相变储能材料在工业余热回收领域的应用研究进展

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1、第31卷第5期工业炉Vol_31No．5SeDt．2009相变储能材料在工业余热回收领域的应用研究进展付英，曾令可，王慧，刘艳春(华南理工大学材料学院，广东广州510640)摘要：从目前工业应用的蓄热材料的分类、生产、节能、环保和实用技术等方面对国内余热资源的利用现状进行了较为全面系统的分析和比较．并介绍了相变储能材料在工业余热回收方面的应用进展。关键词：余热回收；相变储能；节能中图分类号：TQ175．6+55．9文献标识码：B文章编号：1001—6988(2009)05—0011—04ResearchandApplica

2、tionProgressofPhaseChangeEnergyStorageMaterialsinIndustryWasteHeatRecoveryFUYing，ZENGLing—ke，WANGHui，LIUYan—chun(CollegeofMatericdsScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640，China)Abstract：Theutilizationstatusofwasteheatresourcesinourco

3、untryareanalyzedandcomparedfromclassification，production，energysaving，environmentalprotection，andpracticaltechnologyofindustrialusedstoragematerials，andtheapplicationprogressofphasechangeenergystoragematerialsinindustrywasteheatrecoveryisintroduced．Keywords：wasteh

4、eatrecovery；phasechangeenergystorage；energysaving我国能源消费部门的构成与世界发达国家相比于连续工作的加热过程，对于间断工作的加热过程，存在明显差异．发达国家的能源消费构成大致为：工相变潜热储能技术则具有更大的优势。业1／3．交通运输1／3．建筑业1／3。虽然我国三大产1我国工业能耗与余热回收的现状与分析业的能源消费构成已发生了变化．但仍以第二产业为主2005年能源消费总量的223319万t标准余热属于二次能源是一次能源和可燃物料转换煤中．工业部门消费了158058万t标准煤

5、．占总能过程产物．是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成源消费的70．78％．这就意味着要把提高能源利用率某一工艺后所剩下的热量。一般分为7大类：高温烟的重点放在工业上气余热、高温炉渣余热、高温产品余热(包括中间产在钢铁、冶金和机械加工、陶瓷生产等行业中，品)、可燃废气余热、化学反应及残炭的余热、冷却介存在着大量用于加热过程的各种加热炉．其中有将质余热和冷凝水余热等『31。近一半的数量是间断工作的间歇式炉．由于是间断高温烟气余热来源于耗用燃料的工业炉窑及内使用．这类加热炉的热能利用率通常低于30％．而燃机、燃气轮机等。特点是产

6、量大、产出点集中、连续锻造加热炉则在10％以下。为了提高工业加热过程性强，便于回收利用。由高温烟气余热带走的热量约的能源利用率．常规方法是利用预热器加热助燃空占总热量的40％～50％气或物料的传统余热回收技术．但这种技术仅适用高温炉渣余热来自于冶金炉冶炼过程中产出的大量高温炉渣，如高炉、转炉、电炉、反射炉等，有的收稿日期：2009—05—17作者简介：付英(1988一)，女，硕士研究生，研究方向为高性能造渣率高达70％．炉渣温度高达1000℃以上．渣的无机材料．含热达1254～1622kJ／kg，可带走总热量20％左右。综

7、述：相变储能材料在T业余热回收领域的应用研究进展这部分余热资源有一小部分在生产中回收．但大多高南于陶瓷材料耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀，所以数尚未利用起来目前大多选用陶瓷材料18,91。如SiN材料、各种SiC高温产品余热f包括中间产品1，一般温度较高，材料以及刚玉质、莫来石质、锆英石质和堇青石质材利用效果较差而可燃废气余热主要产生于炼铁高料等。从蓄热体使用的材料来看，国外使用陶瓷球、炉、炼钢顶吹转炉产的煤气、炼油及化工厂的可燃陶瓷蜂窝体、瓦砾等，特别是陶瓷蜂窝体蓄热式烧嘴废气，炼铅密闭鼓风炉、炼锌焦结炉产出的低热值煤以其结

8、构小巧得到重视国内蓄热体则主要使用陶气等，这部分余热特点是量大、分布广，被充分利用瓷球和陶瓷蜂窝体这2种在材质上．蜂窝状主要有的价值高。堇青石质和莫来石质．球状蓄热体主要有高铝质和化学反应及残炭的余热来源于冶金、硫酸、硝莫来石质在成型方式上．蜂窝状蓄热体采用挤压法酸、化肥、化纤、油漆等工业部门的生产过程