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常見的燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)介紹
2024.08.08
燃?xì)忮仩t中常用的煙氣余熱回收裝置,一般安置于鍋爐煙口或煙道里,煙氣余熱回收裝置周圍管箱,中間的隔板把兩邊的通道分隔開。

煙氣余熱回收裝置在工作中,高溫?zé)煔饫脽煹缹?duì)熱管有著向上力道的沖刷效果,在該種狀況下能夠?qū)е聼峁艽罅课鼰幔沟脽煔夥艧釡囟冉档停鵁峁芪諢崃縿t能夠?qū)е掠叶丝諝饣蛩軣岢霈F(xiàn)逆向沖刷問題,由于熱管放熱,使得空氣或水大量吸熱,從而導(dǎo)致溫度大幅增高,該種狀況下應(yīng)該確保余熱回收器的出口煙氣溫度要等于或高于露點(diǎn)。


一、煙氣特性探究

天然氣的主要成分是烴,燃?xì)忮仩t所排的煙中水蒸氣占比較大,通過研究發(fā)現(xiàn),燃?xì)忮仩t所排的煙氣在能夠利用的熱能里,其中水蒸氣的汽化潛熱占據(jù)了很大的比例。一般1立方米的天然氣在燃燒之后能夠釋放出1.55千克的水蒸氣,能夠產(chǎn)出的汽化潛熱大概是3700千焦/千克,在天然氣低位發(fā)熱中占比超過10%。

在傳統(tǒng)的鍋爐中,通常排煙溫度處于160~250℃之間,煙氣里的水蒸氣溫度過高,不會(huì)形成液態(tài)釋放汽化潛熱。所以傳統(tǒng)的天然氣鍋爐在理論上認(rèn)為熱效率大概為95%,通過冷凝式換熱器能夠降低煙氣溫度,使溫度低于露點(diǎn)溫度,則能夠?qū)煔饫锏乃魵饽Y(jié)潛熱進(jìn)行回收,將低位發(fā)熱量當(dāng)作基準(zhǔn)進(jìn)行集散,則天然氣鍋爐的熱效率能夠達(dá)到甚至高于百分之百。

二、煙氣余熱回收的工作原理及回收原則

1.煙氣余熱回收的工作原理

導(dǎo)熱率高熱管是一種導(dǎo)熱元件,該熱管內(nèi)部進(jìn)行傳熱的方式關(guān)鍵為通過工作液體的氣液相變,該熱管的熱阻較小,有較高的導(dǎo)熱能力,有很好的經(jīng)濟(jì)性,可以較為容易的使冷、熱流體進(jìn)行完全逆流換熱,以此來獲取較為理想的對(duì)數(shù)溫差,并且沿測(cè)阻力較小,大概為20~30 Pa,該系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單,有很明顯的節(jié)能效果。

現(xiàn)在煙氣余熱回收裝置所能傳導(dǎo)熱量的溫度大概為30~1000℃。該種煙氣余熱回收裝置和傳統(tǒng)的裝置相比較更加的安全,所適用的范圍也愈加的廣闊,同時(shí)超導(dǎo)熱管的形狀獲得了較大的進(jìn)步,更為靈活。

2.煙氣余熱回收的工作原則

將增加現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行效率作為關(guān)鍵,盡可能的降低能量的損失。因?yàn)橛行嵩O(shè)備能夠排出很多高溫?zé)煔猓诖朔N狀況下應(yīng)該增強(qiáng)對(duì)余熱的有效利用,一般情況下會(huì)對(duì)本設(shè)備及本系統(tǒng)實(shí)行優(yōu)先利用,所采取的方法主要包括提早加熱物體和投入預(yù)熱助燃空氣等方法。針對(duì)那些余熱回收不能被本設(shè)備及本系統(tǒng)所利用的狀況可采用利用回收產(chǎn)出熱水或蒸汽的方法,通過這種方法來產(chǎn)生動(dòng)力。

余熱所包括的種類有很多,以此進(jìn)行回收的時(shí)候需要注意依照余熱的特征以及排出的狀況和數(shù)量、介質(zhì)溫度等實(shí)行合理的可行性研究,以此來依照余熱的特征實(shí)現(xiàn)最大可能的回收,合理的對(duì)余熱能夠用到的設(shè)備種類及規(guī)模進(jìn)行選擇,嚴(yán)格遵照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,防止由于高壓高熱等因素導(dǎo)致的危險(xiǎn)問題。


三、燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收常用技術(shù)

1.相變換熱器

在相變換熱器中比較有特點(diǎn)的就是“相變”概念,對(duì)壁面溫度控制機(jī)理方面有了更為細(xì)致的敘述,在理論方面實(shí)現(xiàn)控制低溫腐蝕。而變相模塊,就是對(duì)熱管換熱器進(jìn)行的整體化設(shè)計(jì),保證溫度梯度處于一個(gè)較小的范圍中,同時(shí)將相變的時(shí)候?qū)λ繀?shù)的調(diào)節(jié)進(jìn)行匯集,以此來更為準(zhǔn)確的調(diào)控壁面溫度。

該相變換熱器在進(jìn)行工作的時(shí)候,通常把循環(huán)介質(zhì)量與介質(zhì)所處的工況當(dāng)作調(diào)劑量進(jìn)行使用,以此來更為準(zhǔn)確的調(diào)控壁面溫度。

2.熱管技術(shù)

所謂熱管,就是通過汽化潛能進(jìn)行能量傳遞的一類比較高效的傳熱裝置。熱管的體積較小,但有著很高的傳熱效率,有很好的節(jié)能效果。可由于其應(yīng)用到的材料很受限,使得熱管在價(jià)格方面比較高,再加上在工業(yè)上投入使用的時(shí)間比較短,還有很多問題需要解決,因此還需進(jìn)行深度的探索與研究。

3.冷凝鍋爐

在煙氣里面的水蒸氣具有很多潛熱,而使用傳統(tǒng)煙氣回收的方式僅僅面向的顯熱,使得很多的潛熱得不到利用,大大降低了鍋爐的熱效率。而冷凝鍋爐則通過煙氣冷凝余熱回收裝置,把煙氣中的顯熱以及水蒸氣中的潛熱應(yīng)用到余熱鍋爐系統(tǒng)回水以及給生活用水進(jìn)行加熱和鍋爐的補(bǔ)水,這樣既增加了鍋爐的熱效率,還將煙氣里的氮氧化物吸收進(jìn)冷凝液中,大大減小了煙氣里酸性氣體的比例,降低了對(duì)環(huán)境的污染。

由于燃?xì)忮仩t的煙氣里擁有很多水蒸氣,適合應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù);而對(duì)于煙氣里面水蒸氣比例一般的燃油鍋爐,使用此項(xiàng)技術(shù)具有非常大的潛力,還應(yīng)進(jìn)行深度的探究;對(duì)于燃煤鍋爐來說,由于煙氣里水蒸氣的占比很低,此技術(shù)不建議使用。

4.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的作用分析

燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收過程,影響回收利用的質(zhì)量和效率因素很多,其中控制技術(shù)起著非常重要的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

第一,選擇排氣溫度可直接反映生產(chǎn)過程,容易衡量控制參數(shù)。通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的PID控制指令,對(duì)外界的各種干擾進(jìn)行處理,通過對(duì)變頻器、電控閥等現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備的控制,可以穩(wěn)定地控制目標(biāo)值;

其次,對(duì)于較大的干擾因素,可采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制設(shè)備的切換,保證整個(gè)回收過程的正常穩(wěn)定運(yùn)行;

最后,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可提高企業(yè)信息化水平,有效克服傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收效率低的缺點(diǎn),為降低燃?xì)忮仩t的運(yùn)行成本打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總之,計(jì)算機(jī)技術(shù)在熱回收鍋爐煙氣中的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,許多自動(dòng)化技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),因此,企業(yè)應(yīng)根據(jù)鍋爐煙氣余熱回收的實(shí)際實(shí)施,技術(shù)、集成控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)回收行業(yè)的不同控制,進(jìn)一步提高鍋爐回收效率。

結(jié)語
隨著環(huán)保要求不斷提高,燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)對(duì)效率的提高具有重要意義,有關(guān)部門和企業(yè)對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣回收,需積極采取有效措施,在不斷提高熱回收過程中,結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用情況,也需要合理采用煙氣余熱回收技術(shù),進(jìn)一步提高煙氣余熱回收效率。

內(nèi)容轉(zhuǎn)載自:工業(yè)過程氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)


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