内燃机分布式能源站中烟气余热利用方案的研究
烟气余热回收技术研究方案说明
.. WORD.格式整理 ..烟气余热回收利用改造项目技术方案***节能科技有限企业二O一二年.. WORD.格式整理 ..一、运转现状锅炉房装备锅炉 2 台（一用一备），供热面积2； ** 炉装备5 万 m锅炉 2 台（一用一备），供热面积 4.5 万 m2。
经监测， ** 锅炉房 2 台锅炉正常运转排烟温度在 150--170 ℃，均匀热效率在 89%， ** 锅炉房 2 台锅炉正常运转排烟温度在160-180 ℃，均匀热效率在 88%，（标准应不高于 160℃）。
锅炉系统运前出入水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提升，回收利用潜力显然。
二、技术介绍烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设施节能技术介绍目录中的成熟技术。
有着明显的节能效益。
主要原理：31m 天然气焚烧后会放出9450kcal 的热量，此中显热为8500kcal, 水蒸气含有的热量 ( 潜热 ) 为 950kcal 。
关于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal 的显热，供热行业中惯例计算天然气热值一般以8500kcal/nm3 为基础计算。
这样，天然气的实质总发热量 9450kcal 与天然气的显热8500kcal 比率关系以百分数表示就为：111%，此中显热部分占 100%，潜热部分占 11%，因此关于传统燃气锅炉来说仍是有好多热量白白浪费掉。
一般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为凝固水，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固水获得及时有效地排出（ 1 nm3天然气完整焚烧后，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，起到了显然的节能、降耗、减排及保护锅炉设施的作用。
进而达到节能增效的目的。
烟气余热的利用毕业设计论文[管理资料]
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目录第一章绪论 (1) (1) (1)国内外焦炉煤气的利用方式 (2) (3) (5)第二章焦炉煤气的基本工艺和净化 (7)焦炉煤气的特点 (7)焦炉煤气的工艺流程 (7) (8) (8) (9) (10)第三章发电系统设计及设备选型 (12)公司情况介绍 (12)方案选择 (12)设计及选型 (14) (15) (16) (17) (18)第四章余热锅炉设计 (20)烟气参数的计算 (20)余热锅炉换热系数的计算 (21)管外对流换热系数的计算 (22) (23) (26) (30) (30)第五章节能及技术经济评价 (32)投资估算 (32)技术经济评估 (33)技术经济评价 (33)评价结论 (34)节能评估 (34)煤气消耗量的计算 (34)发电量计算 (34)余热锅炉产生的蒸汽量计算 (34)节能计算 (35)第六章全文总结 (36) (36) (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录一：外文翻译及原文附录二：CAD图纸第一章绪论我国生产焦炭的企业类型主要有：钢铁企业附属的焦化厂、城市煤气厂、以生产焦炭为主的独立焦化厂和土焦企业。
钢铁企业附属焦化厂中的焦炉煤气利用率比较高]1[,但是利用焦炉煤气生产的产品比较单一，用于发电或深加工的比例较小，存在 "高质低用"的现象。
因此，钢铁企业附属焦化厂富余的焦炉煤气可看作是潜在的可被利用资源。
随着“西气东输”项目和沿海LNG(液化天然气的简称)气站的建设，部分供应城市煤气的焦化厂，如北京焦化厂、天津煤气厂、山西神州焦化、上海焦化厂、青岛煤气厂等，将面临天然气取代焦炉煤气作为城市燃气的状况。
例如，北京焦化厂目前已经被关停。
未来这些焦化企业过剩的焦炉煤气迫切希望找到经济、高效的利用途径。
因此，城市煤气厂的富余焦炉煤气也可认为是潜在的可利用资源。
独立焦化厂的焦炉煤气资源中，只有极少部分的焦炉煤气通过发电、合成氨等方式利用，其余则被直接燃烧后排空。
燃煤锅炉烟气余热回收利用研究
燃煤锅炉烟气余热回收利用研究摘要：在我国社会经济和科学技术不断提升的大环境下，我国坚持走可持续发展道路，然而电力企业开发了一种从燃煤锅炉烟气中提取部分水蒸气及其潜热的先进余热回收技术。
回收水质量高并且不含矿物质，可以用作几乎所有工业过程的补充水。
该技术进一步发展成为两设计阶段，适用于火力发电厂的烟气应用。
关键词：燃煤锅炉；烟气余热；燃烧效率引言火力发电厂锅炉主要是为人们日常生活、生产等提供稳定的电力，并且在强调节能减排的情况下，火力发电厂锅炉生产尚未完成该目标，这样也阻碍其发展进程。
基于此，如何将烟气余热利用技术应用到火力发电厂锅炉尾部烟气中，成为重点解决和研究的一项内容，根据实际情况，选择合适技术方案，以此有效提升企业节能减排的效果，提升火力发电厂锅炉生产的效益，更为后期的发展，提供了坚实的基础。
1TMC工程技术原理废气在纳米多孔陶瓷膜管的一侧流动，另一边是冷锅炉补给水流动反流。
烟气中的水蒸气通过内部分离膜层（60～80Å空隙大小），然后通过中间层（500Å空隙大小），最后通过基板（孔径0.4ｎｍ）。
烟气中的其他气体成分被冷凝液阻止通过烟膜。
凝结水及其潜热与冷锅炉补给水结合，帮助在进入锅炉给水箱或除氧器之前提高其温度。
在TMC单元的水边保持一个小的真空空间，以防止由于液体压力头引起的水回流，并为水通过膜提供额外的驱动力。
然而，需要一些改进来降低模块成本、安装成本，提高可维护性，能够满足企业的经济性，特别是对于利润丰厚的改造锅炉市场，需要更加紧凑和用户友好的设计。
对于现场实际应用的TMC设计考虑了以下关键因素：更高容量的模块化设计减少了每单位烟气流量所需的模块数量，从而可以扩展到更大的回收处理系统。
采用通过利用向上的废气流和向下的水流来降低占地面积要求的设计。
这种设计允许将ＴＭＣ直接安装在锅炉顶部，从而也降低了管道系统和安装成本。
改进管束设计，以便更有效地利用膜表面，从而减少所需的管子数量。
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。
燃气内燃机在楼宇型天然气分布式项目中的应用浅析
燃气内燃机在楼宇型天然气分布式项目中的应用浅析摘要：通过对燃气内燃机的结构、余热来源、余热温度进行分析，研究燃气内燃机余热利用的方式，并以常州港华调度中心大楼的实际工程为例，探讨楼宇型天然气分布式项目的设备配置和燃气内燃机的容量选型依据。
关键词：燃气内燃机天然气分布式余热利用引言天然气分布式项目以天然气为原料，1000℃以上高温段能量用于发电，500℃以下中低温段能量用于制冷、采暖、产蒸汽等，实现能源梯级利用，综合利用率在70%以上[1]。
天然气分布式对打造以新能源为主的新型电力系统有着重要的补充作用[2]，由于靠近能源用户端，有效减少能源输送中的损耗，具有优异的节能性、经济性和环保性，它与分布式光伏、分布式风电、储能、能源控制系统等共同构成城市能源互联网。
楼宇型天然气分布式多用于医院、工厂、办公楼、商场等对电、冷、热都有需求的用能场景，一般采用燃气内燃机或微型燃气轮机，单机容量一般不超过10MW[3]。
燃气内燃机适用于单机容量在50kW到6MW的楼宇型天然气分布式项目，发电效率在35% 到45%之间[4]，余热利用效率高且利用模式多，在天然气分布式项目中得到广泛应用。
1燃气内燃机的结构燃气内燃发电机组除了发电机、控制柜外，原动机部分主要包括运动机构、配气机构、燃料系统、启动系统、点火系统、润滑系统和冷却系统。
空气经滤清器过滤后与天然气在配气室中混合，通过涡轮增压器增压，中冷器冷却后，由进气歧管分到每个气缸中，气缸内火花塞点火，混合气燃烧膨胀推动活塞做功。
天然气的化学能先转化为热能，后热能又转化为机械能，推动活塞做功带动连杆转动，连杆经联轴器带动发电机转子转动，机械能转化为电能输出，三相交流电输出后，经过并网柜接入用户用电侧。
楼宇型天然气分布式项目一般接入10kV或400V电网。
气缸中的高温烟气经过排气歧管和涡轮增压器换热后排出燃气内燃机。
2燃气内燃机的余热种类燃气内燃机的余热主要包括中冷水、缸套水和高温烟气。
热管技术在烟气余热利用上的应用研究_王红涛
第 44 卷第 6 期 2015 年 6 月当 代 化 工 Contemporary Chemical IndustryVol.44， No.6 June， 2015热管技术在烟气余热利用上的应用研究王红涛，李正茂，时振堂（中国石化抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺 113001）摘 要：热电联供系统可以大幅度提高能源利用效率。
针对集气站生产工况，采用热管式换热器回收燃气 发电机高温烟气的余热，可以满足集气站对热能的需求。
同时，热电联供系统以部分放空天然气为燃料，具有 环保和节能双重效益。
关 键 词：热电联供；内燃发电机；热管式换热器；管板式换热器 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1324-03 中图分类号：TQ 052 DOI:10.13840/21-1457/tq.2015.06.075Application of the Heat Pipe Technology in Waste Heat Recovery of Flue GasWANG Hong-tao，LI Zheng-mao，SHI Zhen-tang（Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals, Liaoning Fushun 113001,China） Abstract: The efficiency of energy utilization can be improved by the combined heat and power (CHP) system.In this paper, CHP system was established according to the demand of electric and thermal energy. The heat pipe heat-exchanger was used to recovery the waste heat of flue gas. Key words: Combined heat and power; Combustion engine generator; Heat pipe heat-exchanger; Tube plate heat-exchanger内燃发电机是一种以液化气、天然气、伴生气 等可燃气体为燃烧物，代替汽油、柴油作为发动机 动力的新型高效的新能源发电机。
燃气热水锅炉烟气余热利用研究
燃气热水锅炉烟气余热利用研究针对燃气热水锅炉的排烟余热量较大和烟气视觉污染，本文分析了烟气余热回收和“烟气消白”原理，主要介绍了间壁式换热器和直接接触式换热器两种回收技术，为燃气锅炉烟气余热回收奠定了基础。
标签：燃气热水锅炉;烟气余热;换热器;消白普通燃气锅炉的排烟温度较高，蒸汽锅炉排烟温度约为100～150℃（省煤器后），热水锅炉排烟温度约为80～110℃（省煤器后），造成了能源浪费和环境污染。
烟气中的余热有很大一部分存在于水蒸气潜热之中，因而在降低烟气温度，回收显热的同时，将烟气中的水蒸气潜热回收才能做到真正的烟气全热回收。
燃气锅炉高温烟气的水蒸气处于未饱和的状态，因而必须通过降温使水蒸气冷凝析出。
如果要将水蒸气冷凝，必须将烟气温度降低到对应的露点温度以下。
因此，这要求烟气余热回收装置必须具备较强的热交换能力，将高温烟气降低到足够低的温度，将烟气中的水蒸气尽可能多地凝出，释放尽可能多的潜热。
此部分烟气的低温余热量较大，如何回收低温余热成为节约能源的重要措施。
吴佳蕾等[1]通过对烟气冷凝余热低温技术的研究得出当排烟温度由160℃降至30～50℃时，节能10%～13%;单台锅炉（70 MW）回收烟气冷凝水70～160 t/d，除水率达27%～60%，减少了雾气排放量，减排二氧化碳和氮氧化物10%以上。
大型燃气锅炉烟气冷凝余热深度回收节能、节水、减排和净化潜力巨大，经济社会效益十分可观。
1 燃气锅炉烟气余热回收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，通过系统中介水，置换出烟气的低温余热，同时，采用天然气燃烧驱动吸收式热泵技术吸收中介水的热量。
燃气锅炉的燃料是天然气，主要成分是CH4，因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸汽，占烟气比例的约16-17%（空气过量系数1.1-1.25），当烟气温度降低时，尾气中的水蒸气饱和湿度也随之降低;当温度降低时，燃气锅炉尾气中的水蒸气随之冷凝出，同时释放大量的汽化潜热，约占消耗燃气低位发热量的10%左右。
燃气分布式能源项目方案设计及评价分析
燃气分布式能源项目方案设计及评价分析摘要：以常州某厂燃气分布式能源系统为例，设计了1台2600kW燃气内燃机、1台3300kW燃气内燃机、2台1200kW燃气内燃机三种方案，以费用年值、供能收益、能源消耗量、一次能源利用率、二氧化碳减排量和氮氧化物减排量作为评价指标，选择最优的系统方案。
关键词：燃气分布式；评价指标引言：进入21世纪以来，中国经济飞速发展，能源消耗也相应增加。
2020年的中国单位GDP能耗与2016年同比下降13.2%，累计节能约6.5亿吨标煤，减排二氧化碳约14亿吨，但单位GDP能耗依然是世界平均水平的1.5倍，发达国家的2倍，提高能源利用率还有很大发展空间。
燃气分布式能源项目以天然气为燃料，建立在能源用户端，为能源用户提供电、空调、热水、蒸汽等，实现能源梯级利用，能源综合利用率高达70%以上。
燃气分布式能源不仅提高能源利用率，对增加天然气在一次能源消耗中的占比也提供了巨大的潜力和空间。
燃气分布式利用城市中压燃气管网供气，多用于医院、工厂、办公楼、商业综合体、飞机场等场所。
设计燃气分布式能源系统方案时，需从环保性和节能性多方面考虑[1]。
1项目概况常州某厂生产需要消耗电、蒸汽和热水，拟定新建燃气分布式能源站供能，当蒸汽和热水不足时由厂区原有蒸汽管网补充，电不够时由厂区电网补充。
该厂工作时间是8:00至18:00，由于燃气轮机在频繁启停时容易受损，对天然气供气压力要求高，且在电负荷较大变化时安全系数低[2]，所以该厂拟定采用燃气内燃机，由厂区内的中压A级燃气管网直接供气。
设计方案初步拟定采用燃气内燃机，并网柜接入厂区10kV母线供应整个厂区用电。
燃气内燃机的余热主要利用高温烟气和缸套水，配置缸套水散热器和中冷水散热器散热。
高温烟气经过余热锅炉产蒸汽。
余热锅炉出口的烟气经过烟气换热器制取热水，缸套水经过板式换热器制取热水。
2 负荷分析厂区用电负荷主要根据全年逐时电负荷曲线和典型日电负荷曲线进行分析，由当地的供电公司提供。
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内燃机分布式能源站中烟气余热利用方案的研究
一、内燃机分布式能源站烟气余热的特点
内燃机在燃烧工作过程中会产生大量的烟气，其中蕴含着丰富的余热资源。
这部分余热资源的特点主要包括以下几个方面：
1. 温度高：内燃机烟气的温度通常在300°C以上，有些甚至可以达到600°C以上，这意味着烟气中蕴含着大量的高温余热资源。
2. 流量大：内燃机在运行时产生的烟气流量很大，这意味着即使烟气中的余热能够被有效利用，其产生的能量也是非常可观的。
3. 成分复杂：内燃机烟气中的成分非常复杂，含有多种有害气体和颗粒物，因此在利用烟气余热时需要考虑对环境的影响和对设备的腐蚀。
内燃机烟气中的余热资源具有温度高、流量大、成分复杂的特点，因此需要采用合理的利用方案来充分发挥其潜在价值。
内燃机分布式能源站烟气余热利用技术主要包括余热锅炉发电、余热锅炉供热和余热利用换热器等多种方式。
1. 余热锅炉发电：将内燃机烟气中的余热用于锅炉中产生蒸汽，再利用蒸汽驱动发电机发电。
这种方式能够充分利用高温高压蒸汽的能量，并且将烟气中的有害成分尽可能地去除，符合环保要求。
2. 余热锅炉供热：将内燃机烟气中的余热用于供热系统中，为周边的建筑或工业设施提供热水或蒸汽。
这种方式能够将余热资源充分利用，并且降低了周边建筑或设施的能耗。
3. 余热利用换热器：通过在内燃机烟气管道中设置换热器，将烟气中的余热传递给其他介质（如水或空气），实现能量的转移和利用。
这种方式能够在不改变内燃机原有工作状态的前提下，有效地提取烟气中的余热资源。
以上三种方式各有其特点和适用范围，可以根据内燃机分布式能源站的实际情况选择合适的余热利用技术。
为了更加充分地利用内燃机烟气中的余热资源，需要在余热利用技术的基础上进行一定的优化和提升。
1. 余热回收率的提高：通过优化余热利用设备的设计和运行参数，提高余热的回收率，确保尽可能多的余热被有效地利用。
2. 烟气净化技术的改进：在利用烟气余热的过程中，需要考虑烟气中的有害成分对设备和环境的影响。
因此需要改进烟气净化技术，确保烟气中的有害物质被有效去除，减少对环境的污染。
3. 烟气余热与其他能源的协同利用：在烟气余热利用的过程中，可以考虑与其他能源（如太阳能、地热能等）进行协同利用，提升整体能源利用效率。
通过以上优化措施，可以更加充分地利用内燃机分布式能源站烟气余热资源，提高能源利用效率，降低能源消耗和环境污染。
四、结语
内燃机分布式能源站中烟气余热利用方案的研究具有一定的理论和实践意义。
在能源短缺和环境保护的大背景下，充分利用烟气中的余热资源对于提高能源利用效率、降低能源消耗和减少环境污染具有重要的意义。
希望本文所提出的相关研究和优化方案能够为内燃机分布式能源站的烟气余热利用提供一定的参考和指导，推动该领域的进一步发展和完善。