烟气余热回收换热器具体分析
烟气余热回收的体验与总结

烟气余热回收的体验与总结烟气余热回收是一种利用工业生产过程中产生的烟气中的热能进行能量回收的技术。
这种技术可以有效地提高能源利用效率,降低企业的能源消耗,减少对环境的污染。
在实际应用中,我有幸亲身体验了烟气余热回收技术,下面我将结合我的体验和总结来谈谈对这项技术的认识。
烟气余热回收技术的应用范围非常广泛。
无论是电力、化工、冶金、石油、钢铁等行业,都可以通过烟气余热回收来提高能源利用效率。
我所了解的一个案例是一个钢铁企业,他们通过回收炉烟气中的余热,将其转化为蒸汽,用于发电和供热,从而实现了能源的循环利用,大大降低了能源成本,提高了企业的竞争力。
烟气余热回收技术的效益非常显著。
通过回收烟气中的余热,企业不仅可以大幅度降低能源消耗,还可以减少二氧化碳等温室气体的排放,对环境保护起到了积极的作用。
据统计,一个钢铁企业通过烟气余热回收技术每年可以节约数百万吨标准煤,减少几十万吨二氧化碳排放。
这样的效益不仅可以为企业带来经济效益,还可以为社会和环境做出贡献。
烟气余热回收技术的应用过程相对简单。
一般来说,烟气余热回收系统由余热锅炉、余热换热器、余热管道等组成。
烟气经过余热换热器后,释放出的热能可以用于加热水或蒸汽的产生,然后再用于生产和供应。
在实际应用中,只需要对这些设备进行合理的布局和管道连接,加上一些控制系统的设置,就可以实现烟气余热的高效回收。
然而,烟气余热回收技术也存在一些挑战和问题。
首先,由于不同行业和企业的生产工艺和烟气特点不同,烟气余热回收系统的设计和改造需要根据实际情况进行定制化。
这对于技术人员的专业能力和经验要求较高。
其次,烟气余热回收系统的运行和维护需要一定的技术支持和人力投入。
如果没有专业的技术人员进行维护和管理,可能会导致系统不稳定,甚至出现故障。
烟气余热回收技术是一项非常有前景和潜力的能源节约技术。
通过回收烟气中的余热,可以提高能源利用效率,减少能源消耗,降低企业的生产成本。
同时,烟气余热回收也是一项环保的技术,可以减少温室气体的排放,保护环境。
低品位烟气余热回收换热器热力学研究

低品位烟气余热回收换热器热力学研究发布时间:2021-08-31T17:25:14.740Z 来源:《城镇建设》2021年12期作者:韩广怡[导读] 余热回收过程中所出现的冷凝现象会影响处理效果,并且冷凝期间的局部热流率以及熵韩广怡惠生工程(中国)有限公司北京分公司北京市 100032摘要:余热回收过程中所出现的冷凝现象会影响处理效果,并且冷凝期间的局部热流率以及熵产率显著增加,在本次研究中,在总结其中的理论基础之后,结合研究结果对低品位烟气余热回收换热器的热力学特性展开分析,总体而言,本文所研究的结果对于低品位热回收换热器的优化具有指导作用,值得关注。
前言:烟气;热回收换热器;热力学特征前言:现阶段锅炉烟气会释放大量余热,不仅造成了环境污染,也引发了严重能源浪费,而烟气余热回收技术能够实现能源的回收利用,对碳减排有较大意义。
从现有技术发展情况来看,低品位的热回收效率较低,但是依然具有广阔应用前景,可以为烟气余热回收热交换器的功能完成提供支持,值得关注。
1.低品位烟气余热回收的理论基础低品位热量是指品味低、浓度小不被人们重视的热量,余热回收装置可以显著提高此类能源利用率,具有深远影响。
在换热器中,烟气在内管中向下流动,而冷却水会在外管向上流动,在这个力学过程中,可将整个结构划分为多个长度单元[1]。
在本次研究中,做如下假设:1.壁面向环境无热量传递,2.烟气温度低于露点时会出现冷凝现象,3.在不考虑壁面阻力因素,则质量平衡与热量之间的关系可以按照公式①进行描述。
公式①在公式①中,U为烟气传热系数;T为温度;b为体积系数;g为烟气;为传质系数;为潜热;为摩尔系数;v为蒸汽;为界面参数。
在热回收效率计算中,可以根据模拟烟气在出口的温度数据展开验算,根据烟气损失的热量来识别其中的热量损失情况。
所以在低品位烟气热力学特征识别中,可以针对其中的损失的热量展开验算,则有公式②。
公式②在公式②中,为进气口的温度,单位为“℃”;为出气口的温度,单位为“℃”;代表气体比热容,单位为“kJ/(kg·℃)”;t代表循环一次需要花费的时间,单位为“min”;v为蒸汽;为气体密度,单位为“kg/m3”。
电厂烟气余热回收换热器比较

电厂烟气余热回收换热器比较电厂烟气余热回收换热器比较1.前言当前节能已经成为能源行业的一个共同话题,而余热资源的回收和利用亦是节能的重点话题。
而作为耗能大户的发电企业,更是有大量的余热无法得到有效回收和利用,被白白浪费。
其中,烟气热损失是各项热损失中最大的一项,一般在5%~8%之间,占锅炉总热损失的80%或更高。
因此急需寻找一条科学的烟气回收途径,使烟气中的余热得到高效的回收利用,降低能耗,同时对于我国实现节能减排、环保发展战略也具有着重要的现实意义。
而在余热回收中不可或缺的装置便是换热器,所以,一直以来余热回收利用换热器的强化传热技术就备受世界各国的关注,使得新型高效节能的换热器层出不穷。
自20世纪60年代起国外便开始实验与研究热管换热器技术,在80年代开始了方形板片板壳式换热器的使用,而我国自1985年起,开始引进国外的“烟气深度冷却余热利用”技术,引发了国内烟气回收余热利用换热器的研究。
进入21世纪后,针对行业中的关键技术,国内制造商加大了研究力度和投入,并且随着国内材料技术、外扩展受热面技术及火电行业整体技术水平的提高,我国烟气余热利用换热器制造开始进入技术创新和突破的新时期。
制造和运用更加先进的换热器,更加高效地回收余热,减少能耗,合理高效地利用有限的资源,已成为一个重要的课题。
2.换热器的介绍与工作原理换热器在电厂烟气余热回收中的利用十分普遍,目前国内外的余热回收装置主要有:板式换热器、GGH换热器、热管换热器、热媒体换热器、低压省煤器等,介绍及工作原理如下:2.1、板式换热器板式交换器,在表面上具有一定的波纹,并且由许多金属片叠装而组成的一种换热器,这一种换热十分新型亦十分高效。
这一种换热器的每个金属板片间都有薄矩形通道,通过板片进行热量交换,可以通过结构来区分板式换热器,在电厂中使用的换热器主要分为两类①可拆卸板式换热器②焊接板式换热器,而第二种即焊接板式换热器中,在现在应用更加广泛的是全焊式板式换热器的换热板片,它以不锈钢为原材料,再通过特有的模具进行加工,压制而做成。
回收中的两相流换热器在锅炉烟气余热应用

回收中的两相流换热器在锅炉烟气余热应用摘要:涂山热电厂1#炉尾部烟道(130t/h)烟道增加一组两相流烟气换热器,在一次风道增加一组两相流空气换热器,利用两相流换热器将烟气中的热量置换到一次风中,改造完成后利用锅炉烟气可将12万Nm3/h的20℃冷空气加热为54℃热空气,减少锅炉燃煤量,提高锅炉效率约1.5%,年节约标煤1336吨。
关键词:两相流换热器、烟气余热回收、一次风预热改造。
引言涂山热电5X130t/h循环流化床锅炉经2008年在锅炉本体空间范围内对省煤器改造之后,排烟温度从180-198℃降低到平均149-158℃,扣除20℃的安全裕度后,距烟气露点(97℃)仍有30-39℃温差的余热可以利用;锅炉的一二次风均从空气中取,设计温度为20℃,通过锅炉原有空气预热器加热后送入炉膛,可以利用较低温度的空气吸收较高温度烟气中的余热来进一步提高锅炉效率,达到节能、降低成本的目的。
几种换热器在低温烟气余热回收中的应用比较2.1热管和热管换热器热管是一根两端密封,内部抽真空并充有工质的管子。
其一端(热端)被加热时,工质吸热蒸发并流向另一端(冷端),在那里将热量释放给管外的冷介质而冷凝,冷凝液流回热端,再吸热蒸发,如此循环,完成热量传递。
由于汽化潜热大,所以在一定的温差下能把大量的热量从管子的一端迅速传至另一端。
若干根热管组装起来放在箱体里,就成了热管换热器。
根据使用条件的不同,一般有液-气和气-气式换热器。
锅炉上广泛使用的热管式空气预热器属于气-气式换热器。
热管在烟气侧吸热,工质蒸发,到空气侧放热,工质冷凝。
由于是利用水的相变换热,所以热管空气预热器具有体积小、质量轻、效率高、传热温差小等优点。
但热管空气预热器在烟气低温段易腐蚀,高温段易爆管、长周期运行会产生不凝气使换热管失效、不能调节等缺点。
2.2水热媒空气预热器水热媒空预器主要由一台水热媒烟气换热器、一台水热媒空气换热器、二台热水循环泵(一开一备)及相应的循环水管道等组成,利用装置内现有除氧水作为热媒—中间热载体,建立一个闭式循环系统,吸收加热炉排放的烟气中的余热,加热助燃空气。
燃气装置烟气余热回收分析与设计

燃气装置烟气余热回收分析与设计随着全球节能减排意识的不断提高,燃气装置烟气余热回收技术备受重视。
在各种工业、能源等领域,大量的能源被消耗掉,并导致了大量的烟气排放。
如果能有效回收这些烟气所包含的余热,不仅可以降低能源消耗、减少烟气排放,同时也可以提高生产效率,从而实现经济效益和环境效益的双赢。
因此,燃气装置烟气余热回收已经成为一个热门领域,并且有很大的研究和应用价值。
一、燃气装置烟气余热回收的原理燃气装置烟气余热回收的原理是通过利用烟气中所包含的高温热能,实现热能的回收和再利用。
通常情况下,燃气装置中的烟气温度通常在300℃以上,局部甚至可以达到1000℃以上。
这就意味着,烟气中所含有的热能极为巨大,但如果不加以利用,这些热能就会直接排放到大气中,成为一种能源浪费,同时也会污染环境。
因此,有效地回收烟气中的余热就显得尤为重要。
燃气装置烟气余热回收的流程通常包括三个部分:烟气预处理、余热回收设备和余热回收利用。
二、烟气预处理烟气预处理的主要目的是减少烟气中的灰尘和硫酸盐等有害物质,从而保证余热回收设备的正常运行。
预处理的方法通常采用灰尘捕捉器和脱硫设备,灰尘捕捉器通常采用电除尘器、旋风分离器、过滤器等,脱硫设备采用湿法和干法两种方法,其中湿法更为常见。
三、余热回收设备余热回收设备的主要目的是将烟气中所含有的热能转化为热水或蒸汽等形式被再次利用。
目前,常见的余热回收设备包括换热器、蒸汽发生器和热能储存器等。
换热器是烟气温度下降的一个重要设备,其原理是利用烟气中的热能与其他工艺流体进行热交换,从而将烟气温度降至更低的温度。
根据换热方式的不同,换热器可以分为管壳式、板式、螺旋式、翅片式等多种类型。
蒸汽发生器可以将烟气中的蒸汽转化为热水或其他形式,从而做到更好的热能回收,减少烟气的排放。
一般情况下,蒸汽发生器的回收效率非常高,同时对于比较干净的烟气也有很好的利用效果。
热能储存器则是对大量的热能在存储和再利用方面的设计。
《基于烟气余热回收的蒸发冷凝型换热器性能研究及优化》范文

《基于烟气余热回收的蒸发冷凝型换热器性能研究及优化》篇一一、引言随着工业化的快速发展,能源消耗和环境污染问题日益突出。
为了实现可持续发展,提高能源利用效率并减少环境污染,各种节能减排技术应运而生。
烟气余热回收技术是其中之一,而蒸发冷凝型换热器作为烟气余热回收的核心设备,其性能的优化对于提高整个系统的能效具有至关重要的作用。
本文旨在研究基于烟气余热回收的蒸发冷凝型换热器的性能,并提出相应的优化措施。
二、蒸发冷凝型换热器的工作原理及结构特点蒸发冷凝型换热器是一种利用烟气中的余热进行热回收的设备。
其工作原理主要是通过在换热器内部设置特定的工质循环系统,使工质在换热器内部与烟气进行热交换,从而达到回收烟气余热的目的。
结构上,蒸发冷凝型换热器主要由换热管、工质循环系统、冷凝水排放系统等部分组成。
其中,换热管是核心部件,工质在管内循环并与烟气进行热交换。
此外,换热器还设有冷凝水排放口,以便及时排放冷凝水。
三、蒸发冷凝型换热器的性能研究(一)性能评价指标蒸发冷凝型换热器的性能评价主要依据其换热效率、能效比、压力损失等指标。
其中,换热效率是评价换热器性能的重要指标,它反映了换热器对烟气余热的回收能力;能效比则表示单位能耗下所能回收的热量,是评价换热器能效的重要指标;压力损失则反映了换热器在运行过程中的阻力大小。
(二)实验研究方法为了研究蒸发冷凝型换热器的性能,我们采用实验研究方法。
通过改变工质的流量、烟气的温度和流速等参数,观察换热器的换热效率、能效比和压力损失等指标的变化,从而分析换热器的性能。
(三)实验结果分析实验结果表明,蒸发冷凝型换热器的换热效率与工质的流量、烟气的温度和流速等因素密切相关。
在一定的工况下,存在一个最佳的工质流量,使得换热器的换热效率达到最高。
此外,烟气的温度和流速对换热器的能效比和压力损失也有影响。
当烟气温度较高、流速较大时,换热器的能效比和压力损失均有所增加。
四、蒸发冷凝型换热器的优化措施针对蒸发冷凝型换热器的性能特点及存在的问题,我们提出以下优化措施:(一)优化换热管结构通过改进换热管的结构,如采用具有更大表面积的螺旋翅片管或凹槽管等,可以增加工质与烟气之间的接触面积,从而提高换热效率。
燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析方案

燃气锅炉烟气余热深度回收技术及应用分析1、概述燃气锅炉作为主要的采暖设备,燃烧产生的烟气温度通常很高,这些烟气含有大量的显热和潜热,如果不经处理直接排放到大气中会造成能量浪费。
排烟温度越高,排烟热损失越大,一般排烟温度升高15~20 ℃,就会使排烟热损失增加1%,如果能将这部分热量回收利用起来,不仅节约能源,而且提高了锅炉热效率。
目前,烟气余热回收技术主要有两种:热泵式烟气余热回收技术和换热器式烟气余热回收技术。
热泵式烟气余热回收技术前期投资成本高,所需安装空间较大;换热器式烟气余热回收技术一般仅在锅炉尾部烟囱上加装烟气余热回收装置,但受被加热介质温度等方面的限制,处理后的低温烟气温度仍然较高,大部分水蒸气汽化潜热未被回收利用,造成能源浪费和环境污染。
由于天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的体积分数较高,烟气可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占份额相当大,若将烟气冷却到露点温度以下,并深度回收利用天然气燃烧时产生的水蒸气凝结时放出的大量潜热,可进一步提升燃气锅炉热效率。
2、冷凝热回收计算锅炉烟气显热的回收量主要体现在锅炉排烟的温降幅度,而潜热回收量主要体现在烟气中水蒸气的凝结量,即当排烟温度低于露点温度,有水蒸气凝结时,烟气的放热量应用烟气的焓差表示。
不同地区燃气成分不同,不同锅炉燃烧工况不同,所以燃烧产物即烟气的成分和状态各不相同,特别是烟气中水蒸气含量各异,使得烟气热回收潜力存在差异。
选取过量空气系数α=1.1,相应露点温度为 58.15℃的工况进行相关参数的计算。
根据供热系统实际运行工况,相对于锅炉本体排烟温度(一级余热回收装置进口烟温)为 110 ℃时,不同排烟温度下显热回收量、潜热回收量、水蒸气冷凝率以及锅炉热效率增量的计算结果。
由计算结果可知,排烟温度越低,水蒸气冷凝率越高,潜热和显热回收量也相应越高。
当排烟温度低于 60 ℃(接近烟气露点温度)时,回收总热量及锅炉热效率的变化值迅速增大,这主要是由于排烟温度低于露点温度,烟气中水蒸气的汽化潜热得以回收;当排烟温度继续降至40℃时,水蒸气冷凝率65% ,每燃烧 1 m3 天然气所回收的显热为 1 090 kJ,潜热为2650 kJ,锅炉热效率可提高10.17% 。
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。
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烟气余热回收热换热器具体分析
随着我国经济的快速发展,能源的价格在日益上涨,能源库存也在日益减少,我们不断在发掘新型能源。
工业锅炉是我国主要的热能动力设备,针对工业锅炉的使用特点(排烟余热回收潜力大的特点),烟气余热回收换热器应运而生。
电站锅炉排烟温度一般在110℃到160℃;大中型锅炉在正常运行时,排烟损失占到锅炉燃料输入热量的4%到8%;排烟温度每降15℃—20℃,可提高锅炉效率1%左右;排烟温度是锅炉热损失中最大的一项。
影响排烟温度的因素:
(1)燃料的性质
(2)受热面积的状况(积灰、结垢、结焦等等)
(3)过量空气系数、漏风率
(4)低温腐蚀因素
那么在降低排烟温度方面有什么措施呢,经过研究发现,降低排烟温度的方法是使用烟气余热换热器,在锅炉尾部烟道适当的位置增加烟气余热回收换热装置。
根据不同需求可以在不同工序位置安装烟气回收装置(除尘前、除尘后、垂直烟道、水平烟道等)。
烟气余热回收换热器的优势有哪些?
(1)提高锅炉的循环效率,降低煤耗;
(2)改善除尘效率(烟气余热回收装置在除尘前安装时)
(3)减少脱硫塔蒸发量,节约用水。
值得注意的是,在安装烟气余热换热器后,会带来一些问题,如:低温腐蚀、磨损、积灰、烟气阻力等等。
一、低温腐蚀
烟气水露点:烟气中水蒸气含量一般为10%—15%,分压为0.01到0.012MPa,水蒸气的露点温度为45—54℃。
酸露点:当烟气中有SO3存在并与水蒸气发生作用生成硫酸蒸汽时,烟气中硫酸蒸汽的露点温度称为酸露点或烟气露点。
它比水露点高很多,通常在90—130℃,对于高硫煤产生的烟气或富氧燃烧,酸露点甚至能达到140—160℃。
低温腐蚀问题的解决方法:
1、选择合理的金属壁温
2、选择耐腐蚀的材料:如氟塑料材质
3、采用低氧燃烧
4、可就收的有限腐蚀速率:≤0.2mm/年
二、磨损
影响磨损的主要因素:
1、管壁的磨损量与飞灰颗粒冲击速度的三次方成正比
2、飞灰颗粒特性与浓度;SiO2含量高,磨损家中
3、管束排列方式与冲刷方式
4、气流运行方向:受重力影响
5、管壁材料与壁温
6、烟气走廊
解决方法:
1、选择合理的烟气流速
2、采用防磨损装置
3、采用扩展受热面
三、积灰
解决方法:
1、选择合理的烟气流速(不低于6m/s)
2、采用吹灰装置
3、换热面采用合理的布置
四、烟气阻力问题
引风机的余量
合理布置排管,降低阻力到可接受范围不知在引风机之前的余热换热器。