烟气余热利用的节能分析及计算方法
发电厂节能减排之烟气余热利用
众所周知，火力发电厂主要有两大热损失，分别是汽轮机系统的冷端排汽冷凝热损失以及锅炉系统尾部排烟热损失。影响火电厂锅炉排烟热损失的主要因素是排烟温度，目前，我国燃煤电站锅炉排烟温度大多在120——140℃，锅炉效率约90%——94%。在各种热损失中，排烟热损失占锅炉热损失的一半以上，如果能有效降低电站锅炉的排烟温度至70——90℃，锅炉效率将提高2%——5%，供电煤耗将下降2——5g/kWh，二氧化碳的排放量也相应有大幅度的减少。因此，随着近些年来能源价格的不断攀升以及节能减排要求的日益严格，电站锅炉尾部烟气余热的回收利用受到广泛重视。降低锅炉排烟温度可以有多种设计方案：一是通过燃烧优化调整来降低排烟温度;二是增加锅炉受热面来降低排烟温度;三是增加锅炉空气预热器受热面来降低排烟温度;四是在锅炉尾部烟道增加低温省煤器，利用凝结水或其它介质吸收排烟余热来降低排烟温度。但经过多次的试验研究以及现场论证，利用低温省煤器回收烟气的余热是最直接、最简便、也是最有效可行的余热回收的方法。
2、低温省煤器设置于引风机出口及脱硫塔入口前。
低温烟气冷却到合适的温度后直接进入脱硫塔，不存在对引风机等设备造成的低温腐蚀的危害，可以最大程度地利用烟气余热。低温省煤器设置于脱硫塔前，减少了烟气蒸发水耗量，起到了一定的节水效果。同时，换热管的磨损和堵灰的问题也比较轻。但由于进入低温省煤器的烟气没有经过除尘，含尘浓度较高，低温省煤器的工作环境较恶劣，磨损大，寿命短。另外，也会引起电除尘、引风机、烟道等的酸腐蚀，增加了设备的防腐成本。
4、如果排烟余热加热的是汽轮机热力系统中的凝结水，那么在凝结水在低温省煤器系统中吸收排烟热量，降低排烟温度，自身被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用。将节省部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，节省的抽汽继续膨胀做功，因此，在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。
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一、引言随着环保意识的不断提高，对于传统燃气装置烟气中的废气进行回收利用逐渐成为一种趋势。
在燃气装置中，除了能够利用的热量外，还存在着大量烟气余热，将这些烟气余热回收利用不仅可以提高设备能源利用效率，同时也可以减少环境污染，是一种非常有意义的工程设计。
二、烟气余热回收技术分析1、余热回收原理烟气中的废热主要来自于燃烧所产生的高温燃烧气体，这些气体在燃烧室中获得能量释放后，进入烟道，燃烧产生的高温烟气带走大量的热能。
在这个过程中，利用余热回收技术可以将这些废热的热能转化为可用的能源。
2、制冷式余热回收技术制冷式余热回收技术主要是通过在烟气中引入冷却介质，将高温烟气冷却降温，从而使烟气中的废热被吸收，并将其转化为制冷能量。
这种技术的优点在于其操作简单，对于需要利用余热进行制冷的场合具有较好应用前景。
3、烟囱式余热回收技术烟囱式余热回收技术主要是在烟囱中设置余热回收器，将烟气中的余热利用回收。
这种技术的优点在于可以节约能源，在保证燃气装置热量需求的前提下，对环境污染的控制也有显著的作用。
4、烟气预热回收技术烟气预热回收技术主要是将烟气中的余热通过烟气预热器对进入燃烧室前进入空气进行加热，这种技术可以增加燃气装置的燃烧效率，提高设备的性能指标。
三、燃气装置烟气余热回收设计在进行燃气装置烟气余热回收设计时，需要考虑以下几个方面：1、余热回收器尺寸的选择在余热回收器的选择方面，需要根据具体的燃气装置情况进行综合分析，对于不同尺寸的余热回收器进行选择，以确保其正常使用。
2、制冷介质的选择在制冷式余热回收技术中，需要选择合适的制冷介质，以确保烟气中的高温能够被吸收，并转化成制冷能量。
3、水管道接口的设计在进行余热回收器的设计时，需要考虑到不同的水管道连接方式，确保管道的连接方式牢固，不会出现漏水等现象。
4、烟囱设计在进行烟囱式余热回收技术时，需要对烟囱的设计进行合理规划，确保余热回收效果最大化，并且对环境造成的影响最小化。
锅炉烟气余热回收系统设计计算方法及应用
锅炉烟气余热回收系统设计计算方法及应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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烟气余热量利用系统分析
烟气余热量利用系统分析作者：梁晓林来源：《科学导报·学术》2020年第48期摘要：选择低温省煤器回收烟气余热，通过换热器内工质的蒸发、冷凝，将热量回收加以再利用。
选择合理的壁温，运用控制壁温技术，达到既节能又安全不腐蚀管道的目的。
关键词：余热;余热回收1.概况某项目作为北方严寒地区城市的配套基础设施，新建大型采暖热源发展热电联产，预计到2020年末供热面积将达到2346×104m2。
本期建设规模为2×80MW热电联产机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置。
留有再扩建的条件。
2.烟气余热换热器的对比分析2.1 壁温可调式换热器一般来说，要利用锅炉尾部的烟气热量（低温余热），提高锅炉的热效率，就必须降低锅炉尾部的烟气温度。
但如果安装于锅炉尾部的换热器受热面的最低壁温低于烟气的酸露点，将发生严重的酸露腐蚀和堵灰，影响锅炉的安全运行。
为了保证锅炉安全运行，排烟温度不能设计得很低。
壁温可调式换热器它采用相变介质（一般为除盐水）作为热媒将传统的一次换热改为两次换热（第一次换热为烟气与相变介质的换热，第二次换热为相变介质与冷源的换热）。
通过对两个换热过程的控制，达到了控制烟气侧换热器壁面温度的目的。
通过对相变介质温度的控制实现对换热器壁面温度的控制，从而达到最低壁温高于烟气酸露点的要求a）壁温可调式智能换热器技术主要特点壁温可调式智能换热器技术有如下主要特点：（1）能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟氣的排放温度，使锅炉烟气余热被有效回收，产生十分可观的经济效益;（2）在降低排烟温度的同时，保持金属受热面壁面温度始终高于酸露点，从根本上避免了结露腐蚀和由此发生的堵灰，大幅度降低设备的维护成本;（3）保证换热器金属受热面最低壁面温度处于可控可调状态，使壁温可调式智能换热器具有相当幅度的调节能力，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定，并能适应锅炉的燃料品种以及负荷的变化;（4）在保留热管换热器具有高效传热特性的同时，通过适时排放不凝气体有效解决壁温可调式智能换热器可能出现的老化问题，大大延长设备的使用寿命。
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% 。
蒸汽锅炉烟囱余热回收节能计算
蒸汽锅炉余热回收节能计算
武汉xx项目设置2台1.5t/h的蒸汽锅炉（一用一备）和3台1.75MW的真空热水锅炉，锅炉均以燃气为主，燃油作为备用。
因热水锅炉并未设置了排烟热回收装置，故此次余热回收节能分析仅针对蒸汽锅炉进行分析。
查相关资料，燃气蒸汽锅炉排烟温度在150~220℃左右，此次分析取210℃。
现已在蒸汽锅炉排烟烟囱处设置了热回收装置，利用锅炉烟气的过热加热锅炉给水，加热后的锅炉给水进入锅炉，同时可使烟气温度降到120℃左右，从而达到节能效果。
技术参数（单台）
热量回收计算表
节能分析计算
在蒸汽锅炉排烟管处设置余热回收器，烟气温度由210℃降到120℃左右，每小时可加热将1.5吨 20度的锅炉给水加热到41.1℃，回收38.86KW的热量。
按天然气燃烧热值8500大卡/立方、锅炉效率92%计算，则锅炉每小时可节省天然气38.86KW×3600/4.1868÷8500大卡/立方÷92％≈4.3立方/小时
按武汉区域天然气价格3.28元/立方计算，则每小时节省费用：
4.3立方/小时×3.28元/立方＝14.1元/小时
每年锅炉运行时间按7200小时计，则每年可节约：
14.1元/小时×7200小时＝101520元。
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。
分析催化裂化CO烟气锅炉余热效率
分析催化裂化CO烟气锅炉余热效率在炼厂余热锅炉日常运行管理中，除了确保锅炉安全长周期运行，节能降耗尤为重要，而且锅炉作为耗能大户，也直接影响着经济效益，因此，如何有效提高锅炉热效率是锅炉管理的重要职责，同时余热锅炉检查评比过程中，效率测算也是重要考核指标，但如何正确计算和评价余热锅炉效率却极为不易。
本文以两台典型75t/h催化裂化CO烟气余热锅炉为例，通过对效率的计算分析，期望提出余热锅炉运行优化方案进而实现锅炉经济运行。
本装置于1999年建成投产，额定蒸发量75t/h，设计工况下燃料为催化再生CO烟气和炼厂干气，当催化裂化装置停运时燃用燃料油，由于公司内没有其他动力锅炉，此两台锅炉承担着催化裂化CO烟气的余热回收功能，同时也作为动力锅炉保证全公司系统管网用汽。
1 锅炉热效率基本概念1.1 锅炉热平衡在稳定工况下，锅炉输入热量与输出热量及各项热损失之间的热量平衡。
以1kg固体或液体燃料或0℃、0.1MPa的1m3气体燃料为基础进行计算。
热平衡方程为：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6kJ/kg式中：Qr为锅炉输入热量；Q1为锅炉有效利用热量；Q2为排烟热损失；Q3为气体不完全燃烧热损失；Q4为固体不完全燃烧热损失；Q5为锅炉散热损失；Q6为其他热损失。
1.2 锅炉热效率正平衡法：锅炉有效利用热与锅炉送入热量之比：η=（Q1/Q2）×100%。
反平衡法：求出各项热损失后，用下式求得锅炉的热效率：η=100-（q2+q3+q4+q5+q6）%。
优缺点：锅炉正平衡法简单易行，用于热效率较低的工业锅炉（η<80%）时比较准确；反平衡法较复杂，但通过各项热损失的测定和分析，可以找出提高锅炉经济性的途径。
1.3 锅炉净效率锅炉热效率扣除锅炉机组自用电耗折算的热损失和锅炉本身消耗的热能之后的效率，即：ηj=η-△η（%）式中：△η为自用汽水及电能折算成热量后占输入锅炉热量的百分数；η为锅炉热效率；ηj为锅炉净效率。
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烟气余热利用的节能分析及计算方法
吕海生;耿文峰;席庆宇;李强;郭涛;刘冠杰;江建忠;徐正泉;肖平
【摘要】响应国家节能减排政策,烟气余热利用技术应用发展迅速,利用方式及热力系统大概分为三种,加热凝结水、一二次冷风和热网循环水,热力系统的不同节能计算方法也不同,本文提出了各方式的节能收益计算方法.
【期刊名称】《应用能源技术》
【年(卷),期】2015(000)005
【总页数】3页(P27-29)
【关键词】节能分析;计算方法
【作者】吕海生;耿文峰;席庆宇;李强;郭涛;刘冠杰;江建忠;徐正泉;肖平
【作者单位】中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209;华能白山煤矸石发电有限公司,北京134700;华能白山煤矸石发电有限公司,北京134700;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,
北京102209;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京102209;北京市低
质燃料高效清洁利用工程技术研究中心,北京102209
【正文语种】中文
【中图分类】TK229.3
随着国家节能减排政策的深入实施，烟气余热利用项目广泛开展，余热利用方式多种多样，包括加热凝结水、一二次冷风和热网循环水等，介质不同，各利用方式热力系统也不同，取得的经济效益计算方法值得比较研究。
因此，本文研究的烟气余热利用节能分析及计算方法意义重大。
已运行锅炉机组实际排烟温度往往高于设计值，新建机组排烟温度设计值一般也高于130 ℃，因此，排烟余热利用空间巨大。
近年来，随着烟气余热利用技术水平
的提升，排烟温度可以降低到90 ℃。
烟气余热利用效益显而易见，但必须保证烟气余热利用设备自身的可靠性，由此派生了多种热力系统，具有代表性有三种：一、加热凝结水的热力系统；二、加热一二次冷风的热力系统；三、加热热网循环水的热力系统。
下面论述各热力系统节能效果的计算方法。
1.1 加热凝结水
布置低温省煤器时，低温省煤器一般与#2或#3低加并联，排挤#2或#3低加抽汽汽轮机作功增加，冷源损失也增加，衡量经济效益的指标是发电标准煤耗率，计算方法应采用等效焓降法计算，等效焓降的意义是指回热抽热式汽轮机1 kg新蒸汽的作功，等效于新蒸汽直达凝汽器的焓降。
具体计算方法如下：
首先，制定回热系统热力系统图，分别计算各点焓值，比如#3加热器排挤1 kg
抽汽，则返回汽轮机的作功量等于：
式中为加热器给水焓升，kJ/kg；γ为疏水在加热器中的放热量，kJ/kg。
简化后：
通过记录和计算各级抽汽、疏水点的温度、压力和焓值，计算出1kg新蒸汽所做
的膨胀内功Nip ，循环内功等于Ni=Nip-τb ，循环吸热量等于
汽耗量
汽耗率
热耗率：q=dQ
式中:Nd为电功率；ηjx为机械效率；ηd为电机效率。
发电标准煤耗率：
式中:ηgd为管道效率；ηg为锅炉效率。
1.2 加热一二次冷风
加热一二次冷风时，将烟气余热回收到了锅炉内，因此衡量经济效益的指标是锅炉效率，锅炉效率除按GB10184标准计算外，排烟温度应以烟气余热利用设备出口的排烟温度为准，即新排烟温度txpy。
烟气余热利用后实际排烟温度由原来的tpy变为新的排烟温度txpy，排烟温度降
低后，锅炉效率提高，锅炉效率计算方法如下：
用反平衡法计算锅炉效率，排烟损失：
当采用烟气余热利用技术后，利用txpy代替tpy计算q2，由此锅炉效率提高，
锅炉效率ηg=1-q2-q3-q4-q5-q6-q7，最终经济指标发电标准煤耗率计算方法为：1.3 加热热网循环水
加热热网水有两种情况，一种是烟气余热利用设备与热网加热器串联，另一种是烟气余热利用设备与热网加热器并联，加热后的热网循环水直接对外供热。
第一种情况：排挤汽轮机3段或4段抽汽，相比加热凝结水方案汽轮机作功增加，衡量经济效益的计算方法为如2.1条所示的等效焓降法。
第二种情况：从热侧计算，即由热价和对外供热量计算经济收益。
从煤侧计算，即由供热煤率和标煤价计算经济效益。
由烟气余热利用系统热平衡计算可以得出热网循环水吸热量为Qrw(MW)，对外供热热价为Y(元/GJ)，供热利用运行小时数为h(小时)，则经济效益等于
3.6QrwhY(元)。
还有一种算法是计算供热标煤耗，供热标煤耗为1kg标准煤通过锅炉和供热管道对外供热量比，即式中，ηg —锅炉效率，管道效率选取的是0.98。
依据烟气余热利用后新的排烟温度txpy 计算的锅炉效率提高，计算供热标煤耗降低，供热标煤耗乘以年总供热量，得出年节省标准煤量，最终计算得出经济效益，即元)，fbm 为标煤单价(元/吨)，Qgr为年供热总量(GJ)。
(1)烟气余热利用方式有加热凝结水、加热一二次冷风和热网循环水等，各利用方式的热力系统不同，余热利用经济性也不同。
(2)文中提出了各热力系统的余热利用经济性计算方法，加热凝结水时采用等效焓降法计算，加热一二次冷风时采用计算锅炉效率和标准煤耗率的方法，加热热网循环水时存在两种情况，排挤热网加热器抽汽时采用等效焓降法，直接对外供热时，计算经济效益有两种方法，一是从煤侧来计算，一是从热侧来计算。
(3)提出的计算方法适用于各种烟气余热利用技术的经济效益计算。