冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(最新版)

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冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(最新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道

式余热锅炉(最新版)

在电炉冶炼的过程中，要产生大量的高温烟气，其最高温度可达2100℃，含尘量高，且所含氧化铁尘具有工业回收价值。高温含尘烟气携带的热量约为电炉输入总能量的11%，有的甚至高达20%。这些高温烟气不仅带走大量的热，而且给电炉的除尘系统带来了巨大的负担，不但降低了氧化铁尘的回收率，而且造成了严重的污染问题。随着钢铁行业的发展，电炉炼钢的铁水比例逐渐上升，有的甚至超过了30%。铁水比例的升高，引起电炉炼钢烟气量增加、热量浪费和除尘问题的日趋严重。如何将这部分高温烟气中的显热充分地回收，变“废”为宝，使之转化为热能，并使得电炉烟气更加稳定，为高效除尘创造条件，从而降低除尘系统运行成本和企业的生产成本，这是电炉炼钢企业必须重视的问题。公司组建了专业的技

术队伍开始了电炉烟气全余热回收装置的研究，从提高余热回收量、烟尘沉降效率、锅炉的压力及使用寿命3个角度进行研发，从而降低电炉的吨钢能耗。并在江苏某企业110t电炉成功投运，并对装置出口烟气温度、吨钢回收蒸汽量等关键参数进行了现场测试，测试结果显示装置达到了预期指标。

1、电炉烟气冷却方式现状

目前电炉烟气冷却的方式有水冷+机力风冷、废钢预热+水冷、水冷+热管余热锅炉等几种。

1.1水冷+机力风冷

水冷+机力风冷系统的流程见图1。电炉第四孔出口的高温烟气进入水冷烟道，同时，混入从电炉四孔水冷弯头和水冷滑套间的缝隙吸入的空气，进行燃烧，之后进入燃烧沉降室，在燃烧沉降室进行燃烧和灰尘沉降后，从燃烧沉降室出来的高温烟气经过水冷烟道冷却到600℃左右，进入机力风冷器，冷却后的烟气与电炉密闭罩的除尘烟气混合降温后进入布袋除尘器除尘，之后通过风机、消声器，从烟囱排出。

目前国内外有大量电炉烟气采用水冷方式的案例。例如2006年投产的太原钢铁（集团）有限公司1座160t电炉，2009年投产的日本新日铁1座100t电炉，2009年投产的印度EASSR公司2座180t 电炉，均采用了水冷烟道冷却烟气的方式。水冷烟道具有一次投资少、技术可靠、运行稳定的特点，所以目前还在大量应用。该方式最大的弊端就是烟气中大量的显热无法被利用，浪费了能源，增加了冷却水的消耗量，同时工业水的循环又消耗大量的电能。

1.2废钢预热+水冷

电炉烟气冷却的另一种方案为废钢预热+水冷。先利用电炉烟气预热废钢，之后800～500℃的高温烟气再经过燃烧沉降室、喷雾冷却器冷却后进入布袋除尘器，其后续工艺和水冷+机力风冷相同。

因此该种方式也存在较大部分烟气余热未利用，喷入大量冷水，增加除尘负荷等问题。同时该技术在二恶英排放、废钢预热效果等方面仍存在问题。

1.3水冷+热管余热锅炉

该方案中，机力风冷器前流程与水冷+机力风冷相同，仅以热管

余热锅炉替代机力风冷器，将原来通过机力风冷器排放到大气中的余热加以回收利用，产生蒸汽。2006年投产的山钢集团莱芜钢铁集团有限公司50t电炉余热回收系统便属于该种形式。

该方案的缺点主要是在建设余热锅炉系统时，仍需建设庞大的水冷系统，回收的热量有限，仅回收部分（约800～250℃）的烟气余热。另一个问题是热管余热锅炉的换热效率随时间下降很快。某钢厂100t电炉余热锅炉采用热管形式，投产初期冶炼期内蒸汽回收量8t/h，3年左右下降到3.5t/h。同时由于常用的碳钢-水重力热管本身结构的原因，温度过高会引起其内部H2的积累，热管锅炉进口温度一般要求低于850℃，这样使得热管余热锅炉的压力很难提高，一般情况下其出口蒸汽压力小于2.0MPa，蒸汽的利用较为困难。

2、电炉烟气全余热回收装置（汽化烟道）及其优势

由于目前的几种电炉烟气冷却方式存在部分余热没有回收利用、增加除尘装置负荷、能耗高、余热蒸汽利用困难等问题，公司开发了电炉烟气全余热回收装置，并进行了工程实践。

电炉烟气全余热回收装置流程见图2，烟气由电炉抽出后，与从

锅炉低温烟气余热回收

锅炉节能工程

烟气余热回收装置技术参数 烟气余热回收型号：JNQ-4 节能器进出水接口尺寸（热水锅炉）：DN125 节能器进出水接口尺寸（蒸汽锅炉）：DN50 烟气进/出口直径：可根据配套锅炉尺寸￠400 烟气侧阻力：≤50Pa 设备换热材料：耐高温，高频焊螺旋翅片管。 使用我公司节能器，可使烟温从150℃-220℃降到80℃-170℃左右，可使软化水箱循环 加热将锅炉给水从常温给水提高到50℃-80℃，从而使得锅炉效率6.8%以上。 实际节约的总热量由用户的用热情况及烟温可下降的幅度决定。 烟气余热回收装置结构介绍 我公司生产的烟气余热回收装置为整体组装式，安装方便，便于维修。翅片管外走烟气，管内走水，形成间壁式对流换热。 设计结构本身就考虑了水力的均匀分配。所配管束均为一样。实际的使用效果非常好！ 烟气侧管箱采用了碳钢材料制造，采用航天高级防腐涂料对与烟气接触部分进行了防腐处理。防腐涂料固化以后表面形成一层瓷釉，可以有效地防止弱酸的腐蚀。达到预期的使用寿命。 设备本身带有冷凝水排放装置，“烟气余热回收装置”最下部设置了冷凝水收集箱及排放口,及时将产生的冷凝水排出，排入下水系统.冷凝水为弱酸性，PH值实测为6左右，不

会对环境造成污染。冷凝水收集箱采用航天高级防腐涂料进行了防腐处理，耐腐蚀性强，使 用可靠。 烟气余热回收装置换热技术介绍 我公司生产的烟气余热回收装置是采用强化翅片换热管结构。整体组装，安装方便，便 于维修。采用强化传热技术，从而能够把烟气中的热量最大程度回收的节能装置。 换热技术说明： 利用换热翅片的特性，通过脱流涡界产生脉动气流，在翅片扩展面间隙中形成具有周期性特性的射流，使原来稳定流动的烟气产生有规律的周期性脉动，交替出现的脉动压力波使原来的层流变为强烈的紊流，受热面的冲刷变得更加剧烈，边界面减薄，气流混合充分，强化了烟气与换热面之间的传热；同时，脉动气体产生的烟气震动使冷凝液膜明显减薄，加快冷凝液滴的脱离速度，强化凝结换热。该强化扩展面传热技术可降低烟气侧的热阻，节省换热面。脉动压力波频率可以选择，通过合理设计，脉动气体产生的烟气振动不会与设备产生共振，运行稳定、安全可靠。换热技术特点： 1、应用范围广，可用于燃油、燃气锅炉、油田加热炉、余热锅炉、直燃机、燃气发电机，燃煤 锅炉低温余热回收（根据不同结构形式可布置在锅炉不同位置）等多种类型设备。气-气，气-汽，气-液等多种介质间传热。适用温度范围：50-300℃ 2、传热系数高，当量传热系数比普通换热器提高2倍以上 3、启动迅速、传热速度快，系统启动数秒就可将烟气温度降到低点，烟气中的水蒸汽迅速凝结 放热，节能效果显著 4、流动阻力小，扩展面为低翅结构，烟气流程短且与散热片同向流动 5、脉动气流及冷凝水可自动清灰和冲刷受热面，使受热面不易结灰垢，不易堵塞 6、结构紧凑，翅片扩展面强化换热，设备体积小，重量轻 7、降噪：独特的内部结构及翅片的扰流效果可以在一定范围内有效降低锅炉烟气排放的噪音 8、环保：烟气中水蒸气的凝结可以吸收烟气中的部分酸性气体，对烟气排放有一定的净化作用

100吨电炉及精炼炉除尘方案

100吨电弧炉及精炼炉除尘系统 初 步 方 案 二零一三年七月十八日

一、前提 在确保污染物排放标准的前提下，优化、精心设计降低工程投资。做到降低除尘电耗，减少运行成本。力求综合效益的先进性，保证设备长期稳定运行,管理简单方便。 1.1 设计指标 捕集率≥95% (屋顶不冒黄烟) 排放浓度≤50mg/Nm3。 岗位粉尘≤10mg/Nm3。（扣除背景值） 二、系统工艺方案 2.1 捕集形式 ⑴随着电炉冶炼强度的增大（增加的油氧烧嘴、碳氧喷枪、热装铁水等），操作节奏的加快。使用单一的烟尘捕集方式已是不能完全达到国家环保的要求。如单一的普通屋顶罩、单一的第四孔、或是狗屋等等。根据启航环保公司多年治理电炉烟尘的实际经验，我公司认为，对于贵公司100吨电弧炉来说采用天车通过式屋顶罩加第四孔内排烟的形式才是最经济有效的方式。 天车通过式屋顶罩为电炉烟气的主要捕集形式，第四孔系统采用水冷管道接燃烧沉降室再经火花捕集器和混风室进入主管道。这样第四孔的高温、高浓度的一次烟气与导流屋顶罩捕捉的二次低温、低浓度烟气有效的混合，在同等除尘风量的情况下达到最佳的烟气捕集形式和最佳的烟气温度。第四孔一次烟气和导流屋顶罩的二次烟气管道上均设置调节阀门来调节不

同工况下第四孔和导流屋顶罩的风量分配，整个除尘系统配置合理，运行成本最低。 ⑵100吨精炼炉则采用半密闭罩排烟。 ⑶天车通过式屋顶罩 我公司将屋顶罩设计成多腔吸烟区域，分为主烟气收集区，散烟气收集区。并据烟气流向及分布有效地捕集电炉烟气，实现用最小的烟气吸风量，取得较高的捕集烟能力，并使得炼钢电炉烟气在吸入罩体前与适量的冷空气充分混合，烟气温度均匀冷却，烟气捕集率>95%。 根据电炉烟气的特点，罩体设计成双层结构形成主、副吸口，使其更适宜气体流动的顺畅，防止涡流的发生。大大提高了对电炉烟气的捕集能力。 在电炉平台上设计了移动式导流罩，在电炉周围形成密闭空间，移动罩上设排烟导流口，主要目的是最大限度地减少外部横向气流对电炉烟柱的影响，使烟气尽可能地进入屋顶罩体。同时移动罩一定程度上也起到隔音作用。炉前移动导流罩设计不影响电炉操作工艺。 2.2 流程简述 100吨电炉和100吨精炼炉合为一个除尘系统。100吨电炉烟气的捕集形式采用第四孔加天车通过式屋顶罩；100吨精炼炉烟气的捕集形式采用的是半密闭集烟罩。 100吨电弧炉产生的一次烟气通过电炉第四孔水冷弯管引 入燃烧室，在燃烧室内大颗粒烟尘沉降，并使烟气中的CO完全燃烧；高温烟气经水冷烟道冷却到500℃左右进入火花捕集器经混风室二次冷却到400℃左右与总管汇合；100吨电炉产生的二

燃气锅炉烟气余热利用的途径及技术要点

燃气锅炉烟气余热 利用的途径及技术要点 燃气锅炉排出的烟气中含有大量余热，目前的燃气锅炉都安装有烟气余热回收装置，但一般都是利用锅炉回水与烟气进行热交换，只回收了烟气中的部分显热。因燃气锅炉烟气中水蒸汽占比较大，且水蒸汽的汽化潜热较大，人们为了提高燃气的利用率，把目光投向了烟气冷凝潜热回收技术。 本文通过对燃气锅炉烟气的特点进行分析，结合烟气余热回收装置的方式，明确烟气余热回收的技术思路，对锅炉房的节能降耗，降低运行成本提供一些参考。 一、烟气组成及热能分析

烟气中烟气温度变化所引起的热量转移为显热，水蒸汽所含的汽化潜热为潜热，也就是水在发生相变时，所释放或吸收的热量。烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%左右，潜热可占天然气的低位发热量的10.97%左右。 从此数据可以看出，潜热占排烟热损失的比重是很大的。而利用潜热，必须要把烟气温度降低到水蒸汽露点温度以下，使烟气中的水分由气态变为液态，从而释放烟气潜热，才能实现。 二、烟气中水蒸汽露点温度的确定 烟气中水蒸汽的体积含量在15-20%之间，露点温度一般为 54-60oC之间。如天然气中含有H2S，烟气中还会有SO X。SO X会与烟气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的酸露点温度要比水露点温度要高。所以会使烟气中水蒸汽露点提高。一般烟气中含量愈多，酸露点温度愈高。由于酸露点温度计算复杂且实际烟气组分变化较大，所以在实际应用中采用酸露点分析仪实测一定工况下的酸露点温度。一般烟气SO X含量在0.03%左右时，露点温度可按58-62oC左右估算。 当烟气温度低于露点温度时，烟气中水蒸汽开始凝结，烟温低于露点温度愈大，水蒸汽的凝结率也愈大。凝结率愈大，潜热回收比例也愈大。所以为提高烟气余热回收效率，与烟气进行换热的冷媒温度低于露点温度多些，才能确实做到冷凝换热。按表1估算，烟气余热回收装置的出口烟温一般低于露点温度20-30oC，才可使水蒸汽凝结率达到70-80%。

烟气余热回收装置的利用(2021年)

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 烟气余热回收装置的利用(2021 年)

烟气余热回收装置的利用(2021年)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅

电炉烟气余热回收装置及应用

电炉烟气余热回收装置及应用 发表时间：2015-02-10T10:15:21.547Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：付继刚[导读] 电炉烟气余热回收装置的回收，完全符合国家“十二五”规划关于“节能减排、余热回收”的指导方针。其在钢铁厂的成功应用 中冶华天工程技术有限公司付继刚摘要：本文介绍了电炉烟气余热回收装置的发展现状、系统组成、工艺流程、热管的传热原理及特点等以及电炉烟气余热回收装置在国内某钢厂的实际应用情况。 关键词：电炉；热管；余热回收1 前言随着经济社会发展，资源短缺与环境恶化问题日益显现，资源与环境问题已成为全球共同关注的问题。专家指出经济发展与资源、环境相协调，科技进步是最佳的解决方案。企业通过技术创新，走节约型企业发展新路，提高了企业的生命力，实现了资源节约与环境友好，促进了经济社会的和谐发展。 在电炉冶炼过程中产生的含尘烟气最高温度可达1300℃，其携带的热量约为电炉输入总能量的10%，如这部分烟气的余热不予以回收，则造成热量的巨大浪费。 目前国内多数钢厂均采用水冷烟道的方式冷却烟气。电炉烟气从炉盖第四孔抽出，经过水冷弯头、水冷滑套加上吸入大量空气，然后进入二次燃烧沉降室，进入水冷烟道后，再进入强制通风冷却器冷却后，烟气温度降至约300℃，最后和来自电炉狗屋、大屋顶罩温度约60℃的二次烟气相混合，混合以后的烟气温度低于150℃，直接进入布袋除尘器除尘，达标后经风机、烟囱直接排空。电炉烟气的水冷烟道冷却方式，冷却水温度升高只有3~4℃，不但没有回收到烟气中的大量高温显热，需要大量循环，而且消耗了大量电能。 2 系统组成及工艺流程2.1 系统组成整个余热回收系统设备包括余热回收本体、汽包、自动控制系统、除氧器、蓄热器、取样器（给水、炉水、蒸汽）、软水箱、加药器、输灰系统、清灰系统、汽水管路及阀门管件、支撑钢结构及平台爬梯等。 其中余热回收本体包括：中压蒸发器、中压省煤器、低压蒸发器共三组受热面以及中压汽包、低压汽包、蓄热器。 余热回收设备采取立式布置，分成受热部分和公用部分。 热管换热器分成热管联箱、热管支架、和灰斗等组件。灰斗位于换热管正下方。 公用部分分成三层设置，均为钢结构。一层布置出灰装置；二层布置中压蒸发器（共4 组）、中压省煤器、低压蒸发器（共2 组）；三层布置中压汽包、低压汽包。 水处理间布置中压给水泵、软水泵，软水箱、汽水取样分析装置和锅内磷酸盐加药装置。 2.2 工艺流程高温烟气从电炉炉顶（第四孔）抽出，经水冷烟道，在绝热燃烧沉降室（烟气在燃烧沉降室一方面充分燃烧，同时大颗粒灰尘沉积在沉降室底部）充分燃烧，然后烟气继续流经高温烟道，混风后温度降至约850℃，再经过热管蒸汽发生器和热管省煤器后混风烟气温度降至约150℃，与二次烟气混合送至除尘系统净化达标后排入大气（见图1）。 图1 电炉烟气余热回收工艺流程图2.3 热管的传热原理及特点2.3.1 热管的传热原理将一根封闭的管壳抽成真空，内部充装一定比例的液体工作介质（工质），即构成了热管。热管放在热源部分的称之为蒸发段（热端），放在冷却部分的称之为冷凝段（冷端）。在管内压差作用下，汽体携带潜热由蒸发段流到冷凝段，把热量传递给管外的冷流体，放出凝结潜热，管内工质又由汽体凝为液体，在重力作用下，又回到蒸发段，继续吸热汽化。如此周而复始，将热量不断地由热流体传给冷流体。 2.3.2 热管的特点（1）极高的导热性：金属、非金属材料本身的导热速率取决于材料的导热系数、温度梯度。以金属银为例，其值为429W/m·K。经测定，随管内工质的不同，热管的传热系数可以达到106 W/m·K，是银的数千倍。故热管又有超导体之称。 （2）优良的等温性：由于热管内的传热过程是相变过程，而且工质的纯度很高，因此热管内蒸汽温度基本上保持恒温，经测定：热管两端的温差不超过5℃，与其它传热元件相比，热管具有良好的等温性能。一根直径12.7mm，长1000mm 的紫铜棒，两端温差100℃时传输30W 的热量；而一根同样直径和长度的热管传输100W 的热量，两端温差只需几度。 （3）适应温度范围广：热管能适应的温度范围与热管的具体结构、采用的工作流体及热管的环境工作温度有关。按照热管管内工作温度区分，热管可分为低温热管（-273~0℃）、常温热管（ 0~250℃）、中温热管（ 250~450℃）、高温热管（450~1000℃）等[1]。 3 电炉烟气余热回收装置的实际应用国内某钢厂一期新建1 座100t 电炉炼钢连铸车间，年产钢水72.5×104t，连铸坯63×104t，铸锭7×104t。为节能降耗，减少吨钢能耗指标，提高全厂循环经济效益，与之配套新建1 套电炉汽化冷却烟气余热回收装置。 3.1 电炉工艺原始数据电炉公称容量100t，平均出钢量100t，最大出钢量120t，铁水兑入率35%，冶炼周期56min，年作业时间300天。电炉第四孔炉气参数：炉气设计流量87000m3/h，炉气设计温度：max 1600℃。 3.2 余热回收系统主要技术指标余热回收系统参数：额定烟气量348000m3/h，烟道入口额定烟气温度1300℃。氧化初期烟气最高温度为850℃，热管余热回收设备出口烟气温度≤150℃，设备进出口烟气压损1.2~1.5kPa，除氧器工作压力0.03MPa，汽包工作压力1.6MPa，外送蒸汽压力0.8~1.2MPa，冶炼周期余热回收平均蒸汽流量12t/h。 4 结束语电炉烟气余热回收装置的回收，完全符合国家“十二五”规划关于“节能减排、余热回收”的指导方针。其在钢铁厂的成功应用，能降低国内电炉炼钢的吨钢能耗指标，为企业及社会带来切实的利益，为国内电炉炼钢进一步开展综合利用，提高企业的经济效益，开拓了一条新途径。

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析

燃气锅炉烟气余热回收利用技术浅析 摘要：随着经济发展迅速，人们对能源的需求越来越大。工业锅炉排烟温度较高，可达160 - 240℃，烟气中含大量热态水蒸气，携带热量可占排烟温度的的55%-75%，使得锅炉热量损失严重，余热回收技术的出现，不仅能够减少有害气体排放量，而且很大程度上缓解了能源供需矛盾。 关键词：燃气;锅炉烟气;余热回收 一、烟气余热回收工作原理 燃气主要成分是CH4，因此燃烧后的烟气中会含有大量的水蒸气，当烟气温度降至55℃左右时，烟气中水蒸气随之冷凝，同时释放大量的汽化潜热。水蒸气总体潜热量约为燃气低位热值的11%，因此降低排烟温度，使烟气中水蒸气冷凝，可以提高天燃气利用效率。 国内目前采用设置有烟气冷凝器、燃气吸收式热泵回收烟气余热两种类型，都可以降低排烟温度，提高燃气利用效率，节省锅炉房燃气用量。随着烟气中水蒸气的冷凝，能够降低排入大气中的水蒸气，冷凝水经过处理后可以回收利用，同时减少氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳的排放。 二、改造的基本条件及方案 本论文主要以地窝堡燃气锅炉房改造工程为例，说明改造方案。 （一）基本条件 1、冷源问题 若采用间壁式烟气余热回收方案，冷源所必备条件如下： 锅炉房周围必须要有二级冷源，有条件设置空气预热器的情况下，要求冷源的温度≤40℃（换热器传热端差按5℃考虑）且流量充足。无条件设置空气预热器的情况下，要求冷源的温度≤35℃（换热器传热端差按5℃考虑）且流量充足。 根据业主提供资料，锅炉房周围没有合适的冷源，因此本项目无法采取间壁式烟气余热回收方案;主要考虑热泵烟气余热回收方案。 2、改造锅炉数量及容量的确定 根据锅炉实际运行情况，最终确定本期拟改造的锅炉台数及容量确定为：4台29MW（40t/h）燃气热水锅炉。

烟气余热回收装置的利用(新编版)

烟气余热回收装置的利用(新 编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0521

烟气余热回收装置的利用(新编版) ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电

厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅炉，燃用高硫分煤时，排烟温度比较高，可以达到180～220℃左右；中型锅炉排烟温度在110～180℃。一般来说，排烟温度每升高15~20℃，锅炉热效率大约降低1.0%。因此，锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。 二、烟气余热的利用方向 烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。 1.用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器，即以一次循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，将进入预热器前的冷风预加热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。 2.利用烟气余热干燥褐煤。其核心设备（干燥机滚筒）是稍微倾斜并可回转的圆筒体，湿物料从一端上部加入，干物料在另一端下部进行收集。约150℃的热烟气由进料端或出料端进入，从另一端

节能减排电炉低温烟气余热资源利用电厂工程项目技术方案

大型集群电炉低温烟气余热资源综合利用能效电厂工程 初步技术方案 天津水泥工业设计研究院有限公司 中材节能发展有限公司 2008 年5 月

天津水泥工业设计研究院有限公司总经理 中材节能发展有限公司总经理 常务副总经理 ?J总工程 师 设计经理于兴敏 何新平张富董兰起李随

报告编、审人员

1项目建设单位情况 1.1项目概况 鄂尔多斯冶金有限责任公司根据本公司余热资源的具体情况，在对国家及内蒙古自治区资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究的基础上，对国内现有的资源综合利用电站的系统和技术进行了综合调研，为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，针对企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有余热资源及场地布置等因素，拟利用硅铁电炉生产过程中产生的废气余热，通过设置余热锅炉产生的低压过热蒸汽余热资源，配套建设低参数余热电站。以达到充分利用废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的。 1?2项目建设单位情况简介 鄂尔多斯冶金有限责任公司隶属于鄂尔多斯控股集团，座落于京包银兰经济带的工业重镇中国内蒙古鄂尔多斯棋盘井工业园区，占地面积15平方公里。依托丰富的矿产资源和超凡的创业胆识，借助鄂尔多斯控股集团年产660万吨煤炭和装机容量93万千瓦的电力等配套产业优势，大胆探索高载能循环经济模式，实现了资源、能源和高附加值产品的快速转化。投巨资建设了64台矿热电炉，总容量118万KVA，铁合金系列产品的生产能力达100多万吨，成为世界上总容量最大，炉台数最多，产能最高的铁合金生产基地，不但是中国铁合金产品生产和出口的特大型支柱企业，在全世界铁合金生产领域中产销量均名列前茅。产品有普通硅铁、特种硅铁、硅锰合金、电石等，远销中东、欧美、日韩、东南亚、非洲等20多个国家、地区和中国30多个省市自治区。 到2015年，凭借年5000万吨的煤炭产能和291万千瓦的发电能力，依托具有自主产权并可开采数百年的金属矿产资源以及109国道、110 国道和东乌铁路等便利的交通运输条件，鄂尔多斯冶集团将涉足铬铁、硅钙、氧化铝、电解铝、水泥熟料、稀贵金属铁合金等领域，产能总量将达到500多万吨，其中普通硅铁70万吨、特种硅铁5万吨、工业硅20 万吨、硅锰15万吨、碳化硅1万吨、硅微粉10万吨、电石100万吨、氧化铝80万吨、电解铝40万吨、水泥熟料155万吨。 鄂尔多斯冶金有限责任公司以“鄂尔多斯”品牌为创业灵魂，以“质

余热回收方案

能量回收系统

第一部分:能量回收系统介绍 压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。由于其具有安全、无 公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用 越来越广泛。但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。在大多 数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%—35%。 根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设 备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%， 几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。 根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数 的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、 人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的 下降，从而导致客户大量的能耗浪费。据统计,空气系统的存在的系统浪 费约15—30%。这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。 对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计 开始。现代化的压缩空气系统运行时所碰到的疑难和低效问题总是让人 觉得很复杂和无从下手。其实对压缩空气系统进行正确的能源审计就可 以为用户的整个压缩空气系统提供全面的解决方案。对压缩空气系统设 备其进行动态管理，使压缩空气系统组件充分发挥效能。 通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采 取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低10%—50% 的电力消耗，为客户带来新的利润空间。 经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出：

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究

冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用研究 摘要近些年来，随着经济社会的快速发展，国家对环境保护、节约资源、能源综合利用等提出了较高的要求。在北京市集中供热系统中，燃气锅炉得到了广泛的应用，而燃气锅炉所排放的烟气具有较高的温度，可以采取有效措施来降低烟气排放温度，并实现对烟气余热的有效回收，其不仅可以使燃气锅炉的供热效率得到有效提升，而且还可以达到比较理想的节能效果。本文将会以北京市某热源厂为例来对冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术进行探究。 关键词冷凝燃气锅炉；烟气余热；回收利用 如今，随着燃气锅炉在供热行业中的广泛应用，与燃煤锅炉相比具有热效率更高、污染更小等特点。在锅炉中天然气燃烧过程中，将会有大概92%左右能量转化为热量、7%左右为排烟热损失、1%左右表面散热损失掉。因此，做好烟气余热回收利用工作就显得尤为重要。通常情况下，很大一部分烟气中的余热存在于水蒸气中，在回收显热、降低烟气温度的同时，会有效回收烟气中的水蒸气潜热，从而实现烟气全热的正回收。烟气余热回收利用主要是以天然气为驱动源，借助回收型热泵机组，就能够使锅炉排烟从80℃降至30℃，从而使大量的水蒸气冷凝潜热被回收，这样既可以达到节省燃气锅炉燃气耗量的目的，而且还可以降低PM2.5雾霾形成物的排放，达到节能减排的双重效果。 1 冷凝燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1 利用换热器烟气余热回收技术 在烟气余热回收利用技术中，换热器是比较常用的设备，对其进行科学、合理的选择尤为关键，根据换热方式的差异，可以将烟气余热回收利用方式划分为直接接触式换热型、间接接触式换热型[1]。 （1）直接接触式换热器。直接接触式换热通常是以直接接触的方式来实现两种介质相互传热传质的过程。通常情况可以根据接触结构的不同划分为折流盘型、多孔板鼓泡型和填料型如图1所示。因为我国供热供回水温度相对比较高，导致直接接触式换热型换热器在烟气余热回收利用过程中并未得到广泛的应用。（2）间接接触式换热器。间接换热通常是指在被壁面分隔来的空间里冷热介质可以实现独立流动，并通过壁面来使实现冷热介质的换热。在烟气余热回收利用技术中，常用的间接接触式换热器有热管换热器、翅片管换热器和板式换热器. 1.2 利用热泵回收烟气余热技术 在燃气锅炉中，天然气燃烧过程中所产生的烟气露点在55—65℃之间，在进行回收烟气冷凝余热阶段，一般要求供热回水温度在烟气露点温度范围以内。一旦供热回水温度超过了烟气露点温度，则需要借助热泵回收烟气冷凝余热来实现预热供热回水。目前，在烟气余热回收利用过程中，吸收式热泵回收烟气余热

完整版钢铁行业余热回收

烧结线余热 烧结生产线有两部分余热，一是冷却机产生的热风，二是烧结机尾的高温烟气。用余热锅炉将这两部分余热来产生蒸汽，再通过汽轮机发电。据经验数据，每10m2的烧结面积可产生 1.5t/h 的蒸汽，可发电300kW,折合标煤120kg/h 。 转炉余热 转炉汽化冷却烟道间歇产生的蒸汽，通过蓄能器变为连续的饱和蒸汽，采用我公司的专利——机内除湿再热的多级冲动式汽轮机发电。每炼1t 钢，可产生80kg 饱和蒸汽，每吨饱和蒸汽大约可发电150kWh，折合标煤60kg。 转炉煤气经过汽化冷却烟道冷却后温度仍高达800?900 C,采用我公司的干 法煤气显热回收技术，通过下降管烟道、急冷换热器回收显热生产蒸汽，经蓄能器调节后发电。 电炉余热 电炉冶炼过程中产生200?1000 C的高温含尘废气，采用余热锅炉将其回收， 电炉烟气属于周期波动热源，因此余热锅炉产生的蒸汽需要经过蓄能器调节后方可进入汽轮机发电。 加热炉余热 加热炉有两处余热可以利用：一处是炉内支撑梁的汽化冷却系统，另一处是 烟道高温烟气。根据炉型不同，加热炉的烟气量在7000?300000Nm3/h，若用来发电，以烟气量10万Nm3烟气温度400 C计算，发电量约2000kWh，折合标煤0.8t ; 汽化冷却系统可生产 0.4~1.0Mpa的饱和蒸汽，每吨蒸汽（0.5Mpa）可发电120kWh,折合标煤48kg。 高炉冲渣水 用高速水流冲击炉渣使之充分急冷、粒化的过程中，会产生大量的冲渣热水。每吨铁排出约0.3t渣，每吨渣可产生80?95 °C，5?10t的冲渣水，将这部分热水 减压产生低压蒸汽，再进入饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电。每吨90 C热水可发电 1.5kWh，折标煤0.6kg，80 C热水可发电1kWh，折标煤0.4kg 。

【CN109990611A】一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910282302.5 (22)申请日 2019.04.09 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243002 安徽省马鞍山市湖东路59号 (72)发明人 徐俊超　龙红明　孙运兰　吴玉欣　 张向阳　朱宝忠　 (74)专利代理机构 合肥顺超知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 34120 代理人 周发军 (51)Int.Cl. F27D 17/00(2006.01) F22B 1/18(2006.01) (54)发明名称 一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统及 方法 (57)摘要 本发明公开了公开了烟气净化和余热回收 技术领域的一种电炉烟气高效除尘及余热回收 系统及方法，包括蓄热式沉降室、 余热锅炉、旋风除尘器和蒸汽相变脱除塔，所述蓄热式沉降室、 余热锅炉、旋风除尘器和蒸汽相变脱除塔依次通 过管道连接，通过设置余热锅炉和蒸汽相变脱除 塔，既能够实现烟气余热回收，又能够利用产生 的蒸汽促进PM2.5细颗粒长大并脱除，达到高效 脱除烟气细颗粒，真正实现节能减排的目的，具 有广泛的市场运用价值。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109990611 A 2019.07.09 C N 109990611 A

权　利　要　求　书1/1页CN 109990611 A 1.一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，包括蓄热式沉降室(1)、余热锅炉(2)、旋风除尘器(3)和蒸汽相变脱除塔(4)，其特征在于：所述蓄热式沉降室(1)、余热锅炉(2)、旋风除尘器(3)和蒸汽相变脱除塔(4)依次通过管道连接。 2.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述蓄热式沉降室(1)的进气端设置有泄压阀。 3.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述余热锅炉(2)的蒸汽输出端设置有水汽分离器。 4.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述旋风除尘器(3)的卸灰口设置有吸尘器。 5.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述蒸汽相变脱除塔(4)包括一对蒸汽入口，分别设置于脱除塔下部两侧，且脱除塔上部设置丝网除雾器，所述丝网除雾器上部设置冲洗水系统。 6.一种电炉烟气高效除尘及余热回收方法，其特征在于：包括如下步骤：从电炉第四孔出来的烟气经蓄热式沉降室(1)调温和沉降，然后通往余热锅炉(2)对高温烟气的热量进行回收，产生蒸汽；产生的蒸汽一部分送入钢厂蒸汽管网，另一部分通入系统后面的蒸汽相变脱除塔(4)；烟气经余热锅炉(2)后，烟气温度降低、体积减小，流速降低，在旋风除尘器(3)中进行预除尘，脱除大于5μm以上的细颗粒；旋风除尘器(3)出口烟气然后送入蒸汽相变脱除塔(4)，烟气中未脱除的细颗粒在通入蒸汽形成的过饱和水汽环境中发生核化凝结长大，长大后的含尘液滴经蒸汽相变脱除塔(4)内部的丝网除雾器拦截，在冲洗水的作用下冲洗至脱除底部，经废液排放口排放，同时净化后的烟气经蒸汽相变脱除塔(4)出口送至烟囱排出。 2

冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准版)

冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0843

冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道 式余热锅炉(标准版) 在电炉冶炼的过程中，要产生大量的高温烟气，其最高温度可达2100℃，含尘量高，且所含氧化铁尘具有工业回收价值。高温含尘烟气携带的热量约为电炉输入总能量的11%，有的甚至高达20%。这些高温烟气不仅带走大量的热，而且给电炉的除尘系统带来了巨大的负担，不但降低了氧化铁尘的回收率，而且造成了严重的污染问题。随着钢铁行业的发展，电炉炼钢的铁水比例逐渐上升，有的甚至超过了30%。铁水比例的升高，引起电炉炼钢烟气量增加、热量浪费和除尘问题的日趋严重。如何将这部分高温烟气中的显热充分地回收，变“废”为宝，使之转化为热能，并使得电炉烟气更加稳定，为高效除尘创造条件，从而降低除尘系统运行成本和企业的生产成本，这是电炉炼钢企业必须重视的问题。公司组建了专业的技

术队伍开始了电炉烟气全余热回收装置的研究，从提高余热回收量、烟尘沉降效率、锅炉的压力及使用寿命3个角度进行研发，从而降低电炉的吨钢能耗。并在江苏某企业110t电炉成功投运，并对装置出口烟气温度、吨钢回收蒸汽量等关键参数进行了现场测试，测试结果显示装置达到了预期指标。 1、电炉烟气冷却方式现状 目前电炉烟气冷却的方式有水冷+机力风冷、废钢预热+水冷、水冷+热管余热锅炉等几种。 1.1水冷+机力风冷 水冷+机力风冷系统的流程见图1。电炉第四孔出口的高温烟气进入水冷烟道，同时，混入从电炉四孔水冷弯头和水冷滑套间的缝隙吸入的空气，进行燃烧，之后进入燃烧沉降室，在燃烧沉降室进行燃烧和灰尘沉降后，从燃烧沉降室出来的高温烟气经过水冷烟道冷却到600℃左右，进入机力风冷器，冷却后的烟气与电炉密闭罩的除尘烟气混合降温后进入布袋除尘器除尘，之后通过风机、消声器，从烟囱排出。

炼钢电炉烟气余热锅炉

炼钢电炉烟气余热锅炉 NT型热管余热锅炉将炼钢电炉四孔烟气温度由800℃（最高1000℃）降至180℃以下。产饱和蒸汽用地VD炉真空脱气精炼炉或进入企业蒸汽管网。设备运行稳定，解决了烟气对设备的冲刷问题、换热面和设备内积灰问题，同时解决了布袋除尘布袋的烟气超温问题 热管余热锅炉在冶金电炉烟气余热回收中应用 摘要：本文介绍在炼钢电炉烟气布袋除尘系统中，降低烟气温度来满足布袋除尘器的许用温度的一项技术。该技术采用热管做传热元件，并用水做降温介质，利用热管内工质相变吸收烟气的热量，并产生饱和蒸汽供用户使用。关键词：热管蒸发器电炉烟气相变降温 1.前言 随着改革开放的深入进行我国国民经济迅猛发展，发展与环保问题的是我国经济发展的重中之重，冶金领域的环保治理与余热回收是其重要内容。冶金电炉烟气含尘粒度较小，其直径为40~300目，这一粒度的灰尘一般采用布袋除尘器收集灰尘。但是电炉尾气温度为500℃至800℃，这一温度超出了布袋除尘器的许用工作温度。如果不进行降温处理，布袋很快烧穿，无法运行。这样电炉烟气在进入除尘器的前的降温显得十分必要。因此开发了热管余热回收系统回收烟气余热，既可将高温烟气能量转化为高温高压蒸汽，满足日常生活和生产的需求，又可将烟气温度降至200℃左右（布袋许用温度），保证了布袋除尘器的可靠运行。本文通过新疆八一钢厂70t电炉余热回收系统的实例，介绍一种余热回收装置，它成功解决了电炉烟气温度高、灰尘多且细的技术难题。 2. 新疆八一钢厂70t电炉余热回收技术

该余热利用系统主要由热管蒸汽发生器、热管软水预热器和蒸汽聚集器、冲击波吹灰系统组成。热管蒸汽发生器、热管软水预热器主要采用高效传热元件—热管，较一般余热回收装置有许多明显优点。 2.1工艺流程 根据70t电炉余热的工艺参数和使用要求，电炉余热回收装置流程见图1（软水流程）、图2（烟气流程）。工业自来水经水处理软化后进除氧器，再经加压水泵加压进入热管水预热器，经过预热后进入蒸汽聚集器，通过下降管和上升管与热管蒸汽发生器进行自然循环，除氧水吸收热量后，气化形成 1.6 MPa的饱和蒸汽，进入蒸汽总管供用户使用。 2.2工艺条件 （1）平均出钢量：70t/炉 （2）最大烟气量：160000Nm3/h （3）烟气最高入口温度：800℃ （4）烟气出口温度180 ℃ （5）饱和蒸汽压力：1.25MPa (6) 回收热量：38500KW （7）最大蒸汽流量：16t/h 2.3热管余热回收系统结构 此热管余热回收系统主要由热管蒸发器、热管软水预热器、和蒸汽聚集器、冲击波吹灰系统组成。烟气先经过蒸发器，后经过水预热器。换热设备（蒸发器和水预热器）之间有过渡段连接，过渡段上设有不锈钢膨胀节（以满足设备的热膨胀）和人孔（供设备安装和停炉检修时使用）以及冲击波吹灰器（吹灰用）。另外，每台蒸发器和每台水预热器上都设有吹扫管，可根据积灰的情况辅助吹灰。在蒸发器和水预热器底部设有灰斗，用于储灰和排灰。

燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析

燃气锅炉排烟温度降低对烟气扩散的影响分析锅炉烟气中蕴含着大量的显热和潜热，充分利用烟气中的热量可以减少能源消耗，从而实现污染物减排。天然气锅炉烟气含湿量较高，水蒸气冷凝过程会放出大量的气化潜热，同时产生大量的水，且天然气杂质较少，凝结水相对清洁，因此天然气的烟气余热回收成为研究的热点。在供热系统中，燃气锅炉烟气余热回收可以采取不同的技术路线。最常见的是在常规燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器，这方面的研究包括传热理论与实验研究[1-4]、强化传热与防腐研究[5-7]、冷凝换热装置的设备开发及示范工程的应用等[8-9]。 燃气锅炉烟气的露点在55℃左右(过剩空气系数在1.15时)，只有被加热介质温度低于55℃才能回收烟气中的冷凝热，在30℃甚至以下才能取得更好的热回收效果。在我国的集中供热领域，热网回水温度一般在50℃以上，因此不能充分回收烟气冷凝热。这种直接在燃气锅炉尾部增设冷凝式换热器的方法往往只能回收烟气的部分潜热，不能实现冷凝热的深度回收。 近年来随着吸收式换热技术[10-11]的日趋成熟，利用吸收式换热技术可以实现烟气余热的深度利用，系统利用吸收式热泵产生一种低温冷介质，使得烟气的排烟温度更低，余热回收更彻底，水蒸气被大量冷凝下来，节能和环保效果均更为显著，这种技术路线逐步得到了业内人士的认可并备受关注。文献[12]介绍了这种技术，并就该系统及余热回收装置进行了传热理论与实验研究、冷凝换热装置的设计和设备开发，并陆续在几个锅炉房中成功应用。随着新技术的应用，水蒸气被冷凝的量越来越大，烟气中的碳氧化物、氮氧化物等污染物会溶于冷凝液中，从而减少了直接排放到大气环境中的各种污染物的量，其减排总量多大?该技术使系统的排烟温度越来越低，可以做到低于30℃排放，排烟温度的降低对污染

电炉余热发电

100t电弧炉余热发电系统设计与实践 兰军鹏徐启明李海凤 山东省冶金设计院股份有限公司 摘要：电弧炉在炼钢瞬间会产生大量的高温烟气，通过燃烧沉降室、余热锅炉、除尘器等主要设施，回收电炉余热的同时对烟气进行净化后排放。从电炉出来的高温烟气进入余热锅炉通过热交换产生中压蒸汽，中压蒸汽送至汽轮发电机组进行发电，烟气进行净化处理后排空，实现了环境治理及节能降耗，增加了企业的经济效益，实现了国内电炉余热发电的有效性探索。 关键词：电弧炉余热利用过热器发电 前言 节能降耗是当前世界的发展主题，余热资源的回收利用是节约能源的和减少污染的有效途径之一，电弧炉是我国回收废钢再利用的主要冶炼形式，在生产过程中主要消耗大量的电能，同时产生大量的高温烟气，这部分烟气如果直接排放，既污染环境，同时又造成了非常大的能源浪费。近年来，在国内电炉余热回收系统比较普遍，但能成功对电炉余热进行高效率回收的少之又少，能利用电炉余热进行发电的更是寥寥无几。 莱钢特殊钢升级技术改造工程于2012年4月开工建设，配套建设了一套电炉余热发电系统，烟气从电弧炉第四孔进入燃烧沉降室，烟气经过充分燃烧及大颗粒粉尘沉降后通过高温烟道进入余热锅炉，烟气经过在锅炉当中热交换后温度降至150℃左右，进入布袋除尘器，最后经风机通过烟囱高空排放。锅炉产生的中压饱和蒸汽通过过热器过热后进入汽轮发电机进行发电。 1、电弧炉工艺说明 1.1电弧炉主要工艺参数见表1： 电弧炉主要工艺参数表1 1.2电弧炉烟气特点： 1）间歇性、波动性。电弧炉在冶炼过程中，从第四孔出来的烟气流量、温度、含尘量一直在不断变化，呈现出周期性波动。氧化期的烟气温度最高、烟气流量最大，含尘量最多；

燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析

燃气锅炉烟气余热回收利用技术分析 发表时间：2018-07-23T17:48:12.747Z 来源：《知识-力量》2018年8月上作者：李言 [导读] 燃气锅炉排放出的烟气温度较高，设备温度损失较大，为了提升燃气热能利用率，热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。 （西安市热力总公司，陕西省西安市 710016） 摘要：燃气锅炉排放出的烟气温度较高，设备温度损失较大，为了提升燃气热能利用率，热力公司需合理应用燃气锅炉烟气余热回收利用技术。现阶段，可采用的烟气余热回收利用技术有利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术两种，前者的技术装置有间接接触式余热回收换热器、直接接触式余热回收换热器两种，后者的技术装置有电压缩式热泵、吸收式热泵两种。在实际应用过程中，根据烟气余热回收级数可分为单级余热回收供热型和双级余热回收供热型两种。 关键词：燃气锅炉；烟气余热；回收利用技术 在环保型社会建设过程中，生态环保已成为各个行业发展的战略制高点，如何降低生产过程中污染物的排放量，实现对于生产资源的循环高效利用，是现阶段生产工艺优化的目标。燃气锅炉是集中供热系统中的关键性设备，一般来说，设备运行时的排烟温度是比较高的，其中蒸汽型燃气锅炉的排烟温度可达200℃至250℃，热水型燃气锅炉的排烟温度可达115℃至180℃，在这一过程中，面临着较大的温度损失[1]。为了减少燃气锅炉排烟造成的热量损失，热力公司一般会采用常规省煤器及空气预热器等烟气余热回收设备，不过这些设备仅能回收部分热量，燃气锅炉运行时的供热效率只能达到80%至90%，还有10%左右的天然气热值无法回收利用。针对这一现状，人们加大了对于燃气锅炉烟气余热回收利用技术的研究，并将有效技术推广在工业实践中。 1. 燃气锅炉烟气余热回收利用技术 1.1利用换热器回收烟气余热技术 换热器是常见的燃气锅炉烟气余热回收利用设备，根据换热方式的不同，这一设备可分为两种类型： ①间接接触式余热回收换热器。包括翅片管换热器、热管换热器、板式换热器三种，通过在壁面分开空间中独立流动的冷热介质来进行换热。不同的间接换热器有不同的优点，其中，翅片管换热器具有热传递效率高、结构紧凑、材材质丰富且结垢少的优点，热管换热器具有结构简单、质量轻、体积小、传热系数高的优点，板式换热器结构紧凑、质量轻、节能效果显著的优点； ②直接接触式余热回收换热器。这一设施的传热递质直接接触，根据接触结构的不同，可分为多孔板鼓泡型、折流盘型、填料型三种，在这一技术装置应用过程中，接触换热强度会受到介质接触面积、气液比、湍流强度、换热器高度、水滴雾化粒径等因素的影响，不过由于我国供热供回水温度过高的原因，直接接触式余热回收换热器的应用可行性不高，于是人们提出了基于空气加湿的直接接触换热冷凝式燃气锅炉的概念[2]。 1.2利用热泵回收烟气余热技术 燃气锅炉产生的烟气，其露点为55℃至65℃，当供热回水温度控制在这一温度范围之内，便可利用热泵回收烟气冷凝余热，用于预热供热回收。在此过程中，看根据燃气锅炉容量大小，选择合适的热泵，一般来说，0.01MW至10MW的锅炉可选电压缩式热泵，将之于烟气冷凝余热回收装置相结合，其中，烟气余热回收装置作为压缩式热泵蒸发器而存在，或者是，将装置内的循环水作为压缩式热泵的低温侧热源，用于预热热网回水[3]。 除此之外，还有一种利用吸收式热泵回收烟气预热的技术，其中采用的吸收式热泵，可分为闭式吸收式热泵及开式吸收式热泵两种。在这一技术应用过程中，人们经过试验提出了不同构想，比如说第一类吸收式热泵与冷凝换热器结合使用，利用低温循环水盘管换热器与烟气之间的间接换热，来回收烟气预热，同时规避了换热器腐蚀的问题；比如说将吸收式热泵与直接接触式换热器结合使用，可全部回收烟气显热和冷凝潜热，换热效率高。 2.烟气余热回收利用技术在集中供热系统中的应用 在集中供热系统中，根据烟气余热回收级数，可见烟气余热回收技术分为单级余热回收供热型和双级余热回收供热型两种。 2.1单级余热回收供热型 在热力公司中，可采用的单级余热回收供热型有以下两种类型： ①余热热网回水，即利用天然气驱动的吸收式热泵，通过烟气-水换热装置，回收烟气余热，得到的热水可作为低温热源，将之用于预热一次热网回水，一次热网回水经锅炉加热后，可给一次网供水，能够将燃气能源的利用率提升10%以上，技术投资可在3至4年内回收； ②供生活热水。利用烟气冷凝热回收装置，收集余热用于加热生活热水，同时烟气凝结的水可为空调系统补水，在酒店天然气直燃机改造中应用过，设备热效率提升11%[4]。 2.2双级余热回收供热型 双级余热回收供热型装置，通过高温烟气来加热热网回水，然后再利用热泵机组回收烟气中的余热，利用加热热泵机组高温侧加热热网回水，使之都能达到客户需求的供水温度。装置中的换热器可根据实际情况变化，采用双级换热装置，可大幅度降低燃气烟气温度，并实现燃气热值的最大化利用，为供热用户提供较高的热网供水温度。 3.结语 燃气锅炉烟气余热回收利用技术应用的目的，是为了最大程度利用天然气热值，提升燃气锅炉的供热效率，其理论依据为：当燃气锅炉排烟温度降低，烟气理论可回收热量减少，锅炉理论供热效率提升。也就是说，将排烟温度降低至烟气露点，便可获得较高的燃气锅炉理论热效率，比如说，当将烟气的排放温度从 180 ℃降低到 35 ℃至 40 ℃，燃气锅炉的理论供热效率便可提升13.8% 至15.2%[5]。除此之外，还可以采取回收烟气中水分的方式，来提燃气锅炉供热效率，降低烟气污染物排放量。现阶段，我国工业中采用的烟气余热回收技术有利用换热器回收烟气余热技术、利用热泵回收烟气余热技术两大类，其技术装置仍有改进的余地，且新型技术仍在不断开发的过程中。参考文献