熱能綜合利用的探討與應(yīng)用

【摘 要】近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，我國(guó)熱能生產(chǎn)和需要之間的差距越來(lái)越大，熱能綜合利用問(wèn)題就顯得更加緊迫了。為了解決這一問(wèn)題，熱能的節(jié)約和合理使用已是當(dāng)務(wù)之急。本文就對(duì)熱能的綜合利用進(jìn)行一番分析，并論述了熱能在我國(guó)的應(yīng)用情況，希望能夠?yàn)榻档湍茉聪募疤岣呓?jīng)濟(jì)效益提供參考。

【關(guān)鍵詞】熱能；綜合利用；應(yīng)用

前言

能源是實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化、提高人民生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快慢，很大程度上要看能源問(wèn)題解決得如何而定。熱能是一種可再生能源，具有分布廣、可直接利用、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。因此，如何有效利用熱能，特別是在世界能源日益緊缺的今天，能否有效利用熱能以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，達(dá)到提質(zhì)降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，十分重要和緊迫，還需要我們進(jìn)行大量的試驗(yàn)和反復(fù)的探索。

一、熱能綜合利用分析

熱能綜合利用是以節(jié)能、降耗、減污、增效為目標(biāo)，大致包含污水處理廠、熱電廠、工業(yè)企業(yè)、居民區(qū)、商業(yè)辦公區(qū)及水體在內(nèi)的多主體的水、熱、能綜合利用網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中，不同的主體之間形成較固定的配合關(guān)系，如A主體的廢水深度處理后供給B主體，A主體的廢水余熱回收后供給C主體等，以提升資源利用率和節(jié)能降耗。具體而言，熱能綜合利用有三個(gè)層面：一是在市鎮(zhèn)的層面上，形成以工業(yè)區(qū)、商業(yè)辦公區(qū)、居民區(qū)、熱電廠和水體為多主體的資源與能源優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)；二是在工業(yè)園區(qū)的層面上，形成以不同企業(yè)、園區(qū)水體和生活區(qū)為多主體的資源與能源優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)；三是以重點(diǎn)行業(yè)的重要大型企業(yè)為對(duì)象，形成以企業(yè)內(nèi)部各子公司為多主體的資源與能源優(yōu)化利用網(wǎng)絡(luò)。在多主體的復(fù)雜系統(tǒng)中，通過(guò)再生水回用、余熱回收、能量的梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)熱能綜合利用的最優(yōu)化。而實(shí)現(xiàn)熱能綜合利用最優(yōu)化的關(guān)鍵在于合理建模、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及相應(yīng)的技術(shù)。概括地說(shuō)，熱能綜合利用的途徑主要有：

1.深度處理后進(jìn)行回用 深度處理后再回用主要是用作工業(yè)循環(huán)冷卻水、工業(yè)用水及市政雜用等。其中，工業(yè)冷卻水的水質(zhì)要求較高，一般根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)而定，控制好含鹽量、硬度、COD值等，需要進(jìn)行復(fù)雜處理，如采用生物脫氮、化學(xué)氧化處理等。如果對(duì)水中硬度、含鹽量要求非常高時(shí)，則需要進(jìn)行深度處理，通常采用反滲透處理技術(shù)或采用新工藝提高水質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況而定，根據(jù)不同的用途達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.實(shí)現(xiàn)余熱高回收 余熱經(jīng)處理后作為工業(yè)供熱回收。實(shí)現(xiàn)高回收后，系統(tǒng)供熱減排可達(dá)到一定量，且這時(shí)余熱的處理成本很低，一般而言，比綜合利用項(xiàng)目實(shí)施前降低47%，每年節(jié)約成本幾十萬(wàn)元。值得注意的是，電廠冷卻水熱回收后，可以不再安裝降溫設(shè)施，可節(jié)省這部分投資和運(yùn)行費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.實(shí)現(xiàn)有效熱量轉(zhuǎn)移 利用相應(yīng)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污水處理廠出水與電廠、車間冷卻水之間有效熱量轉(zhuǎn)移，更好地為辦公室和車間夏季供冷、冬季供熱，更系統(tǒng)地為電廠用水預(yù)熱提供生活熱水，為污水處理廠、電廠等提供優(yōu)質(zhì)燃料，以達(dá)到節(jié)能目的。通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)供暖、制冷和生活熱水供給，已成為目前較為理想的熱能綜合利用途徑之一。

可以說(shuō)，只要我們充分合理利用熱能；回收余熱，盡可能的節(jié)省熱能；加強(qiáng)技術(shù)改造和管理維護(hù)，以避免熱能的浪費(fèi)，就能達(dá)到提質(zhì)降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。熱能綜合利用為當(dāng)前我國(guó)許多領(lǐng)域正面臨巨大壓力的節(jié)能減排工作提供了一種新模式，熱能綜合利用網(wǎng)絡(luò)的建立更可實(shí)現(xiàn)一定的節(jié)能減排效果。經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)和探索，證明這種模式是有價(jià)值的，值得推廣應(yīng)用。

二、熱能在我國(guó)的應(yīng)用

我國(guó)很早就開始進(jìn)行熱能的研究、開發(fā)和利用，受到人們的極大關(guān)注，在利用熱能方面也獲得了相當(dāng)大的成功。熱能是可再生能源，具有應(yīng)用的多樣性。目前，熱能在我國(guó)的發(fā)電、熱水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑等方面已經(jīng)得到一定程度的應(yīng)用。下面就簡(jiǎn)要地對(duì)熱能在我國(guó)的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1.熱能在工業(yè)上的應(yīng)用 目前，我國(guó)已將熱能大量用于造紙、印染、紡織、制品制革等工業(yè)，經(jīng)過(guò)努力和試驗(yàn)，合理利用熱能可以達(dá)到節(jié)約能源和節(jié)省燃料的效果。北京某染織廠將熱能直接用于洗布、染布，節(jié)約了很多蒸汽，相當(dāng)于節(jié)約了大量煤和食鹽。又如，某制革廠用93攝氏度熱水烤革，每年節(jié)約煤近千噸，可節(jié)約投資十幾萬(wàn)元。可以說(shuō)，在我國(guó)工業(yè)上其應(yīng)用范圍正日益擴(kuò)大，可見在工業(yè)領(lǐng)域熱能必將有廣闊的應(yīng)用前景。

2.熱能在農(nóng)副業(yè)上的應(yīng)用 在我國(guó)，熱能廣泛應(yīng)用于農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)，目前我國(guó)對(duì)其重要性也日益加深，某些大小城市也都在積極行動(dòng)，估計(jì)每年可以節(jié)約能源很多，既節(jié)省了資金，又為經(jīng)常性的能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)提供了保證。我國(guó)凡是有熱能資源的地區(qū)，其熱能都可用于養(yǎng)殖和種植，以解決農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)中的一些問(wèn)題。比如，用地?zé)崴喔绒r(nóng)田，調(diào)節(jié)灌溉水溫，用30-40攝氏度的地?zé)崴N植水稻，可以很好地解決春寒時(shí)的早稻爛秧問(wèn)題。

3.熱能在建筑供熱上的應(yīng)用 建筑供熱是我國(guó)在熱能資源利用的一個(gè)重要方面，當(dāng)前我國(guó)很多省市都有一定規(guī)模的建筑供熱系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)合理性和環(huán)境保護(hù)的角度考慮，我國(guó)正大力發(fā)展建筑供熱。利用熱能向建筑物、溫室等場(chǎng)所大量地提供熱量。一些城市利用的熱能供公共場(chǎng)所使用，每年可節(jié)約燃煤近萬(wàn)噸，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果?？梢哉f(shuō)，在建筑行業(yè)中利用熱能供熱，極大地改善了大氣環(huán)境質(zhì)量，為減少大氣污染和保護(hù)環(huán)境做出了一定的貢獻(xiàn)。

三、建議

為了更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能的雙重效果，更有效地提高熱能綜合利用水平，筆者提出了以下兩條建議：

第一，加強(qiáng)科學(xué)管理，建立和健全嚴(yán)格的熱能能源管理制度。根據(jù)熱電廠、工業(yè)企業(yè)等主體的規(guī)模和特點(diǎn)，進(jìn)行編制和核定熱能消耗定額和節(jié)約能源的獎(jiǎng)勵(lì)條例等。并且著重審查工藝流程和工藝設(shè)備的節(jié)能措施和方案，力求從根本上解決問(wèn)題。

第二，在認(rèn)真調(diào)查熱能綜合利用的現(xiàn)狀并找出能源浪費(fèi)的現(xiàn)象與原因的基礎(chǔ)上，建議有關(guān)部門研究和制訂熱能綜合利用的規(guī)劃和實(shí)施方案，加強(qiáng)熱能綜合利用的科學(xué)研究，針對(duì)熱電廠、污水處理廠、工業(yè)企業(yè)等主體的特點(diǎn)，研制節(jié)約能源的新設(shè)備、新工藝，并安排重點(diǎn)研究課題。

結(jié)束語(yǔ)

總之，針對(duì)熱能的綜合利用，只要我們拓寬思路，用新的思維方式解讀中央提出的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)發(fā)展觀，就可以變廢為寶、變害為寶，實(shí)現(xiàn)資源的再利用和循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本。熱能是我國(guó)非常重視開發(fā)的能源，相信在未來(lái)的發(fā)展中，熱能在我國(guó)的更多行業(yè)會(huì)有更廣泛的應(yīng)用，將更有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，最終帶來(lái)更可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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