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煙氣餘熱回收

標籤:煙氣餘熱

從各種冶金爐排出的高溫煙氣往往帶走爐子供熱量的20~50%。冶金爐煙氣和被預熱介質的流動方向相反,可較充分地利用煙氣餘熱,達到較高的預熱溫度,器壁需用耐熱材料製成。擁有住建部甲級設計資質的無錫東方環境東方環保是從事冶金行業高溫煙氣及二次能源的諮詢、規劃、治理的系統集成商。 承接負能除塵、冶金煙氣治理除塵、冶金餘熱回收利用、鍊鋼餘熱梯級利用和餘熱發電等餘熱綜合利用工程,生產袋式除塵器和脈衝除塵器及煙氣捕集裝置。承包轉爐一次煙氣全乾法餘熱回收除塵工程、冶金餘熱發電及除塵工程、進行環保設施運營管理。

1前言

近十年來,由於能源緊張,隨著節能工作進一步開展。各種新型,節能先進爐型日趨完善,且採用新型耐火纖維等優質保溫材料后使得爐窯散熱損失明顯下降。採用先進的燃燒裝置強化了燃燒,降低了不完全燃燒量,空燃比也趨於合理。然而,降低排煙熱損失和回收煙氣餘熱的技術仍進展不快。為了進一步提高窯爐的熱效率,達到節能降耗的目的,回收煙氣餘熱也是一項重要的節能途徑。
煙氣是一般耗能設備浪費能量的主要途徑,比如鍋爐排煙耗能大約在15%,而其他設備比如印染行業的定型機、烘乾機以及窯爐等主要耗能都是通過煙氣排放。煙氣餘熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉換成可以利用的熱量。

2煙氣餘熱回收的方法

煙氣餘熱回收途徑通常採用二種方法:一種是預熱工件;二種是預熱空氣進行助燃。煙氣預熱工件需佔用較大的體積進行熱交換,往往受到作業場地的限制(間歇使用的爐窯還無法採用此種方法)。預熱空氣助燃是一種較好的方法,一般配置在加熱爐上,也可強化燃燒,加快爐子的升溫速度,提高爐子熱工性能。這樣既滿足工藝的要求,最後也可獲得顯著的綜合節能效果。
此外國內從五十年代開始在工業爐窯上採用預熱空氣的預熱器,其中主要形式為管式、圓筒輻射式和鑄鐵塊狀等形式換熱器,但交換效率較低。八十年代,國內先後研製了噴流式,噴流輻射式,復台式等換熱器,主要解決中低溫的餘熱回收。在100度以下煙氣餘熱回收中取得了顯著的效果,提高了換熱效率。但在高溫下仍因換熱器的材質所限,使用壽命低,維修工作量大或固造價昂貴而影響推廣使用。
21世紀初國內研製出了陶瓷換熱器。其生產工藝與窯具的生產工藝基本相同,導熱性與抗氧化性能是材料的主要應用性能。它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風及高溫保護,當窯爐溫度1250-1450℃時,煙道出口的溫度應是1000-1300,陶瓷換熱器回收餘熱可達到450-750,將回收到的的熱空氣送進窯爐與燃氣形成混合氣進行燃燒,可節約能源35%-55%,這樣直接降低生產成本,增加經濟效益。
陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發展,因為它較好地解決了耐腐蝕,耐高溫等課題,成為了回收高溫餘熱的最佳換熱器。經過多年生產實踐,表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優點是:導熱性能好,高溫強度高,抗氧化、抗熱震性能好。壽命長,維修量小,性能可靠穩定,操作簡便。是目前回收高溫煙氣餘熱的最佳裝置。目前,陶瓷換熱器可以用於冶金、有色、耐材、化工、建材等行業主要熱工窯爐。
煙氣餘熱回收的其它方式:
1.餘熱回收器(氣-水)
煙氣餘熱回收
熱管餘熱回收器是燃煤、油、氣鍋爐專用設備,安裝在鍋爐煙口,回收煙氣餘熱加熱生活用水或鍋爐補水。其構造如圖所示:下部是煙道,上部為水箱,中間有隔板。頂部有安全閥、壓力表、溫度表介面,水箱有進出水和排污口。工作時,煙氣流經熱管餘熱回器煙道沖刷熱管下端,熱管吸熱后將熱量導至上端,熱管上端放熱將水加熱。為了防止堵灰和腐蝕,餘熱回收器出口煙氣溫度一般控制在露點以上,即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃,燃氣鍋爐排煙溫度≮100℃,節約燃料4-18%。
2.餘熱回收器(氣-氣)
煙氣餘熱回收
熱管餘熱回收器是燃油、煤、氣鍋爐專用設備,安裝在鍋爐煙口或煙道中,將煙氣餘熱回收后加熱空氣,熱風可用作鍋爐助燃和乾燥物料。其構造如圖所示:四周管箱,中間隔板將兩側通道隔開,熱管為全翅片管,單根熱管可更換。工作時,高溫煙氣從左側通道向上流動沖刷熱管,此時熱管吸熱,煙氣放熱溫度下降。熱管將吸收的熱量導致右端,冷空氣從右側通道向下逆向沖刷熱管,此時熱管放熱,空氣吸熱溫度升高。餘熱回收器出口煙氣溫度不低於露點。
3、餘熱氨水吸收製冷
以氨為製冷劑,以水為吸收劑實現溶液循環的吸收制冷機組為氨水吸收制冷機組,由於採用氨作為製冷劑,製冷溫度範圍從-30到5度,應用範圍很廣泛。餘熱回收製冷可以用作空調或工業冷源。泰山集團經近10年的研究,已經在這方面做出了一些業績。
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