可以利用工業(yè)余熱型熱泵提取出來(lái)。石油輸送的過(guò)程中需要伴熱，傳統(tǒng)的伴熱熱量來(lái)源同樣是靠在輸油管道沿線設(shè)鍋爐房燒煤供熱，其實(shí)，開(kāi)采石油的過(guò)程首先是向地下大量注水，將油水一同抽上來(lái)，再實(shí)施油水分離的過(guò)程，抽取上來(lái)并與油分離開(kāi)來(lái)的水是有較高溫度的，這部分水的熱量同樣能夠憑借地源熱泵被利用起來(lái)。 

    不僅如此，工業(yè)余熱型熱泵技術(shù)還可以應(yīng)用于電力、紡織印染、水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品釀造、市政污水等其他行業(yè)。大量的廢水、廢熱被排放，在對(duì)環(huán)境造成熱污染的同時(shí)還要消耗大量燃料用于生產(chǎn)工藝中的加熱過(guò)程，在這些行業(yè)推廣熱泵技術(shù)回收廢熱，節(jié)能挖潛，工業(yè)余熱型熱泵技術(shù)還有十分巨大的市場(chǎng)空間。

    “把工業(yè)余熱利用起來(lái)，實(shí)際上是提高煤的熱轉(zhuǎn)化效率，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，煤炭的熱轉(zhuǎn)化效率總體只有30%以上，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家的煤炭利用率達(dá)到90%以上。利用地源熱泵把工業(yè)余熱利用起來(lái)，可以很好地提高工業(yè)生產(chǎn)中煤炭利用率。”吳暋說(shuō)。

(責(zé)編：DANCE)