燃气锅炉烟气余热回收节能器_性能介绍
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供应信息&燃气锅炉烟气余热回收节能器
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燃气锅炉烟气余热回收节能器
燃气锅炉烟气余热回收节能器
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窗体顶端热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中的应用&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&一、工业锅炉中热管换热器的应用&&&&&我国工业锅炉的运行效率普遍较低，通常比设计效率低8~10%，主要原因是排烟温度高，过量空气系数过大，灰渣含碳量过高；另有一类小型工业锅炉，主要是指容量2t／h以下的小锅炉，尾部未设受热面，排烟温度更高，可250℃。因此，采用热管换热气余热，降低排烟温度以提高锅炉效率，有很好的前景。&1、热管换热器与常规换热器的匹配&&&&& 除了小型工业锅炉没有尾部受热面外，大多数小型工业锅炉尾部状有铸铁省煤器，大型工业锅炉尾部装有钢管省煤器及钢管空气预热器。热管换热器可与常规换热器在应用时匹配在一起，它们各有特点。例如铸铁省煤器应用广泛，其优点是：耐用、承压（给水泵可装在省煤器入口），价格低；缺点是：重量大、外形尺寸较大、容易堵灰、结构复杂（由肋片管及铸铁弯头连接而成）。热管省煤器耐低温腐蚀性能好，在同样烟气温度条件下，壁温较高，结构紧凑、体积小、重量轻，烟气侧阻力可以设计得较小；其缺点是：价格较高，通常水侧为常压。铸铁省煤器与热管省煤器是各有优缺点，如果原来是没有省煤器的锅炉，我们主张安装热管省煤器；如果原来是已有铸铁省煤器的锅炉，我们主张安装热管换热器（空气预热器或省煤器），与已有铸铁省煤器匹配使用，而不拆除然铁省煤器，具体应用形式根据实际情况确定。我们特别管空气预热器在然铁省煤器之后，它适合用于具有然铁省煤器的小型工业锅炉改造。&&&&& 对于4t／h以上的工业锅炉，尾部已装有钢管省煤器及钢管空气预热器，如果排烟温度大于180℃时可以在其后加装热管换热器。2、热管换热器特点&&&&& 气&气型热管换热器即热管空气预热器在工业锅炉中应用，可在冷热流体两侧布置肋片，热工性能优良，结构紧凑，最能体现出热管换热器的优点。气&&水型热管换热器即热管省煤器在工业锅炉中应用，其主要的优点是耐低温腐蚀性能好，因为它在水侧的热阻比铸铁或烟管省煤器大，而它在气侧的热阻比后两者为小，所以在同样条件下，壁温较高，不易腐蚀与堵灰；然铁省煤器易腐蚀堵灰。3、热管开水器的应用&&&&& 热管开水器结构独特，体积紧凑，不大的换热量，例如9.36万KJ／h（2万Kcal／h）可供2000人以下工厂全厂职工饮水的需求。也可设计成开水&&热水两用的形式，在供应开水时，冷水自动进入，开水自动流出，不需供开水时，转换至另一出口，即供应热水。&&&&& 由于热管开水器换热量不大，一般均与各种型式的省煤器或各种型开的空气预絷器组合在一起。4、各种组合装置&&&&& 在工业锅炉中，余热回收时往往采用组合装置，已如前述。我们在推广中最为常用的方式是同时加热空气和水的方式，它具有明显的优点：采用热空气肋燃对改善着火及燃烧有很大的好处，热空气温度不必过高，大于50℃即可见效果；此外，热水进锅炉或是热水供生活动应用也是工厂所迫切要求的。应用组合式换热器中很好的方案，大体上一半热管用于加热空气，另一半热客用于加热热水，气&气与气&水的组合有并联及串联两种。二、工业窑炉（冶炼炉）中热管换热器的应用&&&&& 工业窑炉（冶炼炉）是耗能大户，且窑炉的种类十分繁多，炉子的热效率国内平均水平为国外先进水平的一半，总计年耗标准煤一亿多吨，有很大的节能潜力，其排烟温度较高，往往超过300℃，有的达到500~600℃甚至更高，作为余热回收方案而言，较多采用空气预热器（当然也可采用余热锅炉），对于烟气温度在400℃以下的中低温余热，主要采用空气预热器，热管换热器在此能够大显身手。我国机械工业部标准&机械工业节能设计技术规定&中提到：工业炉窑排烟温度为400℃以下时，宜采用热管换热器。&&&&& 工业炉窑中有相当大一部分没有装引风机，要求余热设备阻力小，同时因地位狭小，而要求设备紧凑，特别适合应用热管空气预热器。我们应用下列各种布置方式：⑴窑炉&＋&热管空气预热器⑵窑炉&＋&热管热水器&＋&热管空气预热器（适用于排烟温度很高时）⑶窑炉&＋&喷流或渗铝管空气预热器&＋&热管空气预热器（适用于较高的预热空气温度时）⑷窑炉&＋&各种型式空气预热器&＋&热管热水器或热管开水器与热水器复合装置⑸窑炉&＋&热管余热锅炉⑹窑炉&＋&其它换热器&＋&热管余热锅炉⑺窑炉&＋&热管余热锅炉&＋&其它换热器1、空气预热器或余热锅炉&&&&& 热管换热器型式的确定，应当从以下几个方面考虑：①根据企业的需要，如果工业窑炉需要助燃，应尽可能选用空气预热器。工艺需要蒸汽时，用余热锅炉。②根据余热回收的可能性，余热锅炉只有在排烟温度大于300℃的工业炉中才有可能。③可靠性，如果采用碳钢一水热管，其管内工质最高工作温度为300℃，以保证安全；热管外侧最低壁面大于酸露点，以避免腐蚀。/这些限制对换热器式的选择也会有直接的影响。④经济性，型&式的选择在有多种方案可能时，需进行经济性比较，（根据具体情况）选用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。2、气&气及气&水组合型热管换热器&&&&& 由于工业窑炉的排烟温度往往较高，有时超过400℃，可达到500~600℃，甚至更高。作为气&气型热管换热器，最高允许的烟气入口温度在一般情况下仅为350~400℃，此时采用气&水及气&气组合型热管换热器是一种很好的方案，即为烟气温度高于350~400℃的区域应用气&水式换热器，而在烟气温度较低的区域应用气&气型热管换热器。以上的划分温度是以应用碳钢一水热管为依据的，其工质的最高允许温度为300℃，具体属于上述形式⑵。3、热管换热器的匹配&&&&& 工业窑炉有时需要300~400℃或更高温度的热空气助燃。当热空气温度超过250℃时，只用热管空气预热器会使碳钢一水热管的最高工作温度超过300℃，因此空气从进口温度加热到250℃时采用热管空气预热器，而从250℃上升到更高值时采用常规空气热器，这是一种合理的布置方式，如上述形式⑶。常规空气预热器可以选用渗铝钢管式或喷流式，因为它们可以与热管空气预热器很好地匹配在一起。4、热管余热锅炉的不同类型&&&&& 热管余热锅炉可以分为二大类型：单管型及联箱型，前者适用于小容量的余热锅炉，热管放段直接插入汽包内，我们研制的最大容量为2t／h（蒸发量）；后者适用于大容量的余热锅炉，热管放热段插入垂直的大直径管中，这些大直径管由联箱再引出管子通至汽包，我们研制的容量为1&10t／h（蒸发量）。这二种形式蒸汽侧的结构是不同的。&&&&& 由于受至碳钢－水热管工质最高工作温度为300℃的限制，余热锅炉蒸汽工作压力不会超过1MPa，烟气入口温度一般也不能太高，如450~500℃为最高值。当烟气进口温度很高时，可采用上述形式⑹。5、工业窑炉中的气&水型热管换热器&&&&& 在工业窑炉中，由于生活的需要或生产工艺的需要，有时需要应用上述形式⑷，不少情况下，为热管热水器与开水器复合装置，它有相当广泛的应用前景，特别是在乡镇企业。三、结论&&&&& 热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中均可发挥不可替代的巨大作用，在对现有锅炉、窑炉进行技改，及新建锅炉、窑炉中可广泛采用该设备。冷凝余热回收炉技术分析&　　1、概述&　　一般来说，热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解，但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来，并且排烟温度降低得足够低，排烟损失很低的情况下，锅炉的热效率会提高到100%，甚至超过100%。　　在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是利用燃料的低位发热量来进行计算的，国外也是如此，如果按锅炉的高位发位量来计算锅炉的热效率，则100%的热效率是不可能达到的（能量守恒）。　　利用高效的冷凝换热器和空气预热器来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，从而达到提高锅炉热效率的目的。这种锅炉就是冷凝余热回收锅炉。　　冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代，开发家用冷凝式锅炉，到80年代末期90年代初期，韩国率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上，冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外，更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家，燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上，此外在烟气中的CO2和NOX等有害成份也大大降低，这对环保来说是非常有利的。在欧美等国，由于政府鼓励使用冷凝锅炉，所以需求量不断增加，冷凝锅炉的使用率瑞士60%，荷兰50%，德国20%，奥地利（20%），英国（15%）。　　冷凝式换热器是一种低温热交换器，传热面积大，并使用了价格昂贵的耐腐蚀的不锈钢材料，虽然价格较高，但这只是一次性投资，其投资回收期只需几个月，节约的燃料费很快就将投资回收。&　　冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热，还可以降低烟气中的有害气体，所以它很快确立了其在暖通领域中的地位，欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜，使得冷凝锅炉的应用极为广泛。而在中国，冷凝锅炉还是空白，人们对冷凝锅炉的认识不足是一重要原因，另一原因就是生产厂家对冷凝锅炉的推广和研发不力。　　斯大锅炉这一中韩合资的锅炉制造企业自始就至力于将韩国的锅炉技术与中国的锅炉现状相结合，先后研发出冷凝无压热水锅炉、冷凝余热回收锅炉、冷凝常压热水锅炉、冷凝承压热水锅炉，并将韩国的能源利用理念引入中国，特别在冷凝锅炉的推广上做了大量的工作。2、冷凝余热回收锅炉热效率分析　　燃料中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3700KJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。　　烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。　　锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3 NM3（大约12.5KG）。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14 NM3（大约16.6KG）。取烟气温度200℃降低至70℃，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850 KJ，总计放热3450 KJ，约是天然气低位发热量的10%。若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上，节省天然气燃料近10%。　　传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。　　以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%，燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%，远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算，尽管名义上热效率较高，但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右，实际能源利用率尚待提高。为了充分利用能源，降低排烟温度，回收烟气的物理热能，当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时，烟气中的水蒸汽将被冷凝，释放潜热，10%的高低位发热量差就能被有效利用。&　　3、冷凝式锅炉的设计思想及原理：　　排烟温度是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时首先要对该参数进行选定。　　锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟热损失，有利于提高锅炉的热效率，节约能源及降低锅炉的运行费用。因此，如何有效地降低锅炉的排烟温度并使之合理利用，是一个重大的技术性课题，斯大公司引进韩国技术研发的冷凝式余热回收锅炉，其降低排烟温度是通过以下方法来实现：　　（1）、通过增加锅炉本体的对流受热面的换热面积或采用提高对流换热系数的方法，降低排烟温度；　　（2）、在尾部烟道增设高效的鳍片式冷凝换热器和热管式空气预热器。　　上述方法在实际应用中有效地回收排烟中显热与汽化潜热。　　4、冷凝式锅炉的显形优势：　　（1） 使用了热管式空气预热器、鳍片式冷凝换热器，有效地降低了排烟温度。　　（2） 使用了分体式燃烧机，对燃料燃烧所需的空气进行预热，使燃料充分燃烧及提高炉膛温度。　　（3） 冷凝节能装置为了防止排烟凝结水的酸性腐蚀，使用进口不锈钢材质制作的螺纹管，它与直管相比，导热性能比直管高2倍以上。　　（4）烟气的有害气体得到有效的控制，并随冷凝液流入中和池。综上所述，冷凝式锅炉，是传热学、物理学、燃烧学、材料等科学的结晶。它以绝对的经济性傲视传统锅炉。冷凝式锅炉的推广，是一场思维的闪耀与观念的变革，同时，必将会推动热工领域的发展。（一）冷凝余热回收锅炉原理&　　1、天然气（LNG）以及其它的燃气燃料主要是碳（C）和氢（H）两元素结合而成的化合物，能保持完全燃烧，因其不含硫磺成份，所以不产生在低温条件下腐蚀金属的硫酸（H2SO4）和亚硫酸（H2SO3），是一种清洁的燃料。天然气的主要成份：　　&CH4& &C2H6& &C3H8& &C4H10& &N2　　&甲烷& &乙烷& &丙烷& &丁烷& &氮　　(%)&90& &6.8& &2.5& &1& &0.3&=100　　2、含在燃气中的氢（H）在锅炉内部燃烧时与氧结合成水。生成的水从燃烧时产生的热量（高位发热量）中吸收约10%的气化热而变成水蒸汽，与排出的烟气一道排出。（冬季水蒸汽与冷空气相遇而凝结，从烟囱观察到冒白烟应是这个原因。）　　燃气的高位发热量&-&&&& &汽化热（潜热）&=&低位发热量　　9450Kcal/NM3&-&950Kcal/NM3&=&8500Kcal/NM3　　3、水在高温烟气中，吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽遇到通过冷空气或冷水的传热面，重新凝结成水而释放潜热（汽化热539Kcal/kg）。冷凝余热回收锅炉就是在燃气锅炉的排烟通道上设置通过冷水的热交换器和加热空气的空气预热器，烟气在通过热交换器的传热面时水蒸汽重新凝结为水，将其汽化热（潜热）释放出来，并加热交换器内的介质（冷水或空气）。　　4、锅炉热效率的计算：　　锅炉的正平衡效率：　　&=（锅炉出力&饱和蒸汽焓－给水量&给水焓）&（燃料消耗量&燃料的低位发热量）　　5、将余热回收炉的原理公式化、图表化如（图-1），蒸汽/温水锅炉，炉水的饱和温度比低温水锅炉相对的高，排烟温度也相对要高。显热和潜热均由温水回收的话，则能加热的温水量过大无法处理，故而设置空气预热器。用来加热燃料燃烧所需的空气，极大的改善燃烧状态，并提高了炉胆火焰温度，加强炉胆内的辐射传热。&（二）冷凝余热回收锅炉和环境保护&　　燃气与燃重油或轻油相比对环境污染相对小一些，它是一种清洁燃料。但燃烧时生成的CO2、CO、NOX对环境产生了影响。在先进国家也为了减少这个量，开发和使用低NOX燃烧器，低NOX锅炉等。但CO2依然被排出，而NOX控制在60PPM以下排出。&　　一般情况下，天然气燃烧排烟中含CO2含量约为10-12%；NOX含量约为60-80PPM，这些有害气体促成酸雨产生或温室效应，诱发大气臭氧层的破环或影响臭氧生成。使用冷凝余热回收锅炉时，对这一环境污染有极大的缓解。　　CO2 H2O&H2CO3　　NOX H2O&HNO2 HNO3　　在上式中可以看出：CO2和NOX在冷凝余热回收锅炉的尾部烟道中与冷凝结露的H2O结合生成对应的酸，并随着凝结水从排放管排出。而烟气中的有害成份CO2和NOX含量大大咸少,CO2约减少40%，含量由原来的12%下降至6-7%;NOX约减少至20PPM以下。　　酸性的冷凝水排出时需进行中和处理：　　H2CO3 Ca2 OH-&CaCO3 H2O　　H2NO3 Ca2 OH-&CaNO3 H2O　　可以设置一中和池，将冷凝水排放到中和池中，定斯检查中和池的PH值。　　（三）冷凝余热回收锅炉结构和外观&&&&&&（四）热管式空气预热器的构造和原理&　　热管是往真空状态的密封管内封入蒸馏水，管表面附有铝制放射状散热片叶的高性能热传导管。&　　如图所示，在锅炉前上部，以80倾斜角设置的热管内蒸馏水，吸收排烟热量，快速蒸发顺着斜面上升到凝结部（热管内部是真空的，内装蒸馏水，蒸馏水实行相变传热），传热给由送风机送至的供燃烧用的空气后凝结成水（液相）顺管流下继续吸热蒸发，热管内的蒸馏水形成相变循环。烟气的显热和部分潜热被吸收，烟温下降。　　燃烧用空气被加热，对燃料的充分燃烧作用极大；另一方面热风吹进炉膛时有效地提高了炉膛的火焰温度，加强了炉膛的辐射传热（辐射传热跟火焰温度的四次方成正比）。（五）热管式空气预热器的特点　　1、热管比铜铝管的热传导性能高出500-1000倍，用热管制成的空气预热器比传统的管壳式空气预热器尺寸、重量都小2/3，可在锅炉的正面组　　装设置，占用的空间很少。　　2、管表面附着有热传导性极好的放射状铝片，在小体积的状况下获得较大的传热面积。　　3、热管的蒸发部和凝结部温度均匀，热胀冷缩量很小，可以说它是一种长寿命装置。　　（六）冷凝余热回收节能装置的特长　　1、本节能装置为了防止排烟结露的酸性腐蚀和供应无锈清洁热水，用不锈钢螺旋鳍片管来制成。　　2、与直管相比，使用了传热性能高出2倍以上的螺旋鳍片管，大小与重量减少到1/2。耐腐蚀的不锈钢材质延长了其使用寿命。　　3、本装置可组装在锅炉上部，缩小占有空间，生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。&（七）冷凝余热回收节能装置原理图　　在排烟通路中，设置冷凝余热回收热交换器，烟气在通路内通过传热面，温度降至露点温度以下，含在排烟中的水蒸汽凝结潜热将冷水或温水加热，这就叫余热回收节能装置（又称冷凝换热器）。　　在流程中看到的冷凝节能装置在尾部烟道中串联布置（前后布置），将烟气中的水蒸汽冷凝下来，结露后吸收烟气中的部分CO2和NOX，洁净了烟气，起到环保作用。　　冷凝水经引导管排放到中和池中，与中和池中的碱性石灰水中和。&&（八）冷凝余热回收蒸汽锅炉与水箱连结方式　　冷凝余热回收锅炉与水箱相连用循环泵辅助加热，适合在采暖和使用大量生活热水的集中供热楼房，综合医院、宾馆、健康中心、桑拿洗浴等使用；也可以与软水箱相连，加热锅炉给水，提高锅炉的给水温度。&&（九）冷凝式余热回收热水锅炉与热水箱连接方法　　利用配置在热水锅炉上的冷凝换热器来加热生活热水或取暖用热水，当对热水需求量减少时，热水温度上升，故在热水箱上需设置膨胀水箱和安全泄压阀，确保安全无误。&&（十）余热回收装置用在锅炉的给水系统　　在蒸汽用户无回收系统中不回收蒸汽凝结水时，采用密闭型或开放型流程。&&
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通过对高炉热风炉燃烧系统和现有烟气余热回收装置的研究，提出了固定蓄热式烟气余热回收利用新方法。
The burning system of hot stove and equipment of waste heat recovery is studied. A new method of waste heat recovery with fast heat storage room is put forward.
介绍了烟气余热回收利用型溴化锂吸收式冷热水机在冷热电三联供系统中的应用。
Presents the application of lithium-bromide absorption refrigerating and heating machine with flue gas heat recovery in combined cooling heating and power system.
工业炉窑烟气余热回收利用，是提高炉子热效率、节约炉用燃料的极为有效的途径。
Recycle and utilization of waste heat in exhaust fume of industrial furnaces is the efficient way enhancing furnace heat efficiency and saving fuel used by furnace.
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烟气余热回收
烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如锅炉排烟耗能大约在15%，而其他设备比如印染行业的、以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放。烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。
管式、圆筒辐射式
　　1.余热回收器（气-水）　　是燃煤、油、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口，回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。其构造如图所示：下部是烟道，上部为水箱，中间有隔板。顶部有、、温度表接口，水箱有进出水和排污口。工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将水加热。为了防止堵灰和腐蚀，余热回收器出口一般控制在露点以上，即燃油、排烟温度≮130℃，排烟温度≮100℃，节约燃料4-18％。　　2.余热回收器（气-气）　　热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，将烟气余热回收后加热空气，热风可用作锅炉助燃和干燥物料。其构造如图所示：四周管箱，中间隔板将两侧通道隔开，热管为全，单根热管可更换。工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。热管将吸收的热量导致右端，冷空气从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。　　
　　1、安装方便：余热回收装置的安装不需要对原锅炉或进行改动。 　　2、安全可靠：等温性能好，导热时产生自振不产生圬垢和通风阻力，　　始终保持良好的传热效率，不影响锅炉或窑炉的工作。　　3、使用寿命长：超导热管余热回收装置使用寿命10年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单成本低。　　4、节能效益好：大型工业窑炉效率可提高10％以上，中小型燃油、燃气、燃煤锅炉效率可提高节能达5％-10％。　　5、短：一般3至8个月就可收回全部投资。
器和焊缝产生腐蚀，造成管板或焊缝处的渗漏现象，严重影响企业的连续化生产要求。采用阿姆可（科贝3015-AL）耐高温对管板进行喷涂保护，整个修复操作简便，避免了企业长时间停机修复和不安全因素，缩短了工期进度，确保按时开机生产。 高分子复合材料是以、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料，在、固化的作用下复合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生，使复合材料的综合性能优于原组成材料。具备极强的粘接力、机械性能、和耐等性能，因而广泛应用于金属设备的机械磨损、划伤、凹坑、裂缝、渗漏、铸造砂眼等的修复以及各种化学储罐、、管道的化学防腐保护及修复。 美嘉华阿姆可（科贝3015-AL）耐高温高分子复合材料含有无机陶瓷的水基涂层，有极好的耐热冲击，抗氧化，耐化学腐蚀的性能，耐温可高达1200℉（648℃）。这些高级材料可以粘附于锅炉，熔炉，旋转煅烧炉, 干燥炉, 烟囱及其它高温结构的钢铁和耐火材料上。可延长设备寿命，降低能耗，提高生产率。
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锅炉烟气余热回收系统设计及效果分析
锅炉烟气余热回收系统设计及效果分析
1.哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司，黑龙江 哈尔滨 150060
2.北京国电龙高科环境工程技术有限公司哈尔滨分公司，黑龙江 哈尔滨150006
摘要：首先对余热资源以及余热资源的利用原则进行了阐述，继而对锅炉烟气余热回收系统设计及效果进行了详细的分析。 关键词：锅炉烟气；余热回收系统；设计；效果分析 中图分类号：X706
文献标识码：A
文章编号：（3-02
1 余热资源分析
烟气余热是指被考察体系排出的烟气可释放的高于环境温度的热量和低位发热量，在进行烟气余热回收设计时，首先需要对系统的余热资源进行仔细分析。由于技术条件、经济性以及余热利用条件的限制，在进行余热资源分析时，通常考虑如下因素。
1.1 下限温度
在利用烟气余热时，通常根据烟气的特性、前后工艺的要求、产出介质的特性、技术条件、余热利用的经济性等规定一个下限温度，随着技术的进步，下限温度将逐步降低，理论上讲，下限温度的最低值为环境温度。
1.2 余热的数量
在分析这一数量时，涉及到热力学第一定律，即能量守恒定律。可利用的余热数量取决于在相互转化时能量的平衡，即生产工艺设备和生产过程中的热量平衡。
1.3 余热的质量
余热的质量是一个比较复杂的问题，涉及到热力学第二定律和火用的概念。热力学第二定律指出了余热回收过程进行的方向、条件，火用表达了余热转化过程中热能的可用性和余热回收的可能性，以及余热在数量上与质量上的关系。
1.4 余热回收的方式
余热资源将其热量传递给被加热的物体或工质时，除了遵循热力学第一定律和热力学第二定律外，还离不开必要的设备和一定的媒介物质。根据热力学观点，余热利用的方式可分为3种基本方式，即：余热的焓利用，即与余热回收量有关而与其温度水平无关的热利用；余热的火用利用，即回收余热的可用能，将其转化为有用的动力；余热的全利用。
2 余热利用原则及方案
在烟气余热回收设计中，一般采取“根据用户需求、先自身使用、后对外供能、高温高用、低温低用、逐级回收、温度对口、梯级利用”的原则，避免造成火用损失以及热贬值。首先考虑降低生产工艺的主要载能体的单耗及其载能量，其次考虑降低辅助载能体的单耗和载能量，然后再考虑回收利用排放的烟气余热。
烟气余热回收设计方案是项目成败的关键，设计方案须根据余热资源调研、余热资源分析及用户需求来确定。确定设计方案一般应注意如下因素。
2.1 不影响工艺生产
烟气余热一般来源于工业炉窑等，其对燃料或助燃空气、炉压等均有一定的要求，在设计时必须采取措施保证工艺生产的相关参数不受余热回收装置的影响，特别是余热回收装置切入或切出系统时，如：增设旁通烟道、风机变频调节、增设烟道调节阀等。
2.2 余热回收产品参数对口
余热回收产品参数在考虑用户需求基础上，须与全厂管网或用能设备的参数对口，并考虑输送时的压力损失、温度损失、流量波动等。参数不对口，可能就会造成所回收的能量得不到最有效的利用或利用效率降低。例如，用于余热发电设备的烟气余热回收，当回收利用过程中产生的蒸汽温度偏低时，常用的解决办法是锅炉降压运行，或在蒸汽管道上安装减压装置，以保证蒸汽的相对过热度，余热的利用效率明显降低。 262
2015年27期
2.3 余热发电系统的保安蒸汽
余热回收系统的短期波动或不稳定常常会影响余热发电系统汽轮机的正常运行，汽轮发电系统须停机、再启动，汽轮机启动过程中，各部件的温差、热应力、热变形大，并须经过启动准备、冲转、升速至额定转速、发电机并网和汽轮机带负荷几个阶段，频繁启停必将浪费大量的人力，并降低余热回收的效益。增设保安用蒸汽可避免上述的状况发生，在余热回收系统不稳定时，可保持汽轮发电机组稳定运行，效益最大化，故设计中应根据系统配置情况考虑是否增设保安蒸汽系统。
3 案例概况
某产业园共配置4台燃气锅炉，台20t/h（带省煤器）、1台10t/h和1台8t/h燃气蒸汽锅炉，提供产业园的生产和供暖用热。20t/h锅炉经省煤器后排烟温度仍有150℃，10t/h和8t/h锅炉的排烟温度在230℃左右，锅炉运行中排出了大量的高温烟气，因此有很多的热量没有得到有效利用就排到大气中，包括烟气余热及水蒸气的凝结热（即汽化潜热），浪费了大量的能源，又污染了环境。
经现场勘查，锅炉房现场具备安装施工的条件，适合采用热交换技术，不改变余热能量形式，只是通过换热设备将余热能量直接传递给自身工艺的耗能流程，降低一次能源消耗，这是回收工业余热最直接、效率较高的经济方法。
4 烟气余热回收技术方案设计
针对产业园锅炉的实际情况设计采用加设余热回收器，利用余热回收器将热量回收，回收的热量用于提高锅炉的给水温度，从而节约能源，减少高温烟气对环境的污染。
由于8t/h锅炉没有足够的空间加装余热回收器，故设计只在20t/h和10t/h的锅炉的出烟口处安装1台烟气余热回收器，其中20t/h锅炉的出口处安装ZCRH－20－Q/S，通过加装2台循环泵将软化水箱中的软化水循环通过烟气余热回收器，加热锅炉补水；10t/h锅炉的出口处安装ZCRH－10－Q/S，通过加装2台循环泵将生活水箱中的水循环通过烟气余热回收器，加热生活用水。锅炉余热回收系统原理图如图1所示。
图1锅炉余热回收系统原理图
余热回收器的设计参数为：余热回收器后的排烟温度降至50℃左右；热能利用率提高7%～11%；ZCＲH－20－Q/S的长、宽、高分别为1.7m、1.7m、1.8m；ZCＲH－10－Q/S的长、宽、高分别为1.4m、1.4m、1.8m；为解决烟气对余热回收器腐蚀的问题，回收器的材质采用ND钢。
5 烟气余热回收系统低碳效果分析 5.1 节能效果估算分析 5.1.1 20t/h蒸汽锅炉
燃气消耗量q=1447m3/h，排烟温度150℃，经过烟气余
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