低温烟气余热回收核心设备应用分析

低温烟气余热回收核心设备应用分析

康勇

新伊碳能环保科技股份有限公司 839300

摘要：能源是国民经济增长和社会发展不可或缺的物质基础。锅炉、工业炉、锅炉都是节能炉，资源密集型；注重节能法中的工业节能。工业群中的燃烧产生大量的温烟，往往通过热量传递、防止腐蚀、技术抛射等方式回收，由于吸烟温度升高，大量热量减少，二次能源污染增加，热量利用率降低。回收并利用燃烧烟气的热量，提高能源使用效率，不仅提高能源效率，而且提高能源效率，改善环境。必须有意义地利用能效技术来降低排气温度，最大限度地增加烟的再加热。

关键词：低温烟气；余热回收；核心设备

引言

锅炉是重要的热能设备，广泛应用于热力发电和区域供热等领域。目前，各种锅炉面临着越来越严苛的节能和环保压力，突出表现在２个方面：１）锅炉排烟温度高于５０℃，仍有大量汽化潜热无法回收利用，而能源成本的上升造成了运行成本的增加。２）烟气中含湿量比较大，易生成白烟，而白烟是北方雾霾的来源之一，多地将消除“有色烟羽”写入了地方环保标准。采用溴化锂吸收式热泵技术回收烟气中的汽化潜热是锅炉实现节能和环保的主要技术路线。

1低省联合暖风器系统

低压组合供热系统以凝结水为热载体，低压联合供热系统介质为凝结水，凝结水由凝结水压力提升泵压至低温化油器，凝结水与高压废气交换 温度升高后凝结的部分水进入热风预热器入口，空气预热器排气温度升高，避免了空气预热器冷段低温腐蚀，硫酸氢沉积区作为再热器热源，l bec部分冷凝水输送到汽轮机热力系统，以消除劣质蒸汽，有效降低煤炭消耗。与低温煤渣系统相比，组合系统的主要优势是煤炭经济，在同样的运行状态下，组合系统可以节约更多的煤约0.97克/ ( kw / h)，而且随着负荷的减少，煤炭经济能力也会下降。当锅炉回收总损失热量时，输送给散热器的热量越大，分配给汽轮机返回系统的热量就越少；这两个通道的热量利用率不同，因此在实际操作过程中有最佳比例的热量分布，以实现最佳的驱动器经济性。研究表明，随着冷冻机出口风温升高，一定试验运行状态下电煤消费量的下降值将会增加，出口风温升高时电煤消费量的下降值将达到最大值。

2间接接触式烟气换热器

间接接触式烟气换热器采用固体壁面（管或板）将冷热２种液体隔开，主要包括板式烟气换热器和管翅式烟气换热器两大类。由于烟气与水不混合，系统简单、运行安全、维修方便，广泛应用于烟气余热回收领域。间接接触式烟气换热器一般采用不对称换热形式，烟气侧流通截面积远大于水侧，一是为了确保烟气凝水排放流畅，二是为了降低烟气侧阻力，使之小于等于２５０Ｐａ。间接接触式烟气换热器体积小，可直接安装在烟道上，一般不需要增加排烟风机，适用于机房面积不够的供热站。但另一方面，由于采用间接换热形式，低温水进口温度与烟气排烟温度间的温差一般都在１０℃以上（见表１）。两者温差越大，换热器的换热面积越小，但会对连接的热泵产生不利影响。

低温烟气换热过程中，同时存在显热换热和潜热换热，且潜热换热占比大，传热系数可达１５０～２００Ｗ／（ｍ２·Ｋ），为显热烟气换热器的２～３倍。

3旁路烟气

受热冷凝水和供冷空气如图6所示。锅炉省煤器后的高温废气分为两个通道，一个通常通向真空预热器，另一个依次经过两个废气换热器，形成第一个节能系统；二次废气热交换器回收的废气被用来加热一两次冷风。第1级:旁路废气的一部分(约15.5%)不通过旋转空气预热器，也不参与废气与空气的热交换。这部分烟气与给水(水交换器)和凝结水(凝结水交换器)交换，以加热供水量和凝结水。第2级:凝汽器出口废气碰到空气交换器出口废气后，通过除尘器进入排气冷却器，排气冷却器安装脱硫吸收塔入口。废气冷却器采用水作为热介质，废气加热的水加热一次风和二次风。废气冷却器通过后，废气温度降至86.5℃，加热至71℃，一次和二次冷空气在旋转真空预制机内加热，最终送入加热室。在本技术方案中，在脱硫吸收塔入口安装废气冷却器，一次风和二次风之间的预热器、汽轮机系统的供水量和高温冷凝水采用高压废气加热。

4直接接触式烟气换热器

直接接触式换热是近几年迅速发展起来的一种换热方式。直接接触式烟气换热是指烟气同水直接接触，通过喷淋泵加压使低温水在烟气中雾化喷淋，将烟气降温至露点温度以下，烟气中的水蒸气凝结放热，达到烟气余热回收利用的目的。喷淋塔是最常见的直接接触式换热器。采用喷淋塔最大的优势在于可以控制烟气排烟温度与低温水进口温度之间的温差在５℃以内（见表２）。换热温差越小，低温水温度越高，对于热泵运行越有利，系统适应性越强。但采用直接接触式换热方式也存在一些问题，如烟气阻力大、体积大、占地面积大、耗电量大（主要耗电设备为排烟风机、喷淋泵及冲洗泵等）、系统更复杂等。

5旁路烟气

凝结水加热及水冷空气，如图6所示，经加热体处理后分为高温气体的两个阶段，即穿越空气空间的正常途径，即包括第一节能系统在内的第二烟气交换途径；从第二个倾斜换热器中回收的烟雾开发用于加热一到两个风。第1级:二手烟(约15.5%不使用可逆空气过滤器操作，也不参与烟雾和空气的热交换。这部分烟雾首先与水(热水器)和凝结水(凝结水换热器)交换，以加热水和凝结水。二级:从冷凝式换热器排出的空气与进气口的烟雾相结合，通过尘土压力通过排气孔进入烟雾冷却器。烟雾冷却器释放硫的流动。烟雾冷却器用吸烟所加热的水温暖风和第二风。冷却器后烟气温度降低至86.5℃，冷二进气加热至71℃，再次进入脚本前，最后引导至炉内。本技术方案在硫磺接收塔入口设置倾斜冷却器，锅炉进气口冷却一到两次，驱动系统中的热水和凝结水加热时带有温热循环烟雾，从而减少了再加热系统中高热量和低热量蒸汽的量。由于这些蒸汽蒸发能力根据阶段原理提高了能源使用效率，因此可以最大限度地节省能源。

6单／双效热泵在低温烟气余热回收中的应用分析

对于以锅炉为主要供热设备的系统，采用热泵回收烟气余热可以增加系统的总供热能力。表３给出了采用单／双效热泵＋喷淋塔换热器将１００ｔ／ｈ燃气锅炉烟气温度由６０℃降低到３０℃时回收的烟气余热量比较。在锅炉烟气余热回收量相同的情况下，由于单效热泵效率低，需要消耗更多天然气，系统总供热量要大于双效热泵。另外，热泵供热量占系统总供热量的１７％～２３％，采用热泵可以缓解热源供热能力不足的压力。在总供热量一定的前提下，整个低温烟气余热回收系统的运行经济性只与最终排烟温度相关，而与热泵效率无关。因此无论采用单效热泵还是双效热泵，对于供热没有实质的影响，无非天然气消耗在锅炉还是热泵而已。但在以热泵为主供热设备的项目中，供热效率在运行经济性上起决定性作用。

结束语

选择热回收设备并考虑整体经济效益是合理的烟气的温湿度循环利用应使用锅炉和板式换热器；中温热回收中采用钢管热交换器、板式热交换器、热管热交换器等。；低温热回收中采用热水设备、冷屏技术板热交换器、非金属热交换器等。脱硫技术在烟气热回收系统中用于降低含硫量，低氧燃烧技术用于降低含氧量，提高设备中金属壁的温度降低液态水的析出，将烟气低温露点腐蚀破坏程度降到最低。

参考文献

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[4]李宝珠.安装低温省煤器回收烟气余热的节能计算[J].城市建设理论研究(电子版),2019

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