热回收

热回收技术介绍

热回收是一种节能环保技术，是指回收建筑物内外的余热（冷）或废热（冷），并把回收的热（冷）量作为供热（冷）或其他加热设备的热源而加以利用。

能源问题是人类的大问题，能源消耗对环境污染，影响城市大气环境的悬浮粒子、SO2、NOx、CO主要是能源消费的后果；影响“环境”的CO2等温室气体的排放也主要来自能源消费。城市中能源的消费还导致“城市热岛”现象。为了实现我国可持续发展战略，建筑节能也是势在必行。建筑的方向是具有热回收能力的“绿色建筑”。

空调系统耗能特点之一是系统同时存在需热（冷、湿）和排热（冷、湿）的处理过程，如夏季低温低湿的排风可冷却干燥新风，冬季高温高湿的排风可加热加湿新风，利用这一特点，可对空调系统进行有效的热回收，从而降低空调系统的能耗。建筑中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器排出热量、排水热量等。

热回收原理

机组经冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，对需要用热的场所如宾馆、工厂、医院等是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。

热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用，作为用户的Z终热源或初级热源。压缩机排出的高温高压气态制冷剂先进入热回收器，放出热量加热生活用水(或其它气液态物质)，再经过冷凝器和膨胀阀，在蒸发器吸收被冷却介质的热量，成为低温低压的气态制冷剂，返回压缩机。

热回收器的分类

针对热回收器回收热量的多少，热回收又可以分为部分热回收和全热回收。其中，部分热回收只能回收冷水机组排放的部分热量，全热回收基本回收了系统排入环境中的全部热量。根据使用场所的不同和用户终端的具体需求，热回收器可以采用多种不同的形式，如管壳式、板式、翅片管式、套管式等。

1、管壳式热回收器

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用Z广的类型。管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。

进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。换热管在管板上可按等边三角形或正方形排列。等边三角形排列较紧凑，管外流体湍动程度高，传热分系数大；正方形排列则管外清洗方便，适用于易结垢的流体。

2、板式热回收

板式热回收器原理：

转轮作为蓄热芯体，新风通过显热型转轮的一个半圆，排风同时逆向通过转轮的另一个半圆。排风将热量释放给蓄热热芯体，排风温度降低，芯体的温度升高。冷的新风接触到热的蓄热芯体时，同于存在温度差，芯体将热量释放给新风，新风温度升高。夏季降温运行时，处理过程相反。

在全热型转轮热回收器中，在热转移的同时，还有湿转移。这是因为排风中水蒸气的分压力，高于蓄热芯体表面涂层的分压力，所以，排风中的水蒸气被涂层吸附。随着转轮的旋转，吸湿后的转轮芯体转入转轮的另一半圆部分（新风进入段），由于新风的水蒸气分压力低于芯体表面涂层，因此，水蒸气由芯体涂层向新风转移。

热回收应用——电厂热回收

经汽机作功后的蒸汽（排汽）冷凝（放热）成凝结水再经回热后进入锅炉，锅炉产生的蒸汽在汽机中作功，在这个热媒的循环过程中，需要放出大量的冷凝热。冷凝热的主要特点如下：

a、品位低：排汽压力：水冷，4-8kPa；空冷，15kPa。冷凝温度:水冷，29-41.5℃；空冷，54℃。

b、量大、集中：平均发电耗热约占总输入的32%左右。纯凝汽工况排入大气的可回收冷凝热占50%以上，为发电耗热的1.5倍以上；供热工况可回收冷凝热约为发电耗热的0.7-1.3倍。

火力发电厂各项损失尤其是汽轮机排气热损失（冷端损失）巨大。我国集中供热随着城镇化的建设发展迅速，2009年全国集中供热面积已经达到35.6亿平方米。北方地区集中供热热源日显不足，现有的热电联产供热能力有限，在许多城市不得不新建大型区域锅炉房（热源厂）作为集中供热热源。热源缺口较大。

正在集中供热的热电机组有部分以及可利用的许多火电机组的冷凝热未被利用，冷凝热仍然通过空冷岛或凉水塔排空，火（热）电机组，包括单机容量在300MW以上的大型火电机组仍然在低效率高能耗的状态下运行。

火力发电厂冷凝热通过凉水塔或空冷岛排入大气形成巨大的冷端损失，是火力发电厂能源使用效率低下的主要原因，不仅造成能量和水（或电）的浪费，同时也严重地（热）污染了大气。火力发电厂冷凝热排空，是我国乃至世界普遍存在的问题，是浪费，也是无奈。然而，随着热泵技术的发展，特别是大型高温水源热泵的问世，使得发电机组冷凝热回收将成为可能。