我國燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術

我國燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術摘要：在新時期，我國更加注重綠色環(huán)保、節(jié)能減排，在燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術中充分利用直接接觸式換熱器、空氣預熱器和吸收式熱泵等設備，最大限度地回收余熱，盡量減少電能、燃氣消耗，符合國家節(jié)能的要求。對于造成工質污染和設備腐蝕的各種問題，可采用熱管換熱器進一步回收煙氣余熱。隨著現(xiàn)代科技的不斷進步和創(chuàng)新，我國燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術將更加高效、節(jié)能、環(huán)保。關鍵詞：燃氣鍋爐；煙氣余熱；回收引言隨著科學技術的迅猛發(fā)展，鍋爐煙氣余熱回收技術不斷改進，冷凝式煙氣余熱回收技術應運而生。它具有穩(wěn)定、操作方便等特點，能夠有效提高冷凝余熱回收裝置的利用率，保證水蒸氣中的熱量得到更好釋放。其工作原理與早期的鍋爐煙氣余熱回收不同，由之前的單相對流熱變轉變?yōu)槟Y式換熱。為了更好利用鍋爐煙氣余熱，在采用冷凝式鍋爐煙氣余熱回收技術的過程中，工作人員需要處理好冷凝液的腐蝕問題。燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術的發(fā)展過程早期煙氣余熱回收技術早期燃氣鍋爐煙氣余熱回收裝置主要是利用煙氣熱能余熱加熱助燃空氣或鍋爐回水，由于低溫傳熱溫差較小。排煙溫度的降低對受熱面的要求很高，由于經(jīng)濟性和項目場地的空間限制，初期煙氣溫度僅降低到160°C左右，遠高于露點溫度，僅回收了部分煙氣顯熱。盡管使用了早期技術，燃氣鍋爐的熱效率（低發(fā)熱量計算）可達到90%左右，但仍有大量的煙氣余熱沒有回收。冷凝式煙氣余熱回收技術是在早期煙氣余熱回收技術的基礎上，利用高效冷凝式余熱回收裝置吸收鍋爐排放的高溫煙氣中的顯熱和水蒸氣冷凝所釋放的潛熱。冷凝式余熱回收技術與早期煙氣余熱回收技術相比，雖然換熱器的形式差別不大，但傳熱機理是由單相對流換熱轉變?yōu)槔淠龘Q熱.此外，冷凝式余熱回收技術還需要考慮到冷凝酸液對換熱面的腐蝕作用。煙氣凝結余熱回收在國內起步較晚。但是，隨著節(jié)能環(huán)保政策的加強和我國能源結構的調整，燃氣冷凝余熱回收越來越受到人們的關注。在煙氣凝結傳熱的基本理論方面，歐美發(fā)達國家已經(jīng)做了大量的工作，我國的研究主要集中在凝結式換熱器發(fā)展過程中涉及的一些工程技術問題，并建立了燃氣鍋爐煙氣余熱回收示范工程。煙氣余熱回收技術的應用3.1熱管技術熱管是一種高效地利用蒸發(fā)潛熱傳遞能量的傳熱裝置。液體制冷劑吸收煙氣余熱，當制冷劑到達冷端時，大量熱能被釋放。這種熱管具有體積小、傳熱效率高、沒有附加動力等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。但是，目前由于工作材料的限制，熱管價格昂貴，在工業(yè)中應用不足，堵灰和露點腐蝕等問題仍然存在，技術還不成熟，需要進一步加強研究與應用。相變換熱器相對于相變換熱器，“相變”的概念更具特色，對于壁面溫度的控制機制有更詳細的敘述，從理論上實現(xiàn)低溫腐蝕的控制。與變相模塊相比，是對熱管換熱器的整體化設計，保證溫度梯度在一個較小的范圍內，同時將相變時水量參數(shù)的調整集中在一起，可以更精確地調節(jié)壁溫。本發(fā)明在工作時，常以循環(huán)介質量與介質所處的工作狀態(tài)作為調節(jié)量，以達到更精確地調節(jié)壁面溫度的目的。冷凝鍋爐減少排煙熱損失，提高系統(tǒng)燃燒效率是提高燃氣利用率的重要途徑。燃氣作為可燃氣體，極易獲得較高的燃燒效率，隨著相關科學的發(fā)展以及人們對控制理論和燃燒理論認識的提高，燃氣系統(tǒng)燃燒反應良好，燃燒效率已得到了較大的提高，因此，目前余熱利用方面的研究熱點即如何進一步降低排煙熱損失。大多數(shù)熱能動力裝置的設計排煙溫度都在120°C以上，使得燃料燃燒后產(chǎn)生的水是以過熱狀態(tài)的水蒸氣的形式存在，并隨著煙氣的排放而直接流失，因此在降低排煙熱損失方面，未充分利用水蒸氣中蘊藏的汽化潛熱。例如，某城市的發(fā)熱值高達40548kj/m3,低達36705kj/m3，這兩種相間的差值是煙氣中所含水汽的蒸發(fā)潛熱。根據(jù)低發(fā)熱量計算得出的蒸發(fā)潛熱損失比例達10.47%，造成熱力資源的嚴重浪費。若能將煙氣排放溫度調節(jié)到低于露點溫度，則水蒸氣會產(chǎn)生凝結作用，其釋放的能量可回收，節(jié)能效果顯著。煙氣排放與設備防腐經(jīng)過凝結排煙，煙氣溫度將持續(xù)下降。該工藝要求員工嚴格控制煙氣溫度，余熱回收裝置內可安裝溫控系統(tǒng)。過高的煙氣溫度會影響回收裝置的運行效率，過低的溫度會影響煙氣余熱利用的效果，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，做好煙氣的排放工作是非常重要的。腐蝕性的現(xiàn)象將縮短余熱回收裝置的使用壽命。所以員工要做好相應的防腐工作。燃氣鍋爐煙氣余熱回收裝置的防腐方法主要有兩種即提高設備的防腐能力和相應的煙氣凈化處理。在這些因素中，提高設備的防腐蝕能力，主要是指更換設備外殼，在保證防腐蝕質量的基礎上，保證燃氣鍋爐煙氣余熱設備能更好地更好地運行。計算機控制技術的作用分析鍋爐煙氣余熱回收過程中，回收質量和效率的影響因素有很多，如回收設備回收工藝和控制技術等，其中控制技術起著非常重要的作用，主要體現(xiàn)在：首先，選擇能直接反映生產(chǎn)過程并便于測量的排煙溫度作為被控參數(shù)。針對外界各種干擾，通過自控系統(tǒng)的PID控制指令，一般通過控制現(xiàn)場執(zhí)行裝置如變頻器、電動調節(jié)閥等，達到控制對象值保持穩(wěn)定的目的。其次，針對較大的干擾因素，采用計算機控制系統(tǒng)對設備進行投切控制，保證整個回收過程的正常穩(wěn)定運行；計算機技術的應用提高了企業(yè)的信息化水平，有效地克服了傳統(tǒng)燃氣鍋爐煙氣余熱利用效率低的缺點，為降低燃氣鍋爐運行費用打下了良好的基礎。總的來說，計算機技術在鍋爐煙氣余熱回收中的應用為實現(xiàn)自動化控制提供了可能，目前許多自動化技術都是以計算機技術為基礎的，因此，企業(yè)應根據(jù)鍋爐煙氣余熱回收的實際情況，將控制技術和計算機技術相結合，對回收的各個環(huán)節(jié)進行自動化控制，進一步提高鍋爐余熱回收的效率。其他技術熱泵技術可以將低溫體的熱量傳遞給高溫體，其原理和制冷裝置一樣，需要消耗一定的外部高階能量。該熱泵系統(tǒng)可回收100~200°C鍋爐煙氣中的熱量并加以利用。有兩種形式的熱泵：壓縮式和吸收式，壓縮式雖然體積小，效率高，但品位也較高，而吸收式則消耗能量少，體積大。對于鍋爐煙氣余熱回收，熱泵系統(tǒng)可與接觸式冷凝器或冷凝式換熱器相結合，適用于鍋爐余熱回收，是今后的重要研究方向?？偨Y伴隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，社會發(fā)展越來越重視綠色環(huán)保和節(jié)能減排。通過對燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術的研究，總結出現(xiàn)階段我國燃氣鍋爐煙氣余熱回收技術的優(yōu)缺點，并歸納出各種余熱回收技術的適用范圍。天然氣在我國大部分地區(qū)已逐步取代煤炭，而我國大部分天然氣是從國外進口的，因此提高天然氣利用效率非常重要。參考文獻：陳沖?余熱深度回收在燃氣鍋爐上的應用[J].機械研