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锅炉烟气余热的回收与利用

作者：admin 发布时间:2014-10-18 15:37 浏览次数：

锅炉烟气余热的回收与利用
在当今社会里，节能已成为继煤炭、电力、石油和天然气之后的“第五能源”。而在现在的工业锅炉的使用中普遍存在着热能利用效率低下，排放烟气余热温度过高，以及烟气内污染环境气体含量过高等问题。
目前工业锅炉是我国主要的热能动力设备，随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化的问题越发突出。在能源动力方面能耗高、污染严重的主要原因之一就是锅炉的烟气排放，锅炉排烟问题一方面在于烟气污染物的直接排放，另一方面就是过高的排烟温度。
一、国内外烟气回收技术的发展
1、近十年来，由于能源紧张，随着节能工作的进一步开展，各种新型、节能先进锅炉日益完善。
2、采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍然进展不快。为了进一步提高锅炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。
3、美、日、苏等工业发达的国家都十分重视对工业烟气的回收利用，把热管换热器的研制、生产和推广应用工作放在优先发展的位置，这就是热管换热器的迅速发展和广泛应用的原因。
4、目前，国内外烟气余热回收装置大多采用金属换热材料，主要结构形式有回转式换热器、焊接板（管）式换热器、热管式换热器、热媒式换热器等。
二、锅炉烟气余热回收的方法
1、烟气余热回收途径通常采用二种方法：一种是预热工作；二种是预热空气进行助燃。
2、预热工作需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制。
    3、预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧，加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。
三、余热回收器的安装
余热回收器安装在锅炉烟道出口处，余热回收器具体安装位置及烟管、风管的安装布置需根据现场实际情况决定。为减少风道通风阻力安装时尽量减少管道弯角。
四、锅炉烟气余热回收与节能环保的贡献
    1、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。
    2、冷凝式换热器在燃油燃气锅炉上的应用，可以使烟气中的可凝性污染气体如SO2和NOX等凝结，减少烟气中污染性气体的排放。
    3、经济效益比较可观，回收周期短。
    4、烟气余热回收技术除了可大幅度节约能源外，由于冷凝的作用，排入大气的有害物质也将大为减少。据科学测定，烟气冷凝后排入大气的有害物质减少量如下：二氧化硫减少80%；水蒸气减少60%；一氧化碳减少60%，烟尘减少93%；氮氧化物减少50%；二氧化碳减少40%。
    5、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。另外，据实际测定，烟气冷凝后形成的冷凝水pH值在6左右，略呈酸性，因城市污水为碱性，故冷凝水排入城市污水系统不会形成危害，但以排入工厂的废水处理系统处理为佳。
五、日常维护
余热回收器安装后，对烟气及悬浮物、颗粒物也有一定的净化效果。日常维护时，只需定期检查换热器烟道工作情况（底部与两侧清灰门可以打开）。如出现粘灰时，可用压缩空气及蒸汽清扫。
六、热管介绍
热管是一种具有超高导热性能的新颖传热元件。热管技术是1963年美国 LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。1967年第一根不锈钢水-水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功，热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气-气换热器、热管气-水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品，使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。
1、热管工作原理：
热管是由钢、铜、铝及其它合金管等内灌充导热介质、无机高纯气体密封而成，管内的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活，并以分子震荡相变形式来传递热量，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，传导温度没有衰减并能以极快的速度传递（音速传递）。热管是依靠自身内部介质相变来实现传热的传热元件,具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放
2、超导热管余热回收器产品特点:
※安装方便    余热回收装置的安装，不需要对原锅炉或工业窑炉进行改动，不受环境的限制，热管可根据环境的需要而单独设计。
※安全可靠    超导热管等温性好，导热速度快，效率高，导热时产生共振，不产生污垢和通风阻力，不存在管内超压变化而变化，在任何情况下都不影响锅炉或窑炉的正常工作。
※密度可变性    热管可以独立改变蒸发段的受热面积，即以较小的加热面积输入量，而以加大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面输出热量。
※应用领域广    产品可应用于食品、防治、建材、钢铁、电子、化工、木材加工、造纸、制药、服装、饮料、机械等行业，能适应各种恶劣的工作环境。
※使用寿命长    耐腐蚀、耐高温，使用寿命可达到8-10年。
※节能效益好    可节能10％-30％，减排10％-20％，设备投资回收时间短，3-10个月就能收回全部投资。
※维修方便    热管可单根更换，积灰容易清除，维修方便快捷。
七、新技术展望
    1、由于金属换热器的使用存在很多的局限性，所以在余热回收技术方面存在很大的发展空间。
    2、陶瓷换热器得到了很好的发展，因为它较好的解决了耐腐蚀、耐高温等问题，成为了回收高温余热的最佳换热器。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。

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