锅炉烟气余热利用研究与应用

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锅炉烟气余热利用研究与应用

作者：史佳宾练纯青郑秀平赵三文

来源：《山东工业技术》2017年第17期

摘要：本文以某燃煤电厂的循环流化床锅炉的节能改造为背景，研究了以相变换热器为

核心部件的锅炉烟气余热利用系统。该系统在锅炉除尘器烟道内安装相变换热器用以吸收烟气余热，构建余热利用系统，用凝结水为介质，在余热汽包中吸收热量，回收的热量采用两种方式利用。分析表明，直接加热凝结水的方式节能效益更为显著。

关键词：相变换热；余热回收：凝结水

DOI：10.16640/https://www.docsj.com/doc/9e4293622.html,ki.37-1222/t.2017.17.245

0 前言

锅炉的低温烟气余热，受到烟气酸露点的制约，始终无法充分的回收，造成了大量的能源浪费和锅炉效率的损失。如何能够在不发生酸露腐蚀的条件下降低排烟温度，已成为一个行业内公认的难题[1]。而相变换热技术是利用相变过程中水的汽化潜热进行热量传递的强化换热

技术，在换热器的管束内，工质始终处于相变临界状态。将相变换热技术应用到锅炉的低温烟气余热回收中，是本文研究的主要内容。

1 相变换热器

相变换热器由借鉴常规的间壁式换热器，引入相变介质进行换热的理念创新而成，其核心是借助相变潜热实现换热[3]。相变换热器技术的关键在于介质在相变过程中吸热放热而温度

始终保持不变的特点，实现了换热器的整体壁面温度保持一致。

相变换热器的主要结构包括：蒸发吸热区、凝结放热区、上升管、下降管、汽水分离装置等。在蒸发吸热区内部，介质为液态水，通过吸收烟气的热量，蒸发变成汽水混合物，随后靠着浮力的作用上升至汽水分离装置，经过分离后，汽态介质继续上升至凝结放热区，在凝结放热区内凝结放热，加热外部的水。随后凝结后的水下降至汽水分离装置。介质在换热器内靠不同相态下的密度差，形成了自然的上下循环输运。在不断的蒸发凝结过程中往复循环，实现了把热能从高温烟气传向低端冷源的高效传输。并且整体壁温保持一致可调，图中壁温设置为115℃。

2 余热回收系统设计

2.1 系统概述