一、技術(shù)名稱(chēng)：中低溫太陽(yáng)能工業(yè)熱力應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：工業(yè)領(lǐng)域太陽(yáng)能系統(tǒng)與燃煤、燃?xì)狻⑷加凸I(yè)鍋爐結(jié)合使用
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)應(yīng)用綠色清潔的太陽(yáng)能，自身能源消耗低，可大量節(jié)約化石能源。該技術(shù)的核心部件-中溫太陽(yáng)能集熱器，其集熱效率約比普通集熱器高10%左右，且能夠滿(mǎn)足太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)通常需要的100℃以上的工作溫度，而普通集熱器一般在80℃以下。該技術(shù)的生產(chǎn)綜合能耗與普通集熱器相同，為每臺(tái)集熱器4.45kgce/m2，其成本與普通集熱器相當(dāng)，投資回收期更短，目前已可在全國(guó)推廣應(yīng)用，應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量7萬(wàn)tce/a，CO2減排約18萬(wàn)t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
自來(lái)水經(jīng)過(guò)軟化處理后進(jìn)入冷水箱，通過(guò)循環(huán)泵進(jìn)入中溫集熱器，太陽(yáng)照射到中溫集熱器上，由中溫真空管將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為熱能，再由真空管內(nèi)的銅管把熱能傳遞給冷水，將水加熱，熱水通過(guò)循環(huán)泵輸送到儲(chǔ)熱水箱，再經(jīng)過(guò)蒸汽鍋爐加熱成高溫蒸汽輸送到廠(chǎng)區(qū)熱力管網(wǎng)。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）高效的太陽(yáng)能集熱技術(shù)。該技術(shù)的核心部件-中溫太陽(yáng)能集熱器，具有真空管集熱性能優(yōu)、熱量損失少、產(chǎn)生能量多、產(chǎn)品壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，與普通集熱器相比，太陽(yáng)熱能利用效率更高；
（2）合理的能量傳輸陣列技術(shù)。作為大規(guī)模安裝的太陽(yáng)能工業(yè)熱力系統(tǒng)，通過(guò)集熱器陣列布置和管路系統(tǒng)的分配技術(shù)，達(dá)到將熱能全部傳輸至鍋爐水箱使用，避免熱量在集熱器內(nèi)的損失；
（3）系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)。通過(guò)溫度、壓力的多點(diǎn)分布式監(jiān)測(cè)和采集分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行，減少系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，并將太陽(yáng)能量及時(shí)轉(zhuǎn)移至使用或存儲(chǔ)終端。
3.工藝流程
中低溫太陽(yáng)能工業(yè)熱力應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)流程見(jiàn)圖1。
圖1 中低溫太陽(yáng)能工業(yè)熱力應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1．中溫太陽(yáng)能集熱器瞬時(shí)效率截距達(dá)到0.691，高于普通集熱器8%，150℃時(shí)瞬時(shí)效率高于普通集熱器20%左右；
2．整體節(jié)能量高于普通集熱器15%；
3．系統(tǒng)日有用得熱量7.7MJ/m2，高于同類(lèi)國(guó)標(biāo)技術(shù)要求10%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)已經(jīng)獲得3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。2012年2月，獲得了由中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)頒發(fā)的科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的推進(jìn)，太陽(yáng)能在工業(yè)領(lǐng)域的熱利用已越來(lái)越受到重視，國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)企業(yè)也逐漸將重點(diǎn)從太陽(yáng)能家用市場(chǎng)轉(zhuǎn)移到太陽(yáng)能工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，其中80℃-250℃中溫工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域與太陽(yáng)能結(jié)合的技術(shù)，將是未來(lái)太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì)。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶(hù)：濟(jì)南永寧制藥股份有限公司、上海青浦熱電廠(chǎng)、榮城海之寶公司、平邑天寶化工、山東東平油脂廠(chǎng)、山東青年政治學(xué)院等。
典型案例1
技術(shù)提供單位：山東利諾瑞特新能源有限公司
建設(shè)規(guī)模：10t/h太陽(yáng)能綜合利用鍋爐，共安裝中溫集熱器5870 m2。主要改造內(nèi)容：利用中溫真空管太陽(yáng)能集熱器及儲(chǔ)熱水箱組成的5870m2 總面積的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，向10噸燃煤鍋爐提供95℃左右的熱水，經(jīng)鍋爐再加熱成高溫蒸汽，進(jìn)入廠(chǎng)區(qū)蒸汽管網(wǎng)。主要設(shè)備包括中溫太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、30t冷水箱，100t儲(chǔ)熱水箱，2備2用共4臺(tái)高溫高壓水泵，2臺(tái)控制柜等。節(jié)能技改投資420萬(wàn)元，建設(shè)期1個(gè)月。年可節(jié)約標(biāo)煤875tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益116萬(wàn)元。投資回收期約3.6年。
典型案例2
技術(shù)提供單位：山東利諾瑞特新能源有限公司
建設(shè)規(guī)模：60t/h熱電鍋爐，安裝太陽(yáng)能集熱器總面積3557 m2。主要改造內(nèi)容：利用太陽(yáng)能將進(jìn)鍋爐的軟化水升溫后進(jìn)入除氧設(shè)備，然后利用鍋爐高溫增壓水泵將高溫水泵入鍋爐，再利用煤進(jìn)行二次升溫，加熱至飽和蒸汽后輸送到熱力管網(wǎng)的系統(tǒng)。主要設(shè)備包括中溫太陽(yáng)能集熱器及安裝支架1200套，控制系統(tǒng)一套，循環(huán)泵3臺(tái)，換熱器3臺(tái)等。節(jié)能技改投資200萬(wàn)元，建設(shè)期25天。年可節(jié)約標(biāo)煤328 tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益46萬(wàn)元。投資回收期約4.3年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
目前，我國(guó)工業(yè)用熱溫度大部分在80℃-250 ℃之間，該技術(shù)比較適宜在此溫區(qū)應(yīng)用，若能得到全面推廣，將能大大促進(jìn)太陽(yáng)能工業(yè)熱利用的發(fā)展。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到10%，預(yù)計(jì)投資總額50億元，年節(jié)能能力71萬(wàn)tce/a，二氧化碳減排能力187萬(wàn)tCO2/a。
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