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       日益惡化的環境污染，與工業過度用能和粗放式用能密切相關，眾所周知，中國的經濟高速增長是以犧牲環境為代價的，環境的承受力與社會的忍受度已達到極限，治理環境是大勢所趨、人心所向。環境治理的源頭是工業節能減排，提倡深度用能，是保經濟發展的基礎上實現減排的有效的途徑之一。

       通常，以消耗熱能為主的企業，如制藥、印染、石化等，總是伴隨著加熱與冷卻的工藝過程，而此過程是不可逆的，高品位熱能的溫度降低后，不可能自然恢復到原始的高品位狀態，熱能品位降低到一定程度后將無法再利用，最終均會以廢熱的形式排放。不同企業的廢熱排放溫度與工藝過程相關，有的企業50~60℃視為廢熱，而有的企業100℃左右甚至更高溫的熱能，因工藝過程無法使用，也被視為廢熱，造成能源的大量浪費。

       制藥與印染行業有著非常類似的用能方式。

       制藥企業

       注射類藥品的最后工序是高溫滅菌，由于注射液通常是玻璃瓶封裝，不能急劇加溫和急劇冷卻，否則包裝會破碎，所以不能直接用蒸汽加熱，其工藝過程是：

       將集束的藥品置于壓力滅菌釜內，向滅菌釜內注水并淹沒藥品，以水為載熱體，蒸汽通過換熱器對載熱水緩慢加熱，直至達到要求的滅菌溫度，并保溫至規定的時間，再用冷卻水通過換熱器緩慢的冷卻降溫。其

典型工藝過程參數如下：

       升溫、保溫與冷卻時間，隨單件藥劑量的大小和包裝類型而易。

       每個工藝循環的工作周期：2~2.5h。

       滅菌釜的容積通常2~6m3，要從常溫加熱到116℃，再從116℃冷卻到50~60℃左右，加熱時，消耗大量的蒸汽，冷卻時，需要將蒸汽加入的熱量全部排掉。

       如果以4m3水容積為例，僅回收從116℃冷卻到80℃溫度段的冷卻余熱，每個滅菌釜、每個工作循環就可回收熱量144000 kcal，相當于約290kg蒸汽的熱量。

       印染企業

       與制藥企業的用能極為相似，印染過程是在壓力釜式的染缸中進行，印染前，先向染缸注水配制染料，進布，封閉染缸，采用蒸汽通過換熱器對染料緩慢、間接加熱，保溫至規定的時間，再用冷卻水通過換熱器對染缸緩慢冷卻至60℃左右，出布。其典型工藝過程參數如下：

       每個工藝循環的工作周期：2h。

       染缸的容積通常2~6m3，染料液要從常溫加熱到130℃，再從130℃冷卻到60℃左右，加熱時，消耗大量的蒸汽，冷卻時，需要將蒸汽加入的熱量全部排掉。

       如果以4m3水容積的染缸為例，僅回收從130℃冷卻到80℃溫度段的冷卻余熱，每個染缸、每個工作循環就可回收熱量200000 kcal，相當于約400kg蒸汽的熱量。

       對于工業廢熱，目前可利用的方式有：熱泵回收供熱、余熱型吸收式機組制冷、ORC循環發電等。

       其中，一類熱泵供熱，需要消耗高位熱能，獲得的熱能品位低于驅動能源，熱能品位不能再用于工藝加熱，如果用于采暖，僅能冬季回收利用，回收量有限；

       ORC循環發電，要求廢熱的溫度較高，受當前的技術水平限制，利用效率很低，投資高，運行管理復雜；

       如果回收余熱制冷，只有當制冷用于工藝冷卻才能實現持續的、全余熱、全年的回收利用，價值大；如果僅用于空調，余熱回收量有限，利用率低，全年的大部分季節無法利用，投資回收期較長。希望深藍在全國20多家制藥廠的應用案例中，既有余熱制冷用于工藝冷卻，也有余熱制冷用于空調。

       是否有一種不消耗高位能源，能使廢熱恢復到初始狀態，部分替代工藝用能的技術方法呢？答案是肯定的，即二類熱泵技術。

       二類吸收式熱泵

       溴化鋰二類吸收式熱泵，是一種以低品位熱能驅動、輸出高溫熱水或低壓蒸汽的能量轉換裝置。

       二類熱泵不消耗高品位能源，直接用廢熱驅動，并從廢熱中提取熱量。

       二類熱泵輸出熱量的溫度高于驅動熱源，通常比廢熱溫度高30~50℃。

       其輸出的溫度與廢熱溫度、冷卻水溫度有關。同樣的廢熱溫度，冷卻水溫度越低，輸出的熱水溫度越高（或輸出的蒸汽壓力越高）；輸出同樣的熱水溫度，廢熱溫度可以更低；所以，同一臺熱泵機組，冬季二類熱泵輸出的熱水溫度可以高于夏季，如果同樣的廢熱流量，冬季可回收的熱量大于夏季。

       余熱回收利用方案

       將工業系統冷卻階段的余熱（含蒸汽的凝水）按照不同的溫度品位，分梯級的進行收集，設置高溫、低溫水箱，將冷卻過程的高溫冷卻熱水集中收集，作為二類熱泵的熱源。通過溴化鋰二類吸收式熱泵，將余熱轉換為更高溫度的熱水或蒸汽。

       不可利用的低溫水箱的熱量，可通過冷卻塔散熱，再作為工藝系統循環冷卻水。

       二類熱泵工業余熱利用系統流程示意圖：

       案例分析

       浙江某印染企業，具有染缸120個，平均2h一個工作周期，平均日耗蒸汽1000噸，蒸汽全部外購，蒸汽采購價165元/噸，如果采用二類熱泵回收染缸余熱，用于生產蒸汽，可實現蒸汽產量：7.48 t/h；

       全年產汽量： 65560 t/a；

       全年余熱回收收益：1081.7萬元。

       以上收益是按照不利的夏季工況計算，若計入冬季和過度季節有利工況的貢獻，收益更高。

       投資回收期不到一年。

       二類熱泵可使工業生產中的大量低品位廢熱轉換為高品位的高溫熱水或低壓蒸汽，部分替代工藝熱源，實現工業余熱的有效利用，社會效益與經濟效益顯著。 除制藥、印染行業外，在化肥、化工、石化、采油等眾多行業，均有待應用開發，市場廣闊。

       希望深藍空調制造有限公司坐落于四川省成都市高新技術開發區西區，占地170余畝，有7000余平方米的暖通空調科研機構，有30000余平方米的現代化生產廠房，是中國西部重要的制冷及空調設備生產基地。公司擁有強大的技術優勢，已獲得了近百項專利、專有技術。研發生產各種型號的溴化鋰吸收式冷、熱水機組；各型真空中央熱水機組和常壓熱水鍋爐；冷、熱、電三聯供分布式能源系統。在焦化、化工、紡織、制藥、食品、冶金、電廠等工業領域成為業界公認的“余熱利用專家”，被評為“世界環保與新能源產業中國余熱回收領域領軍企業”。

       希望深藍，讓世界變綠，天空更藍！