我国烟气余热利用换热器发展概述
烟气余热回收换热方案综述
烟气余热回收换热方案综述1 含硫含尘烟气的换热方案设计1.1 确定露点温度当原料中含有S且在高温下燃烧时，会产生SO2，少量SO2与O2反应形成SO3，根据烟气中SO3和水分含量的不同，露点温度也不相同。
SO3含量越高，露点越高;水分含量越高，露点越高。
对一含硫烟气进行余热回收，首先要确定其露点温度。
当我们知道了气相中S03和H20的含量，将其换算成气相分压，就可以通过露点温度图或由霍夫露点计算式得出露点温度。
换热器设计时要求换热管管壁的温度要高于露点20 ℃～30 ℃[1]，从而有效防止换热元件的低温露点腐蚀和积灰。
1.2 换热元件的选择对于含硫烟气的余热回收一般情况下应选择热管换热器，热管换热器的换热元件是热管。
在余热回收领域热管换热器比较常规间壁式换热器有两大优势：a) 壁温可调;b)冷热侧均可缠绕翅片扩展受热面。
烟气的余热回收以提高经济效益为目的，而热管换热器中热管的价值占换热设备总造价的比值达75%～85%，因此选择一种造价低廉、运行平稳的热管在余热回收换热器的设计中意义重大。
热管种类很多，在烟气余热回收中通常采用钢水重力热管，碳钢水重力热管结构简单、制作方便，所用工作液体水无毒无味，汽化潜热大，黏度低，传热性能稳定，工作温度较宽，30 ℃～250 ℃。
因此在基本解决了碳钢水的相溶性问题后，逐渐成为烟气余热回收中的首选[2]。
1.3 壁温的调整存在露点腐蚀的情况下，设备材质无论采用碳钢还是不锈钢，使用寿命一般不超过1 a。
如果烟气含尘较多，管壁温度又低于露点，设备通常是因积灰堵塞换热面而失效。
因此将管壁温度提高至露点以上是热管换热器换热是否成功的关键。
当不考虑热损的情况下，热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量，则换热量Qx为：Qx=UhAh(th-tv)=UcAc(tv-tc)， (1)式(1)中，Qx为换热量，W;Uh、Uc为热侧和冷侧的传热系数;Ah、Ac为热侧和冷侧的传热面积，m2;th、tc为热侧和冷侧的流体温度，℃;tv为热管内部工质的蒸汽温度，℃。
国内烟气余热利用技术的新进展
国内烟气余热利用技术的新进展国内烟气余热利用技术的新进展是当前能源领域的一个研究热点，也是节能减排的重要技术之一，已得到了广泛的应用，相关的尖端技术在不断发展。
烟气余热利用技术指的是从烟气中捕获余热，将余热转化为可利用的能源。
首先，国内烟气余热利用技术主要有三大技术方案：一是余热回收技术，即将烟气余热吸收到烟道内部的余热回收装置，通过烟气保温隔热系统，将烟气余热转化为温度更高的热水或蒸汽供企业使用；二是余热利用技术，即将烟气余热通过热交换器热力机等设备转化为可利用的能源，如电能、水冷却能源等；三是余热回收利用技术，即将烟气余热收集到烟道内部，然后由烟道内部的热交换器转化为可利用的能源。
其次，此外，还有一些新技术可以实现烟气余热的精细利用，如烟气热泵技术。
烟气热泵技术是利用烟气的温度差，将低温的烟气加热到较高的温度，再用来加热需要的热水或蒸汽，从而节约能源。
烟气热泵技术的优点在于它能够有效地利用烟气的余热，大大提高烟气余热的利用率，并且具有运行成本低、节能效果明显等优点。
此外，关于烟气余热利用技术，还有一些新的进展，如烟气余热回收利用技术，烟气余热回收利用技术是利用烟道内部的热交换器，将烟气余热转化为可利用的能源，如电能、水冷却能源等，从而节约能源。
再者，烟气余热利用技术还有一些新的发展，如余热发电技术。
余热发电技术是利用烟气余热，将其转化为电能，从而实现节能减排。
余热发电技术的优点在于可以有效地利用烟气余热，大大提高烟气余热的利用率，并且具有运行成本低、节能效果明显等优点。
最后，烟气余热利用技术还有一些新的发展，如余热蒸汽技术。
余热蒸汽技术是利用烟气余热，将其转化为可利用的蒸汽，从而实现节能减排。
余热蒸汽技术的优点在于可以有效地利用烟气余热，大大提高烟气余热的利用率，并且具有运行成本低、节能效果明显等优点。
总之，国内烟气余热利用技术已经取得了很大的进展，其中包括余热回收、余热利用、烟气热泵、余热发电、余热蒸汽等技术，它们可以有效利用烟气余热，从而节约能源，减少污染，为节能减排作出贡献。
锅炉烟气余热回收技术的现状和发展趋势
锅炉烟气余热回收技术的现状和发展趋势
锅炉烟气余热回收技术是指将锅炉燃烧过程中产生的废气中的热能回收利用的技术。
它可以有效地提高能源利用效率，降低能源消耗和污染物排放。
目前，锅炉烟气余热回收技术的主要应用领域包括工业锅炉、热风炉、发电厂锅炉等。
常见的技术包括烟气换热器、烟气净化余热回收、热泵余热回收等。
在现状方面，锅炉烟气余热回收技术得到了广泛应用，尤其是在高能耗的工业领域。
通过烟气换热器等设备，可以将废气中的热能回收利用，节约能源并降低排放。
在发展趋势方面，锅炉烟气余热回收技术面临着以下几个方面的发展趋势：
1. 提高能源利用效率：未来的发展趋势是进一步提高锅炉烟气余热回收技术的能源利用效率，实现更高水平的能源回收。
2. 综合利用烟气余热：除了直接回收烟气中的热能外，还可以进一步利用余热进行发电、制冷、热泵等多种形式的能源综合利用，提高能源的多元化利用。
3. 减少污染：除了能源回收效率的提高，还应关注烟气中的污染物处理问题。
更好地结合烟气净化技术，减少污染物的排放。
4. 优化设计和控制技术：发展更加智能化的设计和控制技术，实现锅炉烟气余热回收系统的运行优化和自动化控制。
烟气余热利用回收再热的原理
烟气余热利用回收再热的原理随着能源需求的不断增长，如何高效利用能源成为了一个重要的课题。
在工业生产过程中，许多设备会产生大量的烟气，其中蕴含着大量的能量。
烟气余热利用回收再热技术就是利用这些烟气中的余热来进行再热，从而提高能源利用效率。
烟气余热是指在工业生产过程中，烟气在排放之前所带走的热能。
这些烟气通常具有较高的温度，蕴含着大量的能量。
如果这些烟气中的余热能够得到有效利用，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少环境污染。
烟气余热利用回收再热技术的原理主要分为回收和再热两个步骤。
首先是烟气余热的回收。
在工业生产过程中，设备产生的烟气会通过烟囱排放到大气中。
而烟气中含有的热能会通过烟气余热回收设备进行回收。
常见的烟气余热回收设备包括烟气余热锅炉、烟气余热换热器等。
这些设备通过与烟气进行热交换，将烟气中的余热转移到工作介质中，从而实现烟气余热的回收。
接下来是烟气余热的再热。
回收到的烟气余热经过回收设备转移到工作介质中，然后通过再热设备进行再热。
再热设备通常采用蒸汽或者热水来进行热交换，将工作介质加热至一定温度，从而实现再热效果。
再热后的工作介质可以用于供热、发电或其他工业生产过程中的热能需求。
烟气余热利用回收再热技术的优势在于其高效利用了烟气中蕴含的热能，提高了能源利用效率，同时减少了对环境的污染。
通过回收烟气中的余热，不仅可以降低能源消耗和生产成本，还可以减少温室气体的排放，对环境保护起到了积极的作用。
烟气余热利用回收再热技术还具有一定的经济和社会效益。
通过提高能源利用效率，可以减少对传统能源的依赖，降低能源供需之间的矛盾。
同时，提高能源利用效率还可以减少能源消耗，降低能源开采和输送过程中的能源损耗。
然而，烟气余热利用回收再热技术也面临着一些挑战。
首先，烟气中的余热回收效率受到烟气温度、湿度等因素的影响。
如果烟气温度过低或者湿度过高，会导致余热回收效果不佳。
其次，烟气余热的再热效果也受到再热设备的性能和运行状态的影响。
换热器的发展历程以及发展趋势
换热器发展历程以及发展趋势摘要：换热器从出现到将近一百年，通过人们的不断实践，发展成很多种类。
但是传统的设备都是比较复杂，笨重。
如今正在往轻型化的趋势发展，这种趋势不仅能为国家节省钢铁资源，还能带来一系列多米诺骨牌效应一样的经济效益。
关键词：换热器；发展；历程；轻型化；经济效益换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。
它还是一种广泛应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药、动力和原子能等工业部门的通用设备。
它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
在工业生产中，换热器作为工艺过程必不可少的单元设备。
它的主要作用是使热量有温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺过程规定的指标，以满足工艺过程上的需要。
此外，换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。
通过余热锅炉可以生产压力蒸汽，作为供热、供气、发电和动力的辅助能源，从而提高热能的利用率，降低燃料消耗和电耗，提高工业生产效益[1]。
据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资约占装置建设总投资的30%~40%；在合成氨厂中，换热器约占全部设备总台数的40%。
由此可见，换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响。
换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如氨合成塔内的热交换器。
由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。
随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
一、换热器的发展历程二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。
以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。
火力发电厂烟气低温余热利用技术
火力发电厂烟气低温余热利用技术火力发电厂烟气低温余热利用技术1. 简介火力发电厂是一种利用燃煤、燃油或天然气等化石燃料燃烧产生高温烟气，通过锅炉转化为蒸汽，最终驱动汽轮发电机发电的设备。
在这个过程中，发电厂往往会产生大量的废热，其中包括烟气中的低温余热。
如何有效利用这些低温余热成为了一项重要的技术挑战和发展方向。
2. 烟气低温余热的特点和现状烟气低温余热一般指的是温度在150℃以下的废热，由于温度较低，传统的蒸汽循环发电技术无法高效利用。
在很长时间内，烟气低温余热往往被直接排放或仅仅用于供热等低效能领域，导致能源的浪费和环境的污染。
3. 烟气低温余热利用技术的发展随着能源需求的增长和环境保护的要求，烟气低温余热利用技术得到了广泛关注和研发。
目前，有以下几种常见的烟气低温余热利用技术：3.1 烟气余热锅炉烟气余热锅炉是将烟气中的低温余热通过锅炉进行回收，产生高温高压蒸汽用于发电或供热。
利用烟气余热锅炉可以将废热转化为有用热能的同时减少对燃料的需求，实现能源和环保的双重效益。
3.2 烟气余热汽轮发电烟气余热汽轮发电是利用烟气中的低温余热直接驱动汽轮机发电。
相比于烟气余热锅炉，这种技术更加高效，能够直接将低温余热转化为动力能源，提高能源利用效率。
3.3 烟气废热换热器烟气废热换热器是在烟气管道中设置换热器，通过与其他介质的热交换，将烟气中的余热传递给其他工艺流体，如空气、水等。
这种技术可以将烟气中的低温余热有效利用，并用于加热或提供热水、热风等需求。
4. 烟气低温余热利用技术的优势和应用烟气低温余热利用技术具有以下几个优点：4.1 节能减排：有效利用废热可以减少对化石燃料的需求，降低能源消耗，减少二氧化碳等温室气体的排放。
4.2 综合利用：烟气低温余热可用于发电、供热、工业生产等多个领域，实现能源的综合利用和优化配置。
4.3 环境友好：废热的充分利用有助于减少大气污染物的排放，改善环境质量。
烟气低温余热利用技术的应用非常广泛，包括钢铁、化工、建材、石油等行业，以及供热和发电领域。
窑炉余热利用方案
窑炉余热利用方案窑炉是一种用来进行燃烧和加热的设备，通常会产生大量的余热。
合理利用窑炉的余热，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少能源消耗，从而降低生产成本和环境负荷。
下面是一些窑炉余热利用方案的介绍。
1.余热回收换热器：余热回收换热器是一种常见的窑炉余热利用设备，通过将窑炉烟气中的余热传递给流体介质，实现热能回收。
常见的余热回收换热器包括顺流式、逆流式和交叉式换热器。
通过合理设计换热器，可以使窑炉的余热利用效率达到60%以上。
2.余热发电：利用窑炉余热发电可以将热能转化为电能。
通过使用蒸汽或有机工质循环在余热回收换热器中进行工作，驱动涡轮发电机，将热能转化为电能。
余热发电技术可以实现窑炉烟气中的热能高效利用，并且可以减少对传统电力网络的依赖。
3.余热蓄热系统：余热蓄热系统可以将窑炉的余热暂时储存起来，以待需要时释放。
蓄热系统通常采用热媒（如盐、油或水）来储存热能，通过控制储热和释热的时间和温度，实现对余热的有效利用。
余热蓄热系统可以提高窑炉的稳定性和热能利用效率。
4.余热空调系统：利用窑炉余热进行暖通空调供热和制冷是一种常见的利用方案。
通过在窑炉烟气中设置吸收式或吸附式制冷机组，可以将余热转化为冷量。
同时，余热空调系统还可以利用余热进行空气加热和热水供应，实现能源的综合利用。
5.余热利用案例：中国水泥厂引进了一套1500t/d离心窑炉，通过安装余热回收换热器和余热发电系统，实现了窑炉余热的高效利用。
其中，余热回收换热器的设计热效率达到70%，每年为该厂节约能源约3000吨标准煤。
同时，余热发电系统每年可发电约500万千瓦时，为企业创造了可观的经济效益。
总之，合理利用窑炉的余热可以提高能源利用效率，减少能源消耗，降低生产成本，减少环境污染。
各种余热利用方案可以根据企业的需求和条件进行选择和组合。
在未来的工业发展过程中，窑炉余热利用将成为能源节约和环境保护的重要举措。
火电锅炉烟气余热利用概述
203近年来，人们加大了对资源短缺以及环境污染问题的重视程度。
但近年来，资源短缺以及环境污染的问题越来越严重，我们所生存的生态环境遭到破坏，导致全球出现气候变暖、冰川融化、海平面上升的现象，人们的生存环境受到了严重的威胁。
我国相关部门对节约型能源越来越重视，而火力发电便是其中一种能源问题。
据调查显示，火力发电需要耗费掉全国煤炭总量的40%，排放的污染气体以及废水达到了全国污染量的30%，由此可见，解决火力发电厂的污染问题是非常有必要的。
火力发电是利用锅炉中烟气的余热进行发电，有效的促进电厂热效率以及发电量的提高，也大大降低了煤炭的消耗量，从而起到了节能减排的作用。
1 火电锅炉烟气余热的利用途径锅炉烟气的温度是随着燃烧方式、锅炉类型、煤炭质量以及运行方式变化而改变的，不同的燃烧方式以及不同的煤炭质量，会导致锅炉烟气产生不同的温度。
据调查显示，锅炉烟气的正常温度一般在120℃~140℃之间；若是机组比较老旧的锅炉，排烟的温度大概在190℃左右。
由此可见，锅炉烟气的余热源是有很大作用的。
1.1 将燃料预热并干燥我国规模比较大的褐煤煤矿在内蒙以及东北地区被开发出来，据调查显示，水分比较高的褐煤预热以及干燥正在研发的过程中，但是燃料干燥的工艺是比较多的，比如，可以将褐煤落在表面的水分通过锅炉烟气余热的方式进行干燥。
干燥机中既倾斜也可以旋转的干燥机滚筒是整个干燥机的核心设备。
一般燃料从上端进入，干燥以后从下端排出，在此过程中，余热大概155℃的烟气需要从燃料的进口或是出口进入，并且从另一个端口的上端排出。
当燃料进入13分钟左右时，需要将锅炉烟气排出口的温度减少至125℃左右，还需要根据不同的角度挥动干燥机滚筒，并且搅拌均匀，以确保烟气与滚筒内的燃料充分接触。
1.2 将热网水加热加热热网水就是在火电厂内安装耐腐蚀性比较强的管式换热器，用来代替原本加热厂的的热网加热器，这种方法有效的促进了热量以及发电量的提高。
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1 烟气余热利用的前景
1.1 我国余热资源情况 余热资源是指在现有条件下，在能源利用设备
中没有被利用的多余或废弃的能源，是有可能回收 而尚未回收的能量，广泛存在电站锅炉及工业设备 中。从其来源分可分为高温烟气余热、冷却介质余 热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反 应余热、可燃废气废液和废料余热等六类，其中， 高温烟气余热总量约占余热总资源的50%，冷却介 质余热占余热总资源的20%，废汽废水余热占11%。
目前，我国煤炭产量约一半用于发电，约 73.4%的装机是火电机组，发电量的81%来自火电。 一次能源结构决定了我国在相当一段时间内以化石 燃料为主要能源。料成本占全部成本的70% 以上。
电力生产是工业经济发展的原动机和国民生活 的基本保障。从2007～2011各年度数据看，火力发 电量成稳定增长态势，火力发电量占全口径发电量 的比重稳定波动，2011年比重呈现波峰增长态势。 2011年我国电源建设火电投资为1054亿元，其中煤 电投资为903亿元，占火电投资的85.67%。中国煤 炭消费34.25亿吨，占一次能源消费总量近7成，煤 炭产量约一半用于发电。年我国火力发电装机容量 为76546万千瓦，其中煤电70667万千瓦，比例高达 92.32%，2010年这一比例为92.00%。2011年火电装 机容量占发电总装机容量的72.50%，火电发电量占 全口径发电总量的82.45%。
摘要 ：我国余热资源丰富，目前烟气热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项。烟气余热利用换热器通过 对烟气余热的二次吸收，提升余热利用效率，对于提升锅炉运行效率有重要的意义。另外烟气余热利用换热 器配合除尘设备使用可以明显增强除尘效率，有助于降低烟气污染排放。烟气余热利用换热器在锅炉系统中 的增配使用能有效节约能源，降低烟气污染排放，有效推动我国锅炉使用行业“节能减排”目标的实现。文章 将对我国余热利用情况、烟气余热回收利用技术及烟气余热利用换热器进行介绍，以供参考。 关键词 ：余热利用 ；烟气余热利用换热器 ；烟气冷却器 ；低温省煤器 ；节能减排 中图分类号 ：TK172 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009-2374（2012）33-0001-06
余热属于二次能源，我国余热资源丰富，各种 工业炉窑的能量支出中，废气余热约占15%～35%， 锅炉烟气热损失是各项热损失中最大的一项，一般 在5%～8%之间。特别是在钢铁、电力、有色、化 工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行 业，余热资源约占其燃料总消耗量的17%～67%，其 中可回收率达60%。目前，我国余热资源利用比例 低，大型钢铁企业余热利用率约为30%～50%，其他 行业则更低，余热利用提升潜力大。
图1 2007~2011全口径发电量与火电发电量情况及 2011电力生产构成
虽然近几年民众和政府环保意识不断加强，政 府对节能减排工作力度不断加大，火电装机容量占 总发电装机容量的比重及同比增长情况有所下降， 但是二者下降均非常有限。从截至2007-2011各年 底发电装机总容量及火电装机容量来看，均处于平 稳增长趋势。火力发电装机容量增长维持在8%以 上，每年新增发电装机容量中，火力发电仍然是重 中之重。天然气、水电、风能以及太阳能等清洁能 源比重偏低，其发展任重道远。火力发电装机容量 及火力发电量占绝对比重的情况将在我国长期存 在。“十二五”期间，全国规划煤电开工规模3亿 2
千瓦，投产规模2.9亿千瓦。
图2 2007～2011历年底发电装机容量与火电装机 总容量情况
1.3 煤电机组大气污染情况 2011年全国火电装机容量和发电量分别比上一
年增长8.17%和14.16%，2009年全国电力烟尘年排 放量为235万吨，2011年就降到155万吨；2009年全 国二氧化硫排放总量为2214.4万吨，电力行业二氧 化硫排放量约占全国排放总量的46.4%，为1027.5 万吨。2011年全国电力二氧化硫排放降到913万 吨，电力行业二氧化硫排放量约占全国排放总量的 比重降到41.2%；2009年全国氮氧化物排放总量为 1692.7万吨，电力行业氮氧化物排放量约占全国排 放总量的49%，截止2011底，全国已投运脱销机组 1.4亿千瓦，具有年脱除氮氧化物140万吨的能力。 说明近几年来，电力行业污染物排放大幅度下降， 在全国所占的比例也同时降低。 1.4 “十二五”煤电发展趋势
高温烟气的排烟温度高一直是影响锅炉经济运 行的主要原因。国家质检总局颁布的《锅炉节能技
术监督管理规程》也明确规定，“锅炉排烟温度设 计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性，并且符合 以下要求：（一）额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅 炉，不高于230℃；（二）额定蒸发量小于0.7MW 的蒸汽锅炉，不高于180℃。”为减轻低温腐蚀， 一般排烟温度设计在130℃～150℃，但由于尾部受 热面积灰、腐蚀、漏风和燃烧工况的影响，实际运 行排烟温度大都高于设计值20℃以上，燃用高硫煤 的锅炉排烟温度甚至高达200℃。排烟温度每升高 10℃，锅炉热效率约下降1%。对大型发电锅炉，锅 炉效率已高达90%～94%，哪怕锅炉效率提高1%，其 经济效益和社会效益也是巨大的，因此锅炉的运行 效率直接影响企业的经济效益。如果能有效利用这 些余热，则可节约大量能源，减少大气污染，且降 低企业生产成本，因此余热利用对我国实现节能减 排及环保战略具有重要的现实意义。 1.2 燃煤电厂的发展
节能、减排是电力行业“十二五”发展的重要 方向，是火电厂必须完成的硬指标。《节能减排 “十二五”规划》中明确提出了“十二五”期间火 电厂供电煤耗、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量 等指标要求，如表1所示：
2012 年第 33/36 期 （总第 240/243 期）
I 产业发展 ndustrial Development
NO.33/36.20121 （CumulativetyNO.240/243）
我国烟气余热利用换热器发展概述
江哲生 1 许传凯 2
（1. 国家电网公司能源部，北京 100038 ；2. 西安热工研究院，陕西 西安 710032）