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工业锅炉余热利用的技术应用分析

作者:江鑫
来源:投稿
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2019/2/27 8:43:42

在现代工业锅炉中,存在着热量利用率低、余热排放温度较高等问题,同时锅炉余热污染了环境气体且含量过高。因此,对于燃煤锅炉余热利用技术的应用,是当前需要解决的问题。

工业锅炉余热利用的技术应用分析

利用先进性的燃烧装置进行燃烧强化,可有效提高燃烧效率,降低不完全燃烧损耗。采用燃煤锅炉余热回收技术,可进一步提高锅炉热效率,降低燃煤消耗,是一种有效的节能途径。

工业锅炉燃烧余热回收技术广泛应用于国外工业,将热管换热器的生产和推广作为优先发展目标。

2 燃煤工业锅炉余热回收技术

首先,烟管内、火筒内的高温烟气发热,低温介质通过烟管、火筒进行吸热。主要有水质要求低、水容积大、维修方便且结构简单等优点。存在炉温低、燃烧差(尺寸受限),传热效果差、排烟温度高、热效率低、汽压不宜提高、蒸发量受限、结构刚性大、清洗水垢困难、易堵灰等缺点。

第二,燃煤锅炉的延期回收。由于燃煤锅炉利用燃烧热量后,转至进行热气回收,烟气余热利用高温度的烟气,来带动锅炉的循环运动,从而提高锅炉的热效率。

第三,燃煤锅炉余热的二种回收途径。在工业锅炉的燃烧过程中,超导热管是依靠其内部工质在一个抽成一定的真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置,其工作原理是:当热量自高温热源传入热管时,处于热管加热段内的工质随即被激活,吸热汽化变成蒸汽(汽化段),蒸汽瞬间流向热管另一端(传输段),到达另一端时遇冷放出潜热后凝结成液体(冷凝段),冷凝液体经传输段回流到汽化段,循环相变而实现热量传递。

第四,燃气余热回收技术在节约大量的能源的同时,因冷凝作用,可大大减少排入大气的有毒、有害物质。根据科学实验测定,在烟气冷凝之后,有毒、有害物质的排入量减少值为:水蒸汽降低45%、二氧化硫降低60%、一氧化碳降低40%、氮氧化物降低38%、二氧化碳降低20%、烟尘降低75%。

第五,锅炉余热利用技术的工艺流程。主要为烟气流程和补水加热,烟气流程:出口烟气、余热利用系统、除尘器、引风机、烟囱、排放。补水加热:已有水处理、烟气余热利用技术、除氧器。

第六,安装余热回收装置。在末级的空气预热器的竖直烟道上,有直接回收余热的"放热段"和"吸热段,吸热段主要连接上升管与下降管,通过放热段低温进入除氧器。若温度、氧气量出现变化,导致吸热段出现壁温变化,通过自控阀调整除盐水流量,以控制吸热段温度。通过吸热段温度控制大于94摄氏度,同时比烟气酸露点要高,最后烟气回收系统的出口温度根据110摄氏度设计,保留10~20%余量,有利于设备投入使用,按照实际情况对回收系统的出口温度进行调整。换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断变化,露点腐蚀比管式空气预热器轻。快速流动的空气可以起到一些吹灰作用,减少了积灰。因换热元件连续转动,只一个单孔摆动式吹灰器,就可吹到冷端截面上各个部位的积灰,便于对腐蚀后的元件进行更换或调换放置位置。

第七,技术改造的注意事项。在技术改造时,需清除换热器的浮灰,改造后的烟气控制在300pa左右。在该类技术改造中,需确保除尘器的安全运行,一般烟气进入到除尘器前要先冷却烟气,确保露点温度在10~20摄氏度以上,防止冷凝结露,避免出现破坏绝缘、腐蚀、糊板等现象。在受热面需吹灰,积灰可降低吸热能力,对节能效果造成影响。所以,需确保受热面的清洁,定期对受热面吹灰。对于尾部低温度特点,利用激波吹灰器进行空气压缩。同时,需考虑补水管路压降,考虑除氧器水位,除盐水利用一个并联管进入主管和放热段汇合,进入除氧器后,不会影响除氧器的水位。

3 节能与环保的贡献

第一,降低了排烟温度,降低了烟气对大气环境的直接热污染,大大降低排烟能量损失,提高了锅炉运行效率。

第二,冷凝式换热器在燃油燃气锅炉上的应用,可以使烟气中可凝性污染气体如SO2和NOx 等凝结,减少了烟气中污染性气体的排放。

第三,经济效益比较可观,回收周期短。因此,利用烟气余热回收技术除了节能外,排烟将更加符合环保要求。据实际测定,烟气冷凝后形成的冷凝水呈弱酸性。从理论上来讲,城市污水为碱性,冷凝水排入城市污水系统能够中和碱性,但排入工厂废水处理系统处理为佳。

我国工业发展正在不断发展,余热回收技术方面存在很大的发展空间。因此,在我国工业消耗日益增大的今天,余热回收技术在我国工业发展中的应用,是大势所趋,利用余热回收技术,可有效增加热能的回收利用率。

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