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低温烟气余热回收技术分析及装置介绍

2019-11-20 16:43

  长期以来,锅炉空气预热器的尾部受热面由于结露而引起的腐蚀时常发生,以至于目前在锅炉设计时不得不通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生,甚至在小型的工业锅炉上不设置空气预热器,仅仅设置铸铁式省煤器,因为铸铁式省煤器管壁较厚,可以承受较长时间的腐蚀。因此,造成锅炉排烟温度偏高,大量的低温余热浪费。
 
  技术原理:
 
  换热器壁面温度:换热器的壁面温度约等于两种换热介质温度的中间值并趋近于换热系数偏大者。
 
  例如:空预器尾部风温45℃左右,排烟温度145℃左右,则空预器尾部壁面温度在95℃左右。
 
  双循环壁温可调型烟气余热回收装置:
 
  双循环壁温可调型烟气余热回收装置是一个全新的换热技术,通过控制换热器的最低壁温高于烟气酸露点的方法来避免受热面发生低温腐蚀。同时根据管内介质传热系数高的特点,利用管外强化传热技术,可将排烟温度有效降至120℃~130℃。不但最大程度地回收利用了烟气余热,还从根本上解决了低温腐蚀难题。
 
  双循环壁温可调型烟气余热回收装置是通过优化设计,将烟气吸热段和放热段有机地构造成一个关联的整体。它通过阀门控制装置的调节,可以控制吸热段的最低壁面温度处于烟气酸露点以上。
 
  其核心内涵在于:能够在锅炉的设计和改造中,大幅度降低烟气的排放温度,使大量的中低温热能被有效回收,产生十分可观的经济效益;在降低排烟温度的同时,保持金属受热面壁面温度处于较高的温度水平,远离酸露点的腐蚀区域,从根本上避免了结露腐蚀和堵灰现象的出现,大幅度降低设备的维护成本;实现了换热器金属受热面最低壁面温度处于可控可调状态,使双循环壁温可调型烟气余热回收装置具有相当幅度的调节能力,适应锅炉的燃料品种以及传热负荷的变化,使排烟温度和壁面温度保持相对稳定。
 
  技术装置特点:
 
  受热面采用高频焊接螺旋翅片管,该结构因为翅片的保护作用使基管在烟气中具有较好的耐磨性。
 
  采用直列布置,与烟气接触面均匀一致,避免截面烟气流动的不均匀。
 
  运行简单,全部采用自动控制,除煤种发生重大变化需调整壁面温度外,无需人员值守。
 
  维护简便,只需在停炉时检查壁面有无腐蚀,根据检查情况在下个周期调高或降低壁面温度即可。
 
  回收烟气热量:
 
  Q1=烟气流量×烟气密度×烟气的比热×烟气温差
 
  锅炉给水吸收的有效热量:
 
  Q2=被加热的锅炉给水流量×水的比热×水的温差
 
  增加的能源损耗:烟气管道阻力增加,使得锅炉引风机出力增大,电耗增加。
 
  应用范围:有火电厂、企业自备热电厂锅炉烟气系统以及大中型工业炉窑烟气系统。
 
  烟气余热回收项目开展条件:
 
  锅炉排烟温度要高于设计温度,且最好在140 ℃以上。
 
  要根据锅炉燃煤参数计算出酸的露点温度,且其与锅炉实际排烟温度要有一定差距。
 
  锅炉尾部烟道要有足够并允许安装烟气余热回收装置的空间。