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工業用的冷氣是什麼

發布時間:2023-09-22 14:50:26

① 什麼是工業用氣

在工業用戶中,天然氣的應用范圍極為廣泛。與民用和商用客戶相似,工業用戶也用天然氣為他們的工廠和車間加熱並製冷。但大量的天然氣是被用於工業鍋爐、熱水器、溶解器、乾燥器和其他製造設備。對工程師與製造商來講,天然氣在工業上的應用「只有想不到的,沒有做不到的」。

美國的天然氣工業用戶被分為幾十種,但絕大多數天然氣用於產生熱量與蒸汽,它們可以用在金屬的冶煉、加工、鍛造,塑料與玻璃的加工成型,紙張的烘乾,紡織工業,塗料工業,外層包裝,玻璃的熔化以及其他工業項目。天然氣還被用來做 「工業原料」或「原材料」,用於從石油中生產化工原料,比如汽油等。

煉鋼與金屬冶煉

在過去的20年中,鋼鐵工業已經開始將更多的廢料金屬進行再循環使用,美國大約40%的鋼產品屬於此類。這種廢料金屬在電弧爐內被熔化,這是一種非常昂貴的工藝。為了增加發熱強度,鋼鐵工人使用了高溫天然氣氧化爐,這可以提高廢料金屬熔化的效率與產量。這種「氧氣—天然氣」爐 (圖7.11)也有助於除去電爐內的冷節點。到了20世紀90年代,美國1/4以上的電弧爐用上了氧氣—天然氣燃燒爐。這種燃燒爐在其他工業 (比如玻璃的熔化)項目中也得到了大力推廣。

圖7.14直接接觸式熱水器(得到QuikWater的許可)

熱電聯供

天然氣還廣泛地應用在發電行業,而且鍋爐所產生的蒸汽也能用來發電。當製造業不需要蒸汽時,也不會將鍋爐關閉,而是繼續保持運轉,鍋爐所產生的蒸汽可以被送往汽輪機發電。一些大型工業鍋爐可以產生幾千千瓦的電量。

在20世紀80年代,美國聯邦法令鼓勵地方公共部門從天然氣用戶手中購買電力,許多生產商在自己的工廠與車間安裝了「現場」發電設備。這些設備還常常稱為「現場消費」或分散的發電廠。如果同時產生電力和熱量 (蒸汽或熱水),就可稱為「熱電聯供」。熱電聯供要比純發電更為高效,這是因為廢熱可以被回收並利用。熱電聯供還稱為「熱與電的結合」,在70年代,這曾被稱為「總能源系統」。

大型工業天然氣用戶率先使用現場發電與熱電聯供,但最近幾年,天然氣工業已經為小型工業與商業用戶開發出了體積較小的設備。典型的代表是這些系統所發出的電少於50MW。在較小的熱電聯供系統中,用一台往復式發動機代替渦輪機發電,從發動機與輻射熱流排出的熱量可以被回收。這些設施的發電量不超過5MW。

通常,只有用戶使用回收熱量時,這些較小型的商用設施才具有經濟實用性,比如用於游泳池、洗衣店、室內熱水器或者大型建築物內的加熱與空調等 (回收的熱量適用於動力吸收式製冷機)。在這些情況下,熱電聯供系統的總體效率可達70%,高於常規的能耗設備。雖然小型的熱電聯供系統在市場上的成功率較低,但是,電力設備工業的這種反常規的系統可以為商業用戶和小型天然氣工業用戶提供多種機遇——在天然氣配氣工廠或熱電聯供系統中產生自己的電能。

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