捣固焦炉装煤外逸烟气回收新技术
捣固焦炉装煤外逸烟气回收新技术
摘要：本文分析了消除焦炉装煤产生的烟尘的技术现状，捣固炼焦时的去尘办法，论述了炉顶消烟除尘车除尘技术对烟气进行回收的工艺。
关键词：捣鼓焦炉；烟气回收
焦炉炉顶消烟车具有导烟量大,阻力小的特点,可有效减少系统阻力,自动抓盖和落盖系统可杜绝抓盖和落盖瞬间的烟气外逸,经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥, 冲破“捣固焦炉侧装煤逸散荒煤气含氧量高，不能进入集气管道”的禁区。
一消烟除尘技术现状
在把煤装入焦炉的时候会有很多的烟气泄露，伴随着很多的粉尘，严重影响了空气质量。而且在装炉的过程中释放出来的有害物是全部炼焦活动产生有害物的五分之三还多。所以就要想办法处理掉装煤过程中释放的烟气。现阶段主要是把烟气进行燃烧湿法去尘、干法去尘，直接干法除烟，利用一些地面固定设备除尘。为了减少煤装炉时产生烟气的直接排放，主要利用在单集气管内部的上升部位安装一些抽吸设施，把烟气抽出来，然后可以在装煤车上对烟气加以处理；或者是到地面以后加以处理。还有一种办法就是炉顶消烟车法，其导烟量大，阻力小，经济效益好、资源消耗低，是一种新型消烟除尘方法。
二、捣固侧装煤焦炉除尘的方法
1、消烟除尘车直接除尘
这样方法就是把那些泄露出来的烟气，利用焦炉上方的消烟除尘车吸到内部的燃烧室里面进行处理，之后在车内的洗涤器里面把产生的废气进行分离，其中的粉尘部分会被分离出来直接排掉，剩下的洗涤水则会被拉到专门的沉淀池进行处理。
2、地面除尘站除尘
这种处理方式仍然需要消烟除尘车的帮忙，但是还要借助风机，把装煤过程中泄露出来的烟气运送到地面除尘站，然后再加以处理。由于这样的处理需要加入高达13~16倍的空气，才能避免爆炸的可能，而且必然还会产生污染，处理开销也很大，所以使用的范围较小。
3、U型管双抽吸技术
这套处理设备，仍然包括消烟除尘车，不过这里还要增加U型管，来连接装煤炭化室和其相邻炭化室。工作时，两边在同一时间拿高压氨水来吸取外泄烟气，以图达到对烟气的回收和减少污染的目标。不过这个技术存在装煤开炉时有大量烟气外泄，而且用氨水抽吸时两边的空气难以达到平衡的不足。所以还需要进一步的修改。
三、炉顶消烟除尘车除尘
1、炉顶烟气净化设备的工作原理
对炉顶泄露出来的烟气进行净化处理，需要用到这样的一些设备：高压氨水处理设备、炉顶导烟车以及一些水封设施。
首先在水泵房与集气管部分，安装有高压氨水处理设备，通过高压氨水设备的抽吸，把烟气抽引到集气管内；然后通过炉顶安装的MN管道把烟气传送到炉顶导烟车内，在这里使用喷射系统对煤气进行处理；最后在焦炉加煤口安装的有水封设施，对加煤口的氧气进行阻止。
这整个处理过程是：当开始对焦炉加煤的时候，MN管连接完好并启动加煤盖，碳化室的烟气通过高压氨水抽吸设备，经过加煤口的水封设备进入MN管道，从这个管道输送到相邻的碳化室，从碳化室进入上升管道与集气管，煤气回收完成。
在这整个的处理过程中，我们要重点解决两个方面的问题：首先就是高压氨水的抽吸问题。要想高压氨水抽吸系统实现正常工作，与其相连的集气管内，必须要有压力差。但是集
气管内正常压力范围为80-120Pa,这样的压力根本不可能把荒煤气抽吸到集气管内。但是集气管不允许在超出正常压力范围的情况下工作，所以，我们只能通过高压氨水设备，先把氨水喷出，在经过三道安全阀的调整后，氨水进入高压喷头，借用高压使氨水在桥管内喷出，在碳化室和上升管内产生负压（大概100Pa），在这种情况下，把荒煤气抽入到集气管内，完成整个高压氨水抽吸过程。其次，需要注意的问题是荒煤气的完全吸收问题。在考察了结焦时间与煤气产生曲线以后，我们发现原来的碳化室不能实现荒煤气的完全吸收。所以，我们在考虑原有设备的基础上，决定增加碳化室的数量，由原来的两个增加为三个，对装煤过程中产生的煤气进行同步回收。因为在设备中我们安装了M型的导烟管，就可以通过这个设备把荒煤气输送到相邻的炭化室，通过增加炭化室的数量，提高荒煤气的回收利用率。同时，为了解决装煤口的氧气进入问题，我们对装煤口进行了水封处理。这样全部导烟过程都在水封条件下完成，大大减少了进入到焦炉系统的氧气含量，在确保整个焦炉生产过程安全的同时，增加荒煤气的再次利用和回收。
2、炉顶烟气净化工艺的工作优势
在操作过程中泄露出来的烟气，其中含有大量的有害杂质和气体，比如说：煤粉、含硫物质、炭氮氧化物等有害物质。在这些有害气体或者粉尘中，有很多是可以燃烧的。假如采取一些传统、常规的处理办法，仅仅能把其中的烟尘除去，对那些有害气体却无能为力。把这些气体直接释放出去，仍然会给空气造成污染，而且还会对相关的除尘设备造成一定的危害。所以，在对这样的一些烟气进行处理时，要先经过高温处理，把其中的煤粉、硫化物、一氧化碳等可以燃烧的气体进行燃烧，使他们与氧结合，转化成无害成分，然后释放到空气中。需要注意的是，这一部分对可燃物质的处理，技术要求重点是要保持足够的高温。
在对这些可燃物质处理以后，它们已经与氧结合，转化成无害气体和水。这时候的烟气成分只剩下湿度比较大的粉尘，所以，这时就要采用湿式除尘法，降低这些烟气的温度和湿度。如果把在装煤时泄露出来的烟气全部燃烧，然后释放到空气中，不仅会给空气造成严重污染，而且也会造成资源的严重浪费。所以，在除尘过程中，使用这样一套回收除尘的工艺，不但可以达到零污染、零烟气释放，而且还可以使部分资源回收利用，增加能源的利用率，真的是一举两得。
四、结论
这套除尘设备整体成本较低，使用过程中需要的开销也大大减少。运行效果可靠，操作方便。实现了煤气的完全回收和二次利用，直接将装煤过程中溢出的高氧荒煤气回收，大大提高了经济效益，降低各种成本支出，提高了化产品的回收率，值得推广和利用。
参考文献：
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[2]宋明铭.捣固焦炉倒饼后的炉温调节措施探讨[J].《工业炉》.2012(4)
[3]晏仁生.新钢原料输送线及焦炉配套筛焦楼除尘工程特点[J].工业安全与环保.2010,36(3)
锅炉低温烟气余热回收
锅炉节能工程
烟气余热回收装置技术参数 烟气余热回收型号：JNQ-4 节能器进出水接口尺寸（热水锅炉）：DN125 节能器进出水接口尺寸（蒸汽锅炉）：DN50 烟气进/出口直径：可根据配套锅炉尺寸￠400 烟气侧阻力：≤50Pa 设备换热材料：耐高温，高频焊螺旋翅片管。 使用我公司节能器，可使烟温从150℃-220℃降到80℃-170℃左右，可使软化水箱循环 加热将锅炉给水从常温给水提高到50℃-80℃，从而使得锅炉效率6.8%以上。 实际节约的总热量由用户的用热情况及烟温可下降的幅度决定。 烟气余热回收装置结构介绍 我公司生产的烟气余热回收装置为整体组装式，安装方便，便于维修。翅片管外走烟气，管内走水，形成间壁式对流换热。 设计结构本身就考虑了水力的均匀分配。所配管束均为一样。实际的使用效果非常好！ 烟气侧管箱采用了碳钢材料制造，采用航天高级防腐涂料对与烟气接触部分进行了防腐处理。防腐涂料固化以后表面形成一层瓷釉，可以有效地防止弱酸的腐蚀。达到预期的使用寿命。 设备本身带有冷凝水排放装置，“烟气余热回收装置”最下部设置了冷凝水收集箱及排放口,及时将产生的冷凝水排出，排入下水系统.冷凝水为弱酸性，PH值实测为6左右，不
会对环境造成污染。冷凝水收集箱采用航天高级防腐涂料进行了防腐处理，耐腐蚀性强，使 用可靠。 烟气余热回收装置换热技术介绍 我公司生产的烟气余热回收装置是采用强化翅片换热管结构。整体组装，安装方便，便 于维修。采用强化传热技术，从而能够把烟气中的热量最大程度回收的节能装置。 换热技术说明： 利用换热翅片的特性，通过脱流涡界产生脉动气流，在翅片扩展面间隙中形成具有周期性特性的射流，使原来稳定流动的烟气产生有规律的周期性脉动，交替出现的脉动压力波使原来的层流变为强烈的紊流，受热面的冲刷变得更加剧烈，边界面减薄，气流混合充分，强化了烟气与换热面之间的传热；同时，脉动气体产生的烟气震动使冷凝液膜明显减薄，加快冷凝液滴的脱离速度，强化凝结换热。该强化扩展面传热技术可降低烟气侧的热阻，节省换热面。脉动压力波频率可以选择，通过合理设计，脉动气体产生的烟气振动不会与设备产生共振，运行稳定、安全可靠。换热技术特点： 1、应用范围广，可用于燃油、燃气锅炉、油田加热炉、余热锅炉、直燃机、燃气发电机，燃煤 锅炉低温余热回收（根据不同结构形式可布置在锅炉不同位置）等多种类型设备。气-气，气-汽，气-液等多种介质间传热。适用温度范围：50-300℃ 2、传热系数高，当量传热系数比普通换热器提高2倍以上 3、启动迅速、传热速度快，系统启动数秒就可将烟气温度降到低点，烟气中的水蒸汽迅速凝结 放热，节能效果显著 4、流动阻力小，扩展面为低翅结构，烟气流程短且与散热片同向流动 5、脉动气流及冷凝水可自动清灰和冲刷受热面，使受热面不易结灰垢，不易堵塞 6、结构紧凑，翅片扩展面强化换热，设备体积小，重量轻 7、降噪：独特的内部结构及翅片的扰流效果可以在一定范围内有效降低锅炉烟气排放的噪音 8、环保：烟气中水蒸气的凝结可以吸收烟气中的部分酸性气体，对烟气排放有一定的净化作用
科技项目技术方案烟气余热回收
中国华电集团公司科技工程技术方案
一、工程背景 自电力企业改革后，从体制上根本打破了电力企业集发、输、配、售于一体的局面，火电厂在新的经营模式下面临着日渐
严峻的考验。尤其是近年来煤炭市场放开后，电煤价格的持续上涨，而电、热价格则一路平行。煤炭价格的上涨，使得火电厂的生产成本急剧上升，导致我厂电热价格与成本倒挂问题越发突出，加剧了火电厂的经营困境。在这种情况下，企业如何扭转负债经营的不利局面，成为当务之急，用新技术、新工艺、新方法，挖潜改造，提高机炉热效率、节能减排势在必行。 现锅炉排烟温度按照经典的控制酸露腐蚀条件的设计规范 设计，计算排烟温度已经留有设备保护的余地。目前设计条件下的排烟温度高于酸露点温度的15-18度，实际上排烟温度的计算方面也因为招标对经济指标要求而存在潜在的上 升空间。以国内300MW机组的实际运行的负荷、排烟温度状况，几乎没有一家能够按照设计指标运行。造成排烟温度升高的原因是多方面的。随着运行时间的延长，排烟温度因空预器设备的末端腐蚀而局部积灰、系统阻力增加、过量空气系数增加、排烟温度升高；空气预热器漏风、夏季空气温度升高、煤种变化也使得锅炉远离校核煤种等因素都会引发排烟温度升高。 排烟损失是影响锅炉效率的主要因素，电站锅炉的排烟温度为120～140℃，每降低排烟温度16-20℃，可提高锅炉热效率1%。对于一台300MW的发电机组，平均每年可节约标煤约6000吨。
另外，利用烟气余热提高空预前空气温度和脱硫塔后烟温，可减轻空预器和烟道腐蚀；降低脱硫塔前烟温还可减少脱硫工艺前的喷水量。 要回收低温烟气的余热，就必须有经济和可靠的技术。 国内较早就开始了烟气余热回收技术的开发，并有些技术相继成熟得到应用，但这些技术多停留在早期粗放的阶段，在系统可靠性和余热回收经济性方面都存在明显的不足。 通过合金、陶瓷或塑料等抗低温腐蚀材料做换热材料来进行余热回收的优点是可以将排烟温度降低到烟气酸露点以下，但由于这些材料的导热系数、造价和使用寿命等限制，余热回收的经济性不佳。另外，当换热材料表面发生酸露凝结时，设备表面会形成导热系数更差的粘性灰垢，该类致密的粘性积灰与换热材料表面结合力很强，较难通过吹灰系统清除，甚至使系统堵灰严重而无法正常运行。 传统低温省煤器技术较简单、成熟，但其不仅余热回收的效益低，而且只适于回收排烟温度较高的余热，否则受热面腐蚀和堵灰问题会很严重。该系统如果设计不当，还有发生凝结水汽化的风险。 相变式低温省煤器是为了控制烟道换热器的低温腐蚀而开发，其通过控制中间传热介质（水-汽）的相变参数来控制传热量和烟道换热器壁温，从而提高了系统的可靠性，并可自动将排烟温度降低到最佳的温度。
燃气锅炉排烟余热分析
以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。随着天然气工业的迅速发展，以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。与燃煤相比，燃烧天然气虽然排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少，减轻了对环境的压力，但燃烧后产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中，造成了能量的严重浪费。而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收，可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。 引言 冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置，当烟气在通道内通过传热面，温度降至露点温度以下，从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质，可以将排烟中大量的能量加以回收利用，从而达到节能环保的效果。随着制造工业的不断发展，各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷，不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。 1 烟气的特性分析 天然气成分绝大部分为烃，燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高，分析表明，排烟中可利用的热能中，水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气，具有可观的汽化潜热，大约为3 700 kJ/Nm3，占天然气的低位发热量的10%以上。传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右，利用冷凝式换热器只要把
烟气温度降到烟气露点温度以下，就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，按低位发热量为基准计算，天然气锅炉热效率可达到和超过110%。本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析，表1为纯天然气的成分。 1.1露点计算 在水蒸气分压力不变的情况下，使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时，将有水滴析出，此时的温度即为露点温度。天然气燃烧特性分析(以1 m3天然气计算)烟气中水蒸气的体积分数达17˙4%，若燃烧在大气压力下进行，当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据)，其相应的烟气露点温度是57℃。露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。 通过观察可知，烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。因为根据道尔顿分压定律，露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比，随着过量空气系数的增加，烟道中水蒸气的相对体积减小，水蒸气的容积份额会有所下降，其露点温度也随之降低。实际上，虽然各地方天然气中成分含量有所不同，但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分，其他成分影响很小，经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围)，并且由于实际燃烧的影响因素较多，也使得计算不可能达到很精确，通常是在理论值附近的一个范围内波动，在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
烟气余热回收技术方案样本
烟气余热回收技术 方案
烟气余热回收利用改造项目 技术方案 ***节能科技有限公司 二O一二年
一、运行现状 锅炉房配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积5万m2；**炉配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积4.5万m2。经监测，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在150--170℃，平均热效率在89%，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在160-180℃，平均热效率在88%，（标准应不高于160℃）。锅炉系统运行进出水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。 二、技术介绍 烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设备节能技术推荐目录中的成熟技术。有着显著的节能效益。主要原理：1m3天然气燃烧后会放出9450kcal的热量，其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量(潜热)为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/nm3为基础计算。这样，天然气的实际总发热量9450kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示就为：111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，因此对于传统燃气锅炉来说还是有很多热量白白浪费掉。 普通天然气锅炉的排烟温度一般在120--250℃，这些烟气含有8%--15%的显热和11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要
目的就是经过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出（1 nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水），而且大大减少了co2、co、nox等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。从而达到节能增效的目的。 三、改造方案 3.1、设备选型 烟气余热回收器选用瑞典爱瑞科（AIREC）板式烟气热回收器。 瑞典AIREC公司是世界上唯一一家 钎焊式模块化非对称流量板式换热器的 专业生产制造商，凭借独到的设计理 念，雄厚的产品开发能力和多年行业丰 富的实践经验使AIREC成为在非对称流量换热领域的真正领导者。 irCross21由多块板片重叠冲压在一起，在真空和高温的环境下，板片用铜或镍焊接在一起，具有很高的机械强度，更大的传热面积，更高的效率，更轻便小巧。AIREC经过继承CBE（钎焊式换热器）的技术特点，独特的换热器设计板纹，气体/液体应用
燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点
燃气锅炉烟气余热 利用的途径及技术要点 燃气锅炉排出的烟气中含有大量余热，目前的燃气锅炉都安装有烟气余热回收装置，但一般都是利用锅炉回水与烟气进行热交换，只回收了烟气中的部分显热。因燃气锅炉烟气中水蒸汽占比较大，且水蒸汽的汽化潜热较大，人们为了提高燃气的利用率，把目光投向了烟气冷凝潜热回收技术。 本文通过对燃气锅炉烟气的特点进行分析，结合烟气余热回收装置的方式，明确烟气余热回收的技术思路，对锅炉房的节能降耗，降低运行成本提供一些参考。 一、烟气组成及热能分析
烟气中烟气温度变化所引起的热量转移为显热，水蒸汽所含的汽化潜热为潜热，也就是水在发生相变时，所释放或吸收的热量。烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%左右，潜热可占天然气的低位发热量的10.97%左右。 从此数据可以看出，潜热占排烟热损失的比重是很大的。而利用潜热，必须要把烟气温度降低到水蒸汽露点温度以下，使烟气中的水分由气态变为液态，从而释放烟气潜热，才能实现。 二、烟气中水蒸汽露点温度的确定 烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%之间，露点温度一般为 54-60oC之间。如天然气中含有H2S，烟气中还会有SO X。SO X会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的酸露点温度要比水露点温度要高。所以会使烟气中水蒸汽露点提高。一般烟气中含量愈多，酸露点温度愈高。由于酸露点温度计算复杂且实际烟气组分变化较大，所以在实际应用中采用酸露点分析仪实测一定工况下的酸露点温度。一般烟气SO X含量在0.03%左右时，露点温度可按58-62oC左右估算。 当烟气温度低于露点温度时，烟气中水蒸汽开始凝结，烟温低于露点温度愈大，水蒸汽的凝结率也愈大。凝结率愈大，潜热回收比例也愈大。所以为提高烟气余热回收效率，与烟气进行换热的冷媒温度低于露点温度多些，才能确实做到冷凝换热。按表1估算，烟气余热回收装置的出口烟温一般低于露点温度20-30oC，才可使水蒸汽凝结率达到70-80%。
冷凝水回收
简析蒸汽冷凝水回收 蒸汽作为一种清洁、优良、安全的热量载体被广泛用于工业制造的各个行业，如食品、饮料、啤酒、制药、烟草、化工、酒店和医院等。它除了具有安全、便于产生、输送和控制之外，最重要的是其释放热量相比于其它工业介质更加出色。而用汽设备放出的汽化潜热，变为近乎同温同压下的饱和凝结水，由于蒸汽的使用压力大于大气压力，所以凝结水所具有的热量可达蒸发焓的25%，一般占蒸汽总热量的20～30%左右,有些特种设备可高达40%。若能将高温冷凝水作为锅炉补给水循环使用或作为二次闪蒸汽利用,不仅可节约工业用水,更会节约大量的燃料。这样,锅炉在生产同样量的蒸汽时,就可节约30～40%的燃料，20%左右的锅炉原水和降低水处理费用、减少锅炉烟气的排放量,保护生态环境。 1、冷凝水的性质及相变过程 蒸汽热能是由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的冷凝水。冷凝水是饱和的高温软化水，其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右，而且是洁净的蒸馏水，适合重新作为锅炉给水，其回收再利用价值为16—25元/吨。因此，采取有效的回收系统，最大程度回收系统的热能和软化水是非常必要的，它不但可以节能降耗，也可以消除因二次闪蒸汽的排放而对厂区环境造成的污染，无论是在经济效益、社会效益上都具有十分重要的意义。 饱和蒸汽在进行热量传递的过程中，发生相变，由汽变成水，同时释放出大量潜热，而这个过程是等温冷凝的过程。例如，设备用汽压力为4bar时，对应的蒸汽温度为151℃,在释放完潜热之后，冷凝水的温度同样为151℃。如果此时采用闭式回收，选择的疏水器是在饱和点排放冷凝水，高温冷凝水（151℃）将直接通过疏水器进入回收系统。如果采用开式回收系统，则回收系统压力为大气压力，大气压下水的温度为100℃，因此冷凝水中多余的热量会使一部分水再次蒸发，产生二次蒸汽，不但造成环境污染，而且降低冷凝水回收温度。 2、冷凝水回收方式的选择 选用何种回收方式和回收设备，是冷凝水回收能否达到预期目的至关重要的一步。首先，必须准确地掌握冷凝水回收系统中冷凝水量，若冷凝水量计算不正确，便会使冷凝水回收管径选择不当，造成不必要的浪费。其次，要正确掌握冷
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燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析 摘要：随着经济发展迅速，人们对能源的需求越来越大。工业锅炉排烟温度较高，可达160 - 240℃，烟气中含大量热态水蒸气，携带热量可占排烟温度的的55%-75%，使得锅炉热量损失严重，余热回收技术的出现，不仅能够减少有害气体排放量，而且很大程度上缓解了能源供需矛盾。 关键词：燃气;锅炉烟气;余热回收 一、烟气余热回收工作原理 燃气主要成分是CH4，因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸气，当烟气温度降至55℃左右时，烟气中水蒸气随之冷凝，同时释放大量的汽化潜热。水蒸气总体潜热量约为燃气低位热值的11%，因此降低排烟温度，使烟气中水蒸气冷凝，可以提高天燃气利用效率。 国内目前采用设置有烟气冷凝器、燃气吸收式热泵回收烟气余热两种类型，都可以降低排烟温度，提高燃气利用效率，节省锅炉房燃气用量。随着烟气中水蒸气的冷凝，能够降低排入大气中的水蒸气，冷凝水经过处理后可以回收利用，同时减少氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳的排放。 二、改造的基本条件及方案 本论文主要以地窝堡燃气锅炉房改造工程为例，说明改造方案。 （一）基本条件 1、冷源问题 若采用间壁式烟气余热回收方案，冷源所必备条件如下： 锅炉房周围必须要有二级冷源，有条件设置空气预热器的情况下，要求冷源的温度≤40℃（换热器传热端差按5℃考虑）且流量充足。无条件设置空气预热器的情况下，要求冷源的温度≤35℃（换热器传热端差按5℃考虑）且流量充足。 根据业主提供资料，锅炉房周围没有合适的冷源，因此本项目无法采取间壁式烟气余热回收方案;主要考虑热泵烟气余热回收方案。 2、改造锅炉数量及容量的确定 根据锅炉实际运行情况，最终确定本期拟改造的锅炉台数及容量确定为：4台29MW（40t/h）燃气热水锅炉。
烟气余热回收
烟气余热回收 目录 前言 烟气余热回收的方法 编辑本段前言 近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展。各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高窑炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。 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定型机、烘干机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。 编辑本段烟气余热回收的方法 烟气余热回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件；二种是预热空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇使用的炉窑还无法采用此种方法）。预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧,加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。 此外国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。 21世纪初国内研制出了陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节约能源35%－55%，这样直接降低生产成本，增加经济效益。 陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。目前，陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉。 烟气余热回收的其它方式：
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉尾部烟气回收应用的探讨 钟文彬
燃气-蒸汽联合循环余热锅炉尾部烟气回收应用的探讨钟文彬 发表时间：2019-06-20T17:05:59.607Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：钟文彬 [导读] 摘要：燃气-蒸汽联合循环由于做到了能量的梯级利用，得到了更高的能源利用率；采用天然气为燃料的机燃气轮机组更具有节省占地面积、污染小、效率高等优势，在世界上得到快速发展。 （广州发展鳌头分布式能源站广东广州 510940） 摘要：燃气-蒸汽联合循环由于做到了能量的梯级利用，得到了更高的能源利用率；采用天然气为燃料的机燃气轮机组更具有节省占地面积、污染小、效率高等优势，在世界上得到快速发展。本文通过燃气-蒸汽联合循环余热锅炉尾部烟气回收应用的案例，针对结合实际需要如何降低排烟温度，获得更大的热量回收，以进一步提高燃气-蒸汽联合循环机组的综合能源效率等问题进行了探讨。 关键词：燃气-蒸汽联合循环；余热锅炉；尾部烟气；节能 前言 余热锅炉效率是影响燃气-蒸汽联合循环机组经济性的一个重要指标，而排烟损失则是影响余热锅炉循环关键因素，约占余热锅炉热损失的70%以上。因此降低余热锅炉排烟温度，可以显著提高燃气-蒸汽联合循环机组的综合能源效率。 燃气-蒸汽联合机组的余热锅炉排烟温度选择与烟气含硫量有较大的关系。为了防止余热锅炉尾部受热面发生低温腐蚀，一般设计余热锅炉排烟温度比硫酸露点温度高10℃左右。在燃烧无硫或硫含量极少的燃料时，则以在尾部受热面不凝水为原则，即余热锅炉排烟温度比水露点温度高10℃左右。当前燃气-蒸汽联合余热锅炉排烟温度一般控制在110-130℃左右，燃烧无硫或硫含量极少的燃料时可控制在80-90℃左右。 1.简介 广州发展鳌头分布式能源站是以天然气为燃料，采用“以热定电”方式，通过燃气-蒸汽联合循环机组对工业园区周围热用户进行集中供热，年平均综合能源利用率大于 70％，是一个低碳排放和能源综合高效利用的环保节能项目。现装有2台南京奥能锅炉有限公司生产的双压、卧式、无补燃、自然循环余热锅炉（HRSG），额定蒸汽流量27.3 t/h、压力2.5MPa、温度250℃。目前余热锅炉排烟温度123℃左右，其损失的热量可达全部输入燃料热量的6%左右。 能源站按设计对热用户供热后回收约60%温度在85℃左右的冷凝水。由于热用户本身需要，冷凝水停止回收，因此能源站需用常温的软化水（25℃左右）替代85℃左右的冷凝水，从而降低了锅炉给水温度，增加了给水除氧加热的蒸汽量，大幅降低了经济性。同时因全部软化水进入给水预热器，机组启动初期给水预热器温度可能低于50℃，在给水预热器管外产生凝水，造成低温腐蚀；软化水未经除氧进入给水预热器将产生管内腐蚀；另外因补水采用自来水，软化水含氯离子较多，加速给水预热器腐蚀损坏，影响锅炉安全运行。 为减少用户停止供应蒸汽冷凝水的影响，计划对余热锅炉进行改造，充分回收余热锅炉尾部烟气废热进行再利用，以提高余热锅炉效率，降低生产成本，同时需防止余热锅炉给水预热器和烟囱发生腐蚀。 2.烟气余热回收及锅炉改造方案 目前余热锅炉排烟温度123℃左右，对于燃料为含硫极低的天然气烟气露点温度约为 45 ℃，排烟温度原则上只要高于露点 10℃即可完全避免排烟段受热面的低温腐蚀，即有68℃的降温空间；因此，可以通过降低锅炉排烟温度的方法，对余热锅炉尾部烟气废热充分回收与利用，以提高锅炉综合效率。 锅炉给水原来的设计工况是60%冷凝回水，40%软化水。冷凝水加热天然气后经给水预热器加热到75℃左右进入除氧器；软化水经板式换热器加热到70℃左右，不进入给水预热器，直接进除氧器加热除氧。如果停供冷凝水后，进入预热器的全部是软化水，水温较低、含氧量和含氯量较高，会导致给水预热器加速腐蚀损坏。因此余热锅炉改造后既要满足提高给水温度要求，以减少除氧器加热蒸汽，又要防止给水预热器的溶氧腐蚀、低温腐蚀和氯腐蚀，以保证锅炉安全。 另外，余热锅炉给水预热器管屏与烟囱之间过渡段较短，按现场测量安装位置只能加装一组管屏，经测算排烟温度可降至90℃左右，可以满足防止低温腐蚀要求，但未达到完全利用尾部烟气废热的效果。 3.给水预热器的改造 原有的给水预热器采用GB3087低中压锅炉用无缝管，可以满足之前使用要求，但该钢材对CL-腐蚀比较敏感，改造后的补给水含氧量、含氯量较高，温度较低，容易对GB3087低中压锅炉用无缝管造成管内腐蚀穿孔，影响设备的安全经济运行。因此需将原给水预热器管屏拆除，换为抗氧化性、抗腐蚀性更优越的304SS不锈钢，以避免给水预热器管内壁腐蚀，并将原一组给水预热器管屏扩容增加一组给水预热器ADD管屏器（如图1）。
冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究
冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究 摘要近些年来，随着经济社会的快速发展，国家对环境保护、节约资源、能源综合利用等提出了较高的要求。在北京市集中供热系统中，燃气锅炉得到了广泛的应用，而燃气锅炉所排放的烟气具有较高的温度，可以采取有效措施来降低烟气排放温度，并实现对烟气余热的有效回收，其不仅可以使燃气锅炉的供热效率得到有效提升，而且还可以达到比较理想的节能效果。本文将会以北京市某热源厂为例来对冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术进行探究。 关键词冷凝燃气锅炉；烟气余热；回收利用 如今，随着燃气锅炉在供热行业中的广泛应用，与燃煤锅炉相比具有热效率更高、污染更小等特点。在锅炉中天然气燃烧过程中，将会有大概92%左右能量转化为热量、7%左右为排烟热损失、1%左右表面散热损失掉。因此，做好烟气余热回收利用工作就显得尤为重要。通常情况下，很大一部分烟气中的余热存在于水蒸气中，在回收显热、降低烟气温度的同时，会有效回收烟气中的水蒸气潜热，从而实现烟气全热的正回收。烟气余热回收利用主要是以天然气为驱动源，借助回收型热泵机组，就能够使锅炉排烟从80℃降至30℃，从而使大量的水蒸气冷凝潜热被回收，这样既可以达到节省燃气锅炉燃气耗量的目的，而且还可以降低PM2.5雾霾形成物的排放，达到节能减排的双重效果。 1 冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1 利用换热器烟气余热回收技术 在烟气余热回收利用技术中，换热器是比较常用的设备，对其进行科学、合理的选择尤为关键，根据换热方式的差异，可以将烟气余热回收利用方式划分为直接接触式换热型、间接接触式换热型[1]。 （1）直接接触式换热器。直接接触式换热通常是以直接接触的方式来实现两种介质相互传热传质的过程。通常情况可以根据接触结构的不同划分为折流盘型、多孔板鼓泡型和填料型如图1所示。因为我国供热供回水温度相对比较高，导致直接接触式换热型换热器在烟气余热回收利用过程中并未得到广泛的应用。（2）间接接触式换热器。间接换热通常是指在被壁面分隔来的空间里冷热介质可以实现独立流动，并通过壁面来使实现冷热介质的换热。在烟气余热回收利用技术中，常用的间接接触式换热器有热管换热器、翅片管换热器和板式换热器. 1.2 利用热泵回收烟气余热技术 在燃气锅炉中，天然气燃烧过程中所产生的烟气露点在55—65℃之间，在进行回收烟气冷凝余热阶段，一般要求供热回水温度在烟气露点温度范围以内。一旦供热回水温度超过了烟气露点温度，则需要借助热泵回收烟气冷凝余热来实现预热供热回水。目前，在烟气余热回收利用过程中，吸收式热泵回收烟气余热
烟气余热回收技术方案
烟气余热回收利用改造项目 技术方案 *** 节能科技有限公司 二O 一二年
、运行现状 锅炉房配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积5万m2；**炉配备2.1MW 锅炉2台（一用一备），供热面积4.5万m2。经监测，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在150--170 C,平均热效率在89%, **锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在160-180C，平均热效率在88%,（标准应不高于160C）。锅炉系统运行进出水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。 二、技术介绍 烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设备节能技术推荐目录中的成熟技术。 有着显著的节能效益。主要原理： 1m3天然气燃烧后会放出9450kcal的热量，其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量（潜热）为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中 常规计算天然气热值一般以8500kcal/nm3为基础计算。这样，天然气的实际总发热量 9450kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示就为：111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，所以对于传统燃气锅炉来说还是有很多热量白白浪费掉。 普通天然气锅炉的排烟温度一般在120--250 C,这些烟气含有8%--15%的显热和 11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要目的就是通过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100C左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出（ 1 nm3天然气完全燃 烧后，可产生1.66kg水），并且大大减少了co2、co、nox等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。从而达到节能增效的目的。 三、改造方案 3.1、设备选型 烟气余热回收器选用瑞典爱瑞科（AIREC）瑞典 板式烟气热回收器 AIREC公司是世界上唯一一家钎焊式模块化非对称流量板式换 热器的专业生产制造商，凭借独到的设计理念，雄厚的产品开 发能力和多年行业丰富的实践经验使AIREC成为在非对称流量 换热领域的真正领导者。 irCross21由多块板片重叠冲压在一起，在真空和高温 的环境下，板片用铜或镍焊接在一起，具有很高的机械强度， 更大的传热面积，更高的效率，更轻便小巧。AIREC通过继承 CBE（钎焊式换热器）的技术特点，独特的换热器设计板纹，
解析冷凝水回收装置原理
冷凝水回收装置原理 ——换热设备推广中心 引言 能源是人类生存和发展的重要物质基础，能源的人均占有量、能源的构成、能源的使用率往往作为衡量一个国家的现代化发展程度。随着社会的发展和工业的进步，能源危机已成为全世界亟待解决、关系人类生死存亡的大问题。据专家估计，如果不改变能源消耗结构和速度，不开发新能源，在距今200～300年后，世界上的全部能源将消耗殆尽。因此，有效节能已成为全球性能源问题研究的核心之一。 一、概述 冷凝水回收器用于各种汽水换热器或生产工艺流程中所产生的冷凝水的回收。冷凝水是高质量的水，而且它含有大量的热能，所以在蒸汽供热系统中回收冷凝水是节能节水的重要措施之一。 冷凝水回收器用于各种汽水换热器或生产工艺流程中所产生的冷凝水的回收。冷凝水是高质量的水，而且它含有大量的热能，所以在蒸汽供热系统 中回收冷凝水是节能节水的重要措施之一。 高温水如果直接用泵抽送，泵前形成的负压 会使冷凝水汽化，造成气蚀。严重时会由于 气体体积突然膨胀而发生爆裂，损坏水泵。所以传统的冷凝水回收方法是将其冷却降温后再用泵抽送。这样就无法利用冷凝水所含的大量热能，而且由于冷凝水掺入了未经处理的冷水，使水质恶化，还要重新进行水处理。冷凝水回收器设计了气蚀消除措施，能确保水泵直接抽送高温冷凝水而不发生气蚀现象。
冷凝水回收系统回收蒸汽系统排出的高温冷凝水，可最大限度地利用冷凝水的热量，节约用水，节约燃料。对工厂的节能降耗，提高经济效益有显著的作用。冷凝水回收系统大致可分为开式回收系统和闭式回收系统两种。 一个高效运行的蒸汽冷凝水回收系统，将会显著提高整个热力系统的效率，节约电、煤、水及污染处理费用，对工厂的节能降耗，提高经济效益有显著的作用。如何设计一套有效、合理的利用冷凝水及其热的回收利用循环系统，达到最佳节能降耗效果是现今值得探讨的问题。 二、工作原理 冷凝水回收装置通过罐体内的调压装置，气蚀消除装置和特制的水泵，解决了水泵的气蚀。从 而实现了高温冷凝水和冷凝水回收器高能二次汽 的完全闭式回收，缩小了集水容器的体积。采用 自动控制系统使冷凝水能及时回收，使能量浪费 到最低，而且杜绝了氧腐蚀，消除了二次汽。 将不能直接利用的各种压力下的低压蒸汽的冷凝水有效回收，一直是各行各业热能管理部门的一大难题。多年来，研发团队运用流体力学、单相流和两相流原理，依据微过冷度理论和高温冷凝水动态两相流特性，并结合多年对锅炉设备的研究，系统的应用汽水引射混流技术，高低压管路共网技术，利用蒸汽动能的自动加压技术，将高温冷凝水在低背压或无背压状况下畅通地引回到冷凝水回收机组，同时采用专用特质的消汽蚀构件，消除水泵汽蚀的诱因，实现了冷凝水密闭式回收。同时凭借行业实践经验，对回收设备进行不断改进升级，充分回收冷凝水二次闪蒸蒸汽，使能源回收利用率达95%以上，减少了软化水的流失和热污染，充分节约燃料和软化水资源。
燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析
燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析锅炉烟气中蕴含着大量的显热和潜热，充分利用烟气中的热量可以减少能源消耗，从而实现污染物减排。天然气锅炉烟气含湿量较高，水蒸气冷凝过程会放出大量的气化潜热，同时产生大量的水，且天然气杂质较少，凝结水相对清洁，因此天然气的烟气余热回收成为研究的热点。在供热系统中，燃气锅炉烟气余热回收可以采取不同的技术路线。最常见的是在常规燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器，这方面的研究包括传热理论与实验研究[1-4]、强化传热与防腐研究[5-7]、冷凝换热装置的设备开发及示范工程的应用等[8-9]。 燃气锅炉烟气的露点在55℃左右(过剩空气系数在1.15时)，只有被加热介质温度低于55℃才能回收烟气中的冷凝热，在30℃甚至以下才能取得更好的热回收效果。在我国的集中供热领域，热网回水温度一般在50℃以上，因此不能充分回收烟气冷凝热。这种直接在燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器的方法往往只能回收烟气的部分潜热，不能实现冷凝热的深度回收。 近年来随着吸收式换热技术[10-11]的日趋成熟，利用吸收式换热技术可以实现烟气余热的深度利用，系统利用吸收式热泵产生一种低温冷介质，使得烟气的排烟温度更低，余热回收更彻底，水蒸气被大量冷凝下来，节能和环保效果均更为显著，这种技术路线逐步得到了业内人士的认可并备受关注。文献[12]介绍了这种技术，并就该系统及余热回收装置进行了传热理论与实验研究、冷凝换热装置的设计和设备开发，并陆续在几个锅炉房中成功应用。随着新技术的应用，水蒸气被冷凝的量越来越大，烟气中的碳氧化物、氮氧化物等污染物会溶于冷凝液中，从而减少了直接排放到大气环境中的各种污染物的量，其减排总量多大?该技术使系统的排烟温度越来越低，可以做到低于30℃排放，排烟温度的降低对污染
热管技术在有机热载体锅炉烟气余热回收上的应用(2021年)
热管技术在有机热载体锅炉烟气余热回收上的应用(2021 Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0371
热管技术在有机热载体锅炉烟气余热回收 上的应用(2021年) 绍兴是一个纺织印染大市，全市有2万余台有机热载体锅炉，其中燃煤有机热载体锅炉占到70%以上，燃煤有机热载体锅炉尾部排烟温度达到320℃以上，烟气带走的热量为30%--40%,造成大量的热量浪费。根据国家TSGG0002-2010《锅炉节能结束监督管理规程》的要求，尾部烟气温度过高，必须装节能装置，降低排烟温度。 为积极响应绍兴市节能减排的需要，我公司开发出一系列热管式余热锅炉，并在印染行业得到了广泛应用，降低了燃煤有机热载体锅炉排烟温度，取得了较好成绩、 1.热管技术回收有机热载体锅炉烟气余热主要用途 在燃煤有机热载体锅炉尾部受热面中，热管技术主要有以下用
途： 1.1.生产热水和蒸汽。利用有机热载体锅炉排烟温度300~400℃中，高温烟气余热，产生50-90℃的热水，也客气产生0.8Mpa及以下蒸汽，可以广泛用于生活和工艺用热。 1.2.预热空气。燃煤有机热载体锅炉具有排烟温度高，效率低的特点，在燃烧过程中，煤没有充分燃烧，可以用来加热空气，提高鼓风机进口空气温度，提高工作效率。 2.热管技术原理和回收装置构造 2.1.热管技术原理 热管是一个内部抽成真空并充以一定量高纯度工质的密封管,形状无特殊限制.全管分为加热段、放热段、绝热段。在工作时，工质在加热段吸热汽化,到放热段凝结放出热量,并回流到加热段重新吸热,从而将热量从一端传递到另一端,以达到热交换之目的。 以热管为传热元件的热管式余热锅炉(气一汽型热管换热器),具有超常规的优良特性,特别是在余热回收中,发挥着重要作用. 2.2.回收装置结构
燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析
燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析 发表时间：2018-07-23T17:48:12.747Z 来源：《知识-力量》2018年8月上作者：李言 [导读] 燃气锅炉排放出的烟气温度较高，设备温度损失较大，为了提升燃气热能利用率，热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。 （西安市热力总公司，陕西省西安市 710016） 摘要：燃气锅炉排放出的烟气温度较高，设备温度损失较大，为了提升燃气热能利用率，热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。现阶段，可采用的烟气余热回收利用技术有利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术两种，前者的技术装置有间接接触式余热回收换热器、直接接触式余热回收换热器两种，后者的技术装置有电压缩式热泵、吸收式热泵两种。在实际应用过程中，根据烟气余热回收级数可分为单级余热回收供热型和双级余热回收供热型两种。 关键词：燃气锅炉；烟气余热；回收利用技术 在环保型社会建设过程中，生态环保已成为各个行业发展的战略制高点，如何降低生产过程中污染物的排放量，实现对于生产资源的循环高效利用，是现阶段生产工艺优化的目标。燃气锅炉是集中供热系统中的关键性设备，一般来说，设备运行时的排烟温度是比较高的，其中蒸汽型燃气锅炉的排烟温度可达200℃至250℃，热水型燃气锅炉的排烟温度可达115℃至180℃，在这一过程中，面临着较大的温度损失[1]。为了减少燃气锅炉排烟造成的热量损失，热力公司一般会采用常规省煤器及空气预热器等烟气余热回收设备，不过这些设备仅能回收部分热量，燃气锅炉运行时的供热效率只能达到80%至90%，还有10%左右的天然气热值无法回收利用。针对这一现状，人们加大了对于燃气锅炉烟气余热回收利用技术的研究，并将有效技术推广在工业实践中。 1. 燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1利用换热器回收烟气余热技术 换热器是常见的燃气锅炉烟气余热回收利用设备，根据换热方式的不同，这一设备可分为两种类型： ①间接接触式余热回收换热器。包括翅片管换热器、热管换热器、板式换热器三种，通过在壁面分开空间中独立流动的冷热介质来进行换热。不同的间接换热器有不同的优点，其中，翅片管换热器具有热传递效率高、结构紧凑、材材质丰富且结垢少的优点，热管换热器具有结构简单、质量轻、体积小、传热系数高的优点，板式换热器结构紧凑、质量轻、节能效果显著的优点； ②直接接触式余热回收换热器。这一设施的传热递质直接接触，根据接触结构的不同，可分为多孔板鼓泡型、折流盘型、填料型三种，在这一技术装置应用过程中，接触换热强度会受到介质接触面积、气液比、湍流强度、换热器高度、水滴雾化粒径等因素的影响，不过由于我国供热供回水温度过高的原因，直接接触式余热回收换热器的应用可行性不高，于是人们提出了基于空气加湿的直接接触换热冷凝式燃气锅炉的概念[2]。 1.2利用热泵回收烟气余热技术 燃气锅炉产生的烟气，其露点为55℃至65℃，当供热回水温度控制在这一温度范围之内，便可利用热泵回收烟气冷凝余热，用于预热供热回收。在此过程中，看根据燃气锅炉容量大小，选择合适的热泵，一般来说，0.01MW至10MW的锅炉可选电压缩式热泵，将之于烟气冷凝余热回收装置相结合，其中，烟气余热回收装置作为压缩式热泵蒸发器而存在，或者是，将装置内的循环水作为压缩式热泵的低温侧热源，用于预热热网回水[3]。 除此之外，还有一种利用吸收式热泵回收烟气预热的技术，其中采用的吸收式热泵，可分为闭式吸收式热泵及开式吸收式热泵两种。在这一技术应用过程中，人们经过试验提出了不同构想，比如说第一类吸收式热泵与冷凝换热器结合使用，利用低温循环水盘管换热器与烟气之间的间接换热，来回收烟气预热，同时规避了换热器腐蚀的问题；比如说将吸收式热泵与直接接触式换热器结合使用，可全部回收烟气显热和冷凝潜热，换热效率高。 2.烟气余热回收利用技术在集中供热系统中的应用 在集中供热系统中，根据烟气余热回收级数，可见烟气余热回收技术分为单级余热回收供热型和双级余热回收供热型两种。 2.1单级余热回收供热型 在热力公司中，可采用的单级余热回收供热型有以下两种类型： ①余热热网回水，即利用天然气驱动的吸收式热泵，通过烟气-水换热装置，回收烟气余热，得到的热水可作为低温热源，将之用于预热一次热网回水，一次热网回水经锅炉加热后，可给一次网供水，能够将燃气能源的利用率提升10%以上，技术投资可在3至4年内回收； ②供生活热水。利用烟气冷凝热回收装置，收集余热用于加热生活热水，同时烟气凝结的水可为空调系统补水，在酒店天然气直燃机改造中应用过，设备热效率提升11%[4]。 2.2双级余热回收供热型 双级余热回收供热型装置，通过高温烟气来加热热网回水，然后再利用热泵机组回收烟气中的余热，利用加热热泵机组高温侧加热热网回水，使之都能达到客户需求的供水温度。装置中的换热器可根据实际情况变化，采用双级换热装置，可大幅度降低燃气烟气温度，并实现燃气热值的最大化利用，为供热用户提供较高的热网供水温度。 3.结语 燃气锅炉烟气余热回收利用技术应用的目的，是为了最大程度利用天然气热值，提升燃气锅炉的供热效率，其理论依据为：当燃气锅炉排烟温度降低，烟气理论可回收热量减少，锅炉理论供热效率提升。也就是说，将排烟温度降低至烟气露点，便可获得较高的燃气锅炉理论热效率，比如说，当将烟气的排放温度从 180 ℃降低到 35 ℃至 40 ℃，燃气锅炉的理论供热效率便可提升13.8% 至15.2%[5]。除此之外，还可以采取回收烟气中水分的方式，来提燃气锅炉供热效率，降低烟气污染物排放量。现阶段，我国工业中采用的烟气余热回收技术有利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术两大类，其技术装置仍有改进的余地，且新型技术仍在不断开发的过程中。参考文献
燃气锅炉烟气余热回收利用技术
燃气锅炉烟气余热回收利用技术 发表时间：2018-09-18T20:51:04.930Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：李杨 [导读] 摘要：随着能源价格的日益增长，以及环境污染的日趋严重，对燃气锅炉烟气余热进行回收已经成了一个越来越重要的话题，燃气锅炉烟气的余热回收技术是一种进行余热回收和热量再次利用的设计，这是针对锅炉尾部烟气的余热而实施的。 天津泰达热电有限公司天津 300457 摘要：随着能源价格的日益增长，以及环境污染的日趋严重，对燃气锅炉烟气余热进行回收已经成了一个越来越重要的话题，燃气锅炉烟气的余热回收技术是一种进行余热回收和热量再次利用的设计，这是针对锅炉尾部烟气的余热而实施的。本文对锅炉烟气余热回收方式以及回收装置进行简单介绍，并对烟气余热回收技术进行了节能意义及经济效益评估，希望为该项工作的开展提供参考。 关键词：燃气锅炉烟气；余热回收；热泵技术应用 燃气锅炉是工业生产中经常被运用的设备，燃气的燃烧会产生余热，余热是二次能源利用的一种。锅炉的烟气排放是造成热能动力损耗的原因，而且直排烟气还会造成环境污染。另一方面，如果不进行处理，锅炉排烟的温度远远超过100℃，造成烟气“白烟”。如何积极的利用锅炉燃烧中产生的余热进行二次投入，对于提高锅炉的各项效率减少污染的排放率尤其重要。同时烟气余热回收满足日益严格的环保“消白烟”要求。 1、锅炉烟气余热回收技术利用 1.1锅炉烟气余热回收利用的难点及解决方法 对锅炉的烟气余热进行回收的实际应用当中，存在一定程度的障碍，如果采用常规的换热器，一旦排烟温度比较低，则会导致锅炉尾部受热面中的烟气和工制存在着温差传热减小的趋势，导致传热面积被增大，由于布置的管道多而密，局限在有限的空间之内，会造成烟气流阻力大，以及金属消耗和动力消耗比较大，导致设备初期的投资大幅度增加[1]。同时由于燃气锅炉节能器后烟气温度本身不高，进行回收困难。 热泵式烟气回收技术是这几年新兴的技术，很多地方环保局鼓励企业进行热泵烟气余热回收的技术改造。烟气冷凝热回收原理是在燃气锅炉之后设置烟气冷凝热换热器，利用锅炉尾部的低温烟气的余热进行低温换热（在锅炉回水温度70℃时，锅炉的排烟温度从约90℃降低到40℃以下；在锅炉回水温度60℃时，锅炉的排烟温度从约90℃降低到30℃以下），通过系统循环水，置换出烟气的低温余热，同时，采用吸收式热泵技术吸收循环水的热量，转化为低温热水，通过补燃天然气进一步将锅炉回水加热到目标温度。锅炉排放烟气经冷凝热回收后烟气温度降低，烟气中的水份凝结后回收，因此，本系统对于节能、节水、提高系统的综合利用效率都有重要意义。 1.2热泵式烟气余热回收装置的结构与应用介绍 热泵烟气余热回收系统由吸收式热泵、接触式换热塔和循环水泵组成。接触式换热塔负责将烟气中的余热转移至水中，吸收式热泵负责将循环水中的余热转移至高温热水中。通过这两个步骤，烟气低温余热便可转移至高温热水中。 接触式换热塔是烟气与水换热的设备，换热塔中布满填料，循环水自上喷淋，烟气自下而上流动，烟气和水直接接触换热。换热过程中，烟气的温度下降至30℃，热量转移至循环水中，烟气中的水蒸气和酸性可溶物也同时混入循环水中。通过水质在线管理，可以保证循环水水质满足热泵的使用要求。 吸收式热泵是一种可以将低温热量转移至高温热源中的设备。其原理为，以溴化锂浓溶液为吸收剂，水为蒸发剂，利用水在低压真空状态下低沸点沸腾的特性，提取低位余热源的热量，通过吸收剂回收热量并转换制取工艺性或供暖用的热水。 1.3烟气余热同收方式对比 传统的烟气余热回收可通过节能器及空气预热器进行余热回收。空预器技术通过空气提高进入锅炉的温度来实现用加热空气燃烧用进行，通过排烟温度的降提高炉膛温度的降低，节能器通过提高热网回水全部或部分温度来降低烟气温度。举例某供热锅炉，两种回收余热排烟方式均被利用，烟气余温40-50摄氏度。冬季时仍有明显白烟冒出。 和传统方式相比，热泵烟气余热回收系统存在独特的技术优势。 1.4烟气余热同收方式对比经济效益 以某热源厂2*29MW燃气热水锅炉为例： 天然气热值10kwh/Nm3 气价3.05元/ Nm3 每年采暖时长3000小时电价0.81元/kwh 采暖年平均负荷率 50% 采暖回水温度对余热回收影响系数0.75 锅炉排烟温度150℃余热回收后的排烟温度30℃ 锅炉热效率 91% 直燃吸收式热泵效率170% 29MW燃气锅炉的排烟量约 40000 m3/h， 150℃烟气密度0.85kg/ m3，焓值479.9KJ/kg 30℃烟气焓值105 KJ/kg， 每台锅炉可回收的烟气热量 40000×0.85×（479.9－105）×0.5×0.75＝4.77GJ/h 五台锅炉每个采暖季回收的热量 4.77×3000×2=28620GJ 折合锅炉耗气量：28620×278÷10÷0.91＝87.2万Nm3 价值：87.2×3.05＝265万元 系统每年运行增加的电费：8万元