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第29卷第11期 2009年11月
动 力 工 程
Journal of Power Engineering
Vol.29No.11 Nov.2009
收稿日期:2009207203 修订日期:2009207220
作者简介:赵之军(19552),男,甘肃兰州人,教授级高级工程师,主要从事锅炉热力系统与新型节能产品方面的研究.
电话(Tel.):0212643587102370;E 2mail :zhaozhijun @https://www.doczj.com/doc/115051958.html,.
文章编号:100026761(2009)1120994204 中图分类号:T K229 文献标识码:A 学科分类号:470.30
电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践
赵之军1, 冯伟忠2, 张 玲2, 于 娟2, 胡兴胜1, 殷国强1
(1.上海发电设备成套设计研究院,上海200240;2.上海外高桥第三发电有限责任公司,上海200137)
摘 要:分析了电站锅炉排烟余热回收的可行性,解决了烟气低温腐蚀和传热管积灰堵灰的技术
问题,在此基础上研制成功了电站锅炉排烟余热回收装置.该装置在上海外高桥第三发电厂2台1000MW 超临界火电机组上投入使用,运行效果良好.
关键词:电站锅炉;排烟余热回收;烟气低温腐蚀;传热管堵灰
Theoretical Analysis and Engineering Practice of Heat Recovery
from Exhaust Gas of Power Boilers
Z H A O Zhi 2j un 1
, F EN G W ei 2z hong 2
, Z H A N G L i ng
2
YU J uan 2
, H U X i ng 2s heng 1
, Y I N Guo 2qi ang
1
(1.Shanghai Power Equip ment Research Instit ute ,Shanghai 200240,China ;2.Shanghai Waigaoqiao Third Power Generation Co.,Lt d.,Shanghai 200137,China )
Abstract :The feasibility of heat recovery from t he exhaust gas of power boiler was analyzed.The technical p roblems of flue gas low temperat ure corrosion and ash fouling on heat t ransfer t ubes were solved.And t he heat recovery equip ment for exhaust gas of power boiler was successf ully developed.The equip ment was p ut into operation in two set s of 1000MW supercritical fo ssil power unit s in Shanghai Waigaoqiao Third Power Generation Co.,Lt d.,and achieved good operational result s.
Key words :power boiler ;heat recovery f rom exhaust gas ;flue gas low 2temperat ure corrosion ;ash fouling on heat transferring t ube
电站锅炉的排烟温度是锅炉设计的主要性能指标之一,它影响锅炉的热效率、锅炉制造成本、锅炉尾部受热面的烟气低温腐蚀、烟气结露引起的尾部受热面堵灰、烟道阻力和引风机电功率消耗等,涉及到锅炉的经济性和安全性.
传统理论和以前的技术经济分析结果认为:电站锅炉的排烟温度在120～140℃内较佳,一般情况下很少采用低于120℃的排烟温度[1].
与传统理论和以前的技术经济分析结果所依据的基本数据相比,目前在能源价格和环保脱硫要求
等方面发生了巨大变化.能源价格高涨,从经济性方
面考虑,应该选用更低的锅炉排烟温度;在环保脱硫要求方面,目前大多数火电厂采用的烟气石灰石湿法脱硫工艺中,最佳脱硫温度为50℃左右,通过喷淋方式在脱硫塔内将锅炉排烟温度降低到50℃左右,不仅消耗了大量的水和能源,而且也增加了烟气排放量.从节能减排和经济性两方面考虑,进一步降低排烟温度成为目前电站锅炉节能减排技术发展的必然选择.
针对上述情况,有必要重新审视传统的电站锅
炉排烟温度合理范围的相关结论,通过技术分析和经济分析,提出适合于当前情况的新的电站锅炉排烟温度选择范围.
当然,各个火电厂采用的燃煤成分和价格不同,烟气脱硫方式也不同,不可能有统一的标准数据供工程设计采用.因此,传统的电站锅炉排烟温度选择范围仍然可以供锅炉厂设计选用,用户可根据锅炉排烟热量回收后的最有效用处,确定实际进入烟气脱硫塔的烟气温度,订购烟气余热回收装置,起到节能减排和提高经济效益的作用.
1 电站锅炉排烟余热回收的可行性
电站锅炉排烟余热回收在技术上有一定难度,且在经济上存在获利边界,需要进行大量的技术攻关和经济分析工作.
图1为锅炉排烟余热回收能量变化示意图
.
图1 锅炉排烟余热回收能量示意图
Fig.1 Schematic of heat recovery from boiler exhaust gas
由图1可见,烟气余热回收技术能节约大量的水资源,且能回收大量原本会白白浪费掉的热能资源,是典型的节能减排技术.
烟气脱硫技术有数百种,其中大型火电厂均以湿法烟气脱硫工艺为主.湿法脱硫后的烟气是否需经升温后排放,世界上有2种实践,德国早期以及日
本的火电厂装有烟气换热器(GGH ),将脱硫后的烟气升温后排放;美国大部分火电厂将脱硫后的湿烟气直接排放.在我国这2种实践都有,文献[2]认为石灰石2石膏湿法烟气脱硫工艺不宜安装GGH ,文献[3]也证明GGH 在运行中容易结垢,问题比较多.近期在我国投运的很多大机组都采用直接排放工艺,如上海外高桥2×1000MW 、浙江银海2×1000MW 机组等.图1所示锅炉排烟余热回收能
量示意图为没有安装GGH 的湿法烟气脱硫工艺情况.对于安装GGH 的系统,排烟余热可回收能量中应减去锅炉排烟在GGH 中的放热量.
上海外高桥第三发电有限公司的技术专家凭借丰富的运行经验和扎实的热能动力专业知识,提出了脱硫系统零能耗的大胆创新概念并实施于该公司2×1000MW 超临界火电机组.脱硫系统零能耗的概念包括图1所示的锅炉排烟余热回收方案,由上海发电设备成套设计研究院承担了排烟余热回收装置的技术研究、产品研制及供货项目.运行实践证明,锅炉排烟余热回收装置将进入烟气脱硫塔的烟气温度有效地降低到85℃左右,运行工程师和设备研制工程师对运行一段时间后的锅炉排烟热量回收装置进行了技术分析,一致认为该装置运行可靠,没有出现烟气低温腐蚀和受热面堵灰问题,达到了预期的节能减排、提高电厂运行经济效益的目的.
由于锅炉排烟余热回收装置在烟气温度相对较低的区域工作,因此烟气中的硫酸蒸汽和水蒸气容易结露,由此引起的烟气低温腐蚀和堵灰问题将是首先需要解决的技术问题.只要解决了这2个主要技术问题,就能保证锅炉排烟余热回收装置在技术上的可行性,然后才能选择比较经济的具体方案.
2 烟气低温腐蚀
2.1 烟气露点温度计算
烟气露点温度的定义为:烟气中的硫酸蒸汽在
壁面上不断凝结,直到引起不能允许的低温腐蚀时的壁面温度.国内外有大量关于锅炉烟气露点温度的研究,由于锅炉的烟气结露问题复杂、研究价值大,所以有大量的研究人员从不同的侧重点对其进行了研究,得出的结论差别很大.对于同一种烟气成分,应用不同的研究结论进行计算所得到的烟气露点温度差别很大.一般,烟气露点温度与燃煤成分中的水分含量、硫含量、氢含量、灰分含量、发热量以及炉膛燃烧温度和过量空气系数等因素有关,但这些因素的影响程度不同,所以有的计算中会忽略某些因素的影响.
根据模拟实验结果可知,利用苏联1973年锅炉热力计算标准中列出的公式计算得到的结果比较可靠.苏联1973年锅炉热力计算标准中烟气露点温度的计算公式如下:
t ld =t
0ld +β
3
S g
zs
1.05αfh A g zs
(1)
式中:t ld 为烟气露点温度,℃;t 0
ld 为烟气水露点温
度,℃;β为系数,取值125;S g
zs 为烟气中的折算硫含量,%;αfh A g
zs 为烟气中的灰含量,%;2.2 防止低温腐蚀的可行性
根据烟气露点温度的定义,通过分析锅炉尾部
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赵之军,等:电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践
受热面的工作情况,认为只要使电站锅炉排烟余热
回收装置的传热管最低运行金属壁温高于按照式(1)计算的数值,就能防止烟气低温腐蚀的发生,确保电站锅炉排烟余热回收装置的安全、可靠运行.2.3 传热管型式的选择
由于烟气余热回收装置的关键技术问题是低温腐蚀,而解决低温腐蚀的关键又在于对传热管金属壁温的控制,所以传热管型式的选择主要考虑有利于提高金属壁温.下面分析光管和高频焊翅片管2种传热管型式的壁温情况.
由于烟气出口温度与冷凝水出口温度比较接近,所以传热模型一般采用逆流换热方式,以获得最大传热温差,保证换热的正常进行.当然,这样会导致烟气最低温度和冷凝水最低温度出现在同一根传热管上,不利于提高传热管的金属壁温.
光管和高频焊翅片管的传热过程和壁温计算模型分别示于图2和图
3.
图2 光管传热过程和壁温计算模型
Fig.2 Heat transfer process and wall temperature calculation model
of
plain tube
图3 高效翅片管传热过程和壁温计算模型
Fig.3 Heat transfer process and wall temperature calculation model
of effective finned tube
在传热管热负荷较小、沿圆周方向传热基本均
匀的条件下,传热管金属壁温按式(2)计算:
T b =t +(T y -t )×
1/(α1×β1)
1/(α1×β1)+δ/(λ×β2)+1/α2
(2)
式中:T b 为传热管金属壁温,℃;T y 为烟气温度,取最低值约为80℃;t 为冷凝水温度,取最低值约为
60℃;α1为烟气侧传热系数,W/(m 2
?℃);β1为传热管对流换热外表面积与内表面积之比,对于光管
β1=1.14,对于高频焊高效翅片管,当翅片节踞为
10mm 、翅片高度为20mm 时,β1=7.5;
δ为传热管壁厚,对于<48mm ×3mm 的管子,δ=0.003m ;λ为传热管导热系数,对于碳钢类传热管,λ=40W/(m 2?℃);β2为传热管导热换热外表面积与内表面
积之比,对于<48mm ×3mm 的管子,β2=1.14;α2
为冷凝水侧传热系数,W/(m 2?℃
).对于烟气横向冲刷顺列传热管束的传热过程,
烟气侧传热系数α1采用式(3)计算:
α1=0.2×C z ×C s ×λy ×(w y ×d/νy )
0.65
×Pr 0.33/d (3)
式中:C z 为管排修正系数,当管束超过10排时,C z =1;C s 为管束几何布置结构修正系数,约为1;λy 为烟气平均温度状态下的导热系数,约为0.113kJ /(m ?℃);w y 为烟气流速,m/s ;d 为传热管径,m ;νy 为烟气平均温度状态下的运动粘度系数,约为20×10-6m 2/s ;Pr 为烟气物理特性准则系数,约为0.7.
当烟气冲刷传热管束的流速约为12m/s 时,利用式(3)计算所得的对流传热系数约为314kJ /(m 2?℃).
对于冷凝水纵向冲刷传热管内壁的传热过程,冷凝水侧放热系数α2采用式(4)计算:
α2=0.023×C t ×C d ×C l ×λs ×(w s ×d/νs )
0.8
×Pr
0.4
/d (4)
式中:C t 为温度修正系数,约为1;C d 为通道形状修正系数,约为1;C l 为管子长度修正系数,约为1;λs
为冷凝水的导热系数,约为2.512kJ /(m ?℃
);w s 为管内冷凝水流速,m/s ;νs 为冷凝水的运动粘度系数,约为0.4×10-6m 2/s ;Pr 为冷凝水的物理特性准则系数,约为2.6.
当冷凝水纵向冲刷传热管内壁的流速约为0.5m/s 时,利用式(4)计算所得的对流传热系数约为
14653.8kJ /(m 2?℃
).烟气热量回收装置的烟气与冷凝水的传热温差约为30K.
对于光管传热管而言,由式(2)计算可得烟气在管外横向冲刷传热管将热量传递到管子金属外壁的
传热热阻为:1/(α1×β1)=2.627×10-3(m 2?℃)/kJ ;烟气热量从管子金属外壁导热传递到金属内壁的传热热阻为:δ/(λ×β2)=1.576×10-5(m 2?℃)/kJ ;烟气热量从管子金属内壁由冷凝水纵向冲刷传
递到冷凝水的传热热阻为:1/α2=6.688×10-5
(m 2?℃)/kJ.
所以烟气温度90℃到管子外壁的传热温降为
29K ,光管管子外壁温度为61℃;光管管子外壁温
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第29卷
度61℃到管子内壁的金属导热传热温降为0.2K,光管管子内壁温度为60.8℃;光管管子内壁温度60.8℃到冷凝水的传热温降为0.8K,管内冷凝水温度为60℃.
对于高频焊翅片管传热管而言,由式(2)计算可得烟气在管外横向冲刷传热管将热量传递到管子金属外壁的传热热阻为:1/(α1×β1)=4.299×10-4 (m2?℃)/kJ;烟气热量从管子金属外壁导热传递到金属内壁的传热热阻为:δ/(λ×β2)=1.576×10-5(m2?℃)/kJ;烟气热量从管子金属内壁由冷凝水纵向冲刷传递到冷凝水的传热热阻为:1/α2= 6.688×10-5(m2?℃)/kJ.
所以烟气温度80℃到高频焊翅片管管子外壁的传热温降为15.5K,管子外壁温度为64.5℃;高频焊翅片管管子外壁温度64.5℃到管子内壁的金属导热传热温降为1K,管子内壁温度为63.5℃;高频焊翅片管管子内壁温度63.5℃到冷凝水的传热温降为3.5K,管内冷凝水温度为60℃.
由上述计算结果可见,烟气热量回收装置工作条件最差的一根管子如果选用光管,则管子外壁温度为61℃;烟气热量回收装置工作条件最差的一根管子如果选用高频焊翅片管,则管子外壁温度为64℃.因此应该选用高频焊翅片管作为传热元件,有利于提高金属壁温,减轻低温腐蚀.
3 传热管堵灰
锅炉烟气中的灰不仅会污染传热管表面,影响传热效率,严重时还会堵塞烟气流动通道,增加烟气流动阻力,甚至影响锅炉安全运行,导致不得不停炉清灰.
在电站锅炉排烟余热回收装置运行过程中,保证传热管金属温度高于烟气水蒸气露点温度、传热管上不会造成水蒸气结露至关重要,这样才能使传热管上的积灰为干灰,而对于干灰,运行中有成熟可靠的吹灰器可供选择.
对于干灰的清理,主要考虑3个措施:
(1)烟道内烟气流动通畅,在结构设计上不出现大量积灰源,同时保证吹灰器能吹到所有的管束,不留吹灰死角;
(2)烟气流动速度均匀,设计烟气流速高于10 m/s,使烟气在流动中具有一定的自清灰功能;
(3)采用蒸汽吹灰器或者压缩空气吹灰器定时吹灰,保证传热管积灰程度在允许的范围内,使烟气流动阻力的增大幅度和传热能力的降低幅度都在允许范围内.4 运行实践
电站锅炉排烟余热回收装置于2008年9月研制成功,取得了令人满意的运行效果,部分设计和运行数据见表1.
表1 锅炉排烟余热回收装置设计和运行数据T ab.1 Design and operational d ata of the heat recovery equipment for boiler exhaust gas
项 目设计数据运行数据
机组功率/MW1000
换热面积/m233000
烟道截面积(宽×高)
/(mm×mm)
12000×15000
外形尺寸(长×宽×高)
/(mm×mm×mm)
3000×12000×15000
运行重量/t500
烟气进口温度/℃123.0123.5
烟气出口温度/℃8587
烟气流动阻力/Pa800610
进水温度/℃6272
出水温度/℃85.094.1
水流动阻力/MPa0.40.4
热回收功率/kW4200040300
从表1可见,运行数据与设计数据基本吻合,由于进水温度提高了10K,所以在进口烟气温度基本相同的情况下,运行排烟温度比设计值偏高2K,实际传热效果较预期好,取得了令人满意的锅炉排烟余热回收高效节能效果.
5 结 论
(1)从理论上讲,只要解决了烟气低温腐蚀和传热管积灰堵灰的技术问题,锅炉排烟余热回收在技术上是可行的.示范工程将锅炉排烟温度从123℃降低到87℃,降低了36K,没有发现烟气低温腐蚀和传热管堵灰的现象.
(2)随着能源价格高涨和烟气脱硫要求,传统概念上的锅炉排烟温度设计推荐数值已经失真,有必要根据实际工程情况,按照当地煤价、水价和电价等数据,综合考虑设备价格后,确定进入烟气脱硫塔的烟气温度.
(3)锅炉排烟余热回收装置示范工程的成功运行证明:电站锅炉排烟余热回收不仅在理论上完全有必要,而且在实践中也完全能够做到,起到了良好的节能减排、降低发电煤耗以及提高运行经济效益的作用.(下转第1012页)
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第11期赵之军,等:电站锅炉排烟余热回收的理论分析与工程实践
新途径.
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第一章项目总论 一、项目概况 （一）项目名称 余热回收项目 （二）项目选址 某某科技园 项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。场址应靠近交通运输主干道，具备便利的交通条件，有利于原料和产成品的运输，同时，通讯便捷有利于及时反馈产品市场信息。 （三）项目用地规模 项目总用地面积12833.08平方米（折合约19.24亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数57.93%，建筑容积率1.49，建设区域绿化覆盖率6.05%，固定资产投资强度194.79万元/亩。 （五）土建工程指标
项目净用地面积12833.08平方米，建筑物基底占地面积7434.20平方米，总建筑面积19121.29平方米，其中：规划建设主体工程14880.03平 方米，项目规划绿化面积1157.77平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计54台（套），设备购置费1292.82万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量871918.06千瓦时，折合107.16吨标准煤。 2、项目年总用水量1792.25立方米，折合0.15吨标准煤。 3、“余热回收项目投资建设项目”，年用电量871918.06千瓦时，年 总用水量1792.25立方米，项目年综合总耗能量（当量值）107.31吨标准 煤/年。达产年综合节能量43.83吨标准煤/年，项目总节能率22.64%，能 源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合某某科技园发展规划，符合某某科技园产业结构调整规划和 国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明 显的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资4383.00万元，其中：固定资产投资3747.76万元， 占项目总投资的85.51%；流动资金635.24万元，占项目总投资的14.49%。
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
余热回收技术 1、热管余热回收器 热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置，主要应用于工业节能领域，可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态，热管余热回收器可分为：气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为：整体式、分离式和组合式。 2、间壁式换热器 换热器是化工,石油,动力,食品及其它许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位.在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用更加广泛。换热器种类很多,但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中,间壁式换热器应用最多。常见间壁式换热器如：冷却塔(或称冷水塔) 、气体洗涤塔(或称洗涤塔) 、喷射式热交换器、混合式冷凝器。 3、蓄热式换热器 蓄热式换热器用于进行蓄热式换热的设备，一般用于对介质混合要求比较低的场合。换热器内装固体填充物，用以贮蓄热量。一般用耐火砖等砌成火格子（有时用金属波形带等）。
蓄热式换热分两个阶段进行。第一阶段，热气体通过火格子，将热量传给火格子而贮蓄起来。第二阶段，冷气体通过火格子，接受火格子所储蓄的热量而被加热。这两个阶段交替进行。通常用两个蓄热器交替使用，即当热气体进入一器时，冷气体进入另一器。常用于冶金工业，如炼钢平炉的蓄热室。也用于化学工业，如煤气炉中的空气预热器或燃烧室，人造石油厂中的蓄热式裂化炉。 4、节能陶瓷换热器 陶瓷换热器是一种新型的换热设备，在高温或腐蚀环境下取代了传统的金属换热设备。用它的特殊材质——SIC质，把窑炉原来用的冷空气变成了热空气来达到余热回收的目的。由于其可长期在浓硫酸、盐酸和碱性气、液体中长期使用。抗氧化，耐热震，高温强度高，抗氧化性能好，使用寿命长。热攻工业窑炉。把换取的热风作为助燃风送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节能25%-45%，甚至更多的能源。 5、喷射式混合加热器 喷射式混合加热器是射流技术在传热领域的应用，喷射式混合加热器是通过汽、水两相流体的直接混合来生产热水的设备。喷射式混合加热器具有传换效率高，噪音低（可达到65dB以下），体积小，安装简单，运行可靠，投资少。利用喷射式混合加热器回收发电厂、造纸厂、化工厂的余热，加热采暖循环水
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
恒昌焦化 焦炉烟气余热回收项目 设计方案 唐山德业环保设备有限公司 二〇一二年三月 一、焦化工艺概述： 备煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。 炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。 煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、桥管进入集气管。约800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至84℃左右。荒煤气中的焦油等
同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。 焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经蓄热室，又格子赚把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。 对于其中经总烟道进入烟囱热烟气的仍有较大的余热回收价值。 二、余热回收工艺流程图 技术方案如下：该系统由热管蒸气发生器、软水预热器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表等组成，并且互相独立。 主要技术特点： 1、地下烟道开孔技术：如何实现地下主烟道在焦炉正常行产情况下在线开孔，是本项目成功实施的第一关键。我公司根据多次地下烟道的开孔经验，成功总结出一套行之有效施工方案。 地下烟道路截面尺寸如上图所示。
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 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。
余热回收利用（S-CO2）动力循环-应用海运 业 摘要 船舶动力的主要来源是柴油机，它已经发展成为一种高效的发电装置，用于推进和辅助用途。然而，只有小于50%的燃料能源转化为有用的工作，其余的损失。这是公认的，约占总能量的转换在30%型柴油机是在排拒天然气。最近授权的EEDI [ 1 ]系统大型船舶归功于任何可回收的能源设计的船。而一些节能的设备正在酝酿，利用风能和太阳能发电研究中，它被公认为从发动机废气和冷却水的余热回收仍然可以利用，以产生能量，从而提高能源效率的工厂。从废气中回收热能的方法之一是将热量传递给一个能量回收的介质。在大型船舶上，所用的是水和蒸汽，从而产生了我用于加热燃料油或用于涡轮机的电能生产。本文提出了一种替代流体（超临界二氧化碳）作为一种手段，通过一个碳回收的能量闭环循环燃气轮机（布雷顿循环）它明显在较低的温度和无腐蚀性，无毒，不易燃，热稳定。在超临界状态下，S-CO2已高密度的结果，如涡轮机的部件的尺寸减小。超临界二氧化碳气体涡轮机可以在一个高的循环热效率，即使在温和的温度下产生的功率对550℃。周期可以在宽范围的操作压力为20。在一个典型的发动机安装在近海供应船的排气气体的能量回收量的案例研究，提出了理论计算的热量进行的UT的功率可由发动机的超临界CO2气轮机厂产生的废气和提取 . 关键词：余热，S-CO2布雷顿循环，水， 一、引言 今天的大多数船舶使用柴油发动机的推进和电力生产。通常被认为具有实际应用潜力的热排阻式柴油机为了浪费热量恢复是排气和外套冷却液。热通常是从一个以蒸汽的形式大型海轮主推进发动机的废气是最优选的介质用于燃料和货物加热，包括国内服务所需的加热。冷却水的热量通常以新鲜水的形式回收。从辅助余热回收辅助发动机，直到最近，没有考虑经济实用的除的情况下，大型客运船舶或船舶电力推进系统的操作。国际海事组织和国际海
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
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：
第一章总论 一、项目概况 （一）项目名称 余热回收项目 （二）项目选址 某经济新区 项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时具备便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和自然生态资源保护相一致。 （三）项目用地规模 项目总用地面积9924.96平方米（折合约14.88亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数76.42%，建筑容积率1.09，建设区域绿化覆盖率7.26%，固定资产投资强度199.92万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积9924.96平方米，建筑物基底占地面积7584.65平方米，总建筑面积10818.21平方米，其中：规划建设主体工程8230.01平方米，项目规划绿化面积785.47平方米。
（六）设备选型方案 项目计划购置设备共计42台（套），设备购置费900.53万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量867524.29千瓦时，折合106.62吨标准煤。 2、项目年总用水量5447.22立方米，折合0.47吨标准煤。 3、“余热回收项目投资建设项目”，年用电量867524.29千瓦时，年 总用水量5447.22立方米，项目年综合总耗能量（当量值）107.09吨标准 煤/年。达产年综合节能量43.74吨标准煤/年，项目总节能率20.34%，能 源利用效果良好。 （八）环境保护 项目符合某经济新区发展规划，符合某经济新区产业结构调整规划和 国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明 显的影响。 （九）项目总投资及资金构成 项目预计总投资4019.78万元，其中：固定资产投资2974.81万元， 占项目总投资的74.00%；流动资金1044.97万元，占项目总投资的26.00%。 （十）资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 （十一）项目预期经济效益规划目标
(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
空压机余热利用中央热水系统设计方案 致： 根据贵方员工宿舍中央热水系统工程项目的邀请，设计施工方市森茂节能环保工程，按贵方要求，为该公司员工的热水工程提供空压机余热利用中央热水系统，设计方案包括如下容。 第一部分工程概述（P2-4） 第二部分空压机余热利用装置的综合优势（P5-6） 第三部分工程设计方案详解（P7-11） 第四部分施工组织计划（P12-13） 第五部分售后服务（P14） 第六部分经济效益分析（P15-P16） 后附：工程概算报价单 1份 工程图纸 1
第一部分工程概述 1．1用户需求 1．1．1现用户热水使用情况 现贵司要求我公司对员工楼热水供应系统提供设计方案，贵司现有员工3000人左右，员工宿舍楼2栋，每栋共20层，现需增加空压机余热回收系统供热水。 1．1．2 空压机机使用情况 现对贵司9台旧空压机及新增4台新空压机进行余热回收改造，空压机余热回收机放置于污水处理厂旁的空压机房，一般情况下13台空压机每天工作24个小时。1．1．3 热水工程改造需求 本着降低企业运营成本及环保的目的，贵司现要求我公司对其热水系统进行改造。改造方式为利用螺杆式空压机余热加热热水，实现零费用获取热水的效果。 本工程对13台空压机加装余热利用装置。分两套系统安装，本工程完工后，基本满足3000人的热水供应，供水标准为33KG/人，总供水量约100吨/日，供水方式为不定时不定量，热水温度在55℃以上。 1．2 工程总方案 根据贵公司的实际情况，我公司为贵公司设计热水系统，将对贵公司现有的13台螺杆式空压机加装余热利用装置，所得热水储存于宿舍楼楼顶的保温水箱，再将热水管道接入宿舍楼各宿舍洗手间。 1．2．1循环加热输送管道 本工程热泵为我公司的螺杆式空压机余热利用装置，因输送管道过长，所以在空压机房及厂房楼顶各安装了两个周转箱，保暖水箱里的水通过循环水泵送入余热利用装置加热，再送回保暖水箱，如此不断往复循环，保证水箱里面的水不断得到加热。 根据贵公司的实际情况，我公司为贵公司设计热水系统，将对贵公司现有的13台螺杆式空压机加装13台“森茂”牌空压机余热利用主机，自来水经冷水管的补水电磁阀输送到保温水箱，经主机换热器与空压机的高温油进行热交换，冷水温度慢慢升高，最终的热水温度即为显示面板控制器所指定的温度。所得热水储存于宿舍楼楼顶的保温水
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 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。
烟气余热回收装置的利用
烟气余热回收装置的利用 ［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，从另一端的上部排出，热烟气和物料以逆流或顺流的方式接触，出口烟气温度约降至120℃左右。 3.安装防腐蚀管式换热器，用来加热厂房或是厂区的水暖系统热网循环水，以替代或部分替代常规的热网加热器，从而节省了热网加热器的加热蒸汽量，增加了发电量。 4.利用烟气的余热加热凝结水，用来提高全厂的热效率，降低煤耗，增加电厂发电量。加热的方式主要有两个：一是直接加热方式，即安装烟气回热加热器，使烟气与凝结水直接进行热交换；二是间接加热方式，即安装烟气回热加热器及水水换热器，使烟气在闭式水和烟气回热加热器内进行热交换；吸收烟气余热后的闭式水进入水水换热器内与凝
烟气余热回收利用改造项目 技术方案 ***节能科技有限公司 二O一二年
一、运行现状 锅炉房配备2.1MW锅炉2台（一用一备），供热面积5万m2；**炉配备2.1MW 锅炉2台（一用一备），供热面积4.5万m2。经监测，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在150--170℃，平均热效率在89%，**锅炉房2台锅炉正常运行排烟温度在 160-180℃，平均热效率在88%，（标准应不高于160℃）。锅炉系统运行进出水温差较小，排烟热损失较大，同时影响锅炉热效率的提高，回收利用潜力明显。 二、技术介绍 烟气冷凝回收利用技术是国家第一批特种设备节能技术推荐目录中的成熟技术。有着显著的节能效益。主要原理： 1m3天然气燃烧后会放出9450kcal的热量，其中显热为8500kcal,水蒸气含有的热量(潜热)为950kcal。对于传统燃气锅炉可利用的热能就是8500kcal的显热，供热行业中常规计算天然气热值一般以8500kcal/nm3为基础计算。这样，天然气的实际总发热量9450kcal与天然气的显热8500kcal比例关系以百分数表示就为：111%，其中显热部分占100%，潜热部分占11%，所以对于传统燃气锅炉来说还是有很多热量白白浪费掉。 普通天然气锅炉的排烟温度一般在120--250℃，这些烟气含有8%--15%的显热和11%的水蒸气潜热。加装烟气冷凝器的主要目的就是通过冷凝器把烟气中的水蒸气变成凝结水，最大限度地回收烟气中含有的潜热和显热，使回收热量后排烟温度可降至100℃左右，同时烟气冷却后产生的凝结水得到及时有效地排出（1 nm3天然气完全燃烧后，可产生1.66kg水），并且大大减少了co2、co、nox等有害物质向大气的排放，起到了明显的节能、降耗、减排及保护锅炉设备的作用。从而达到节能增效的目的。 三、改造方案 3.1、设备选型 烟气余热回收器选用瑞典爱瑞科（AIREC）板式烟气热回收器。 瑞典AIREC公司是世界上唯一一家钎焊式模块 化非对称流量板式换热器的专业生产制造商，凭借 独到的设计理念，雄厚的产品开发能力和多年行业 丰富的实践经验使AIREC成为在非对称流量换热领 域的真正领导者。 irCross21由多块板片重叠冲压在一起，在真 空和高温的环境下，板片用铜或镍焊接在一起，具 有很高的机械强度，更大的传热面积，更高的效率，
离心压缩机余热回收工程技术方案 编制单位： 编制日期：
目录 一、项目概况 (1) 二、项目建设的必要性 (1) 三、项目建设内容 (2) （一）项目设计原则 (2) （二）建设内容 (3) （三）工艺流程简述 (4) （四）产品特点............... 错误!未定义书签。 四、热工计算 (6) （一）基本参数 (6) （二）设计计算书 (6) （三）主要设备 (7) 五、经济效益分析 (10)
一、项目概况 有限公司现有三台空压机常年运行，空压机采用离心式两级压缩工艺，提供总容量为800Nm3/min,0.35MPa的压缩空气供生产使用，根据工艺和设备的要求，二级入口风温不可高于65℃。空压机压缩空气二级出口温度为夏季140℃，现生产工艺是将风温降到60℃以下。 有四台三级离心压缩空压机，提供总容量为730Nm3/min,0.75MPa的压缩空气供生产使用，根据工艺和设备的要求，二、三级入口风温不可高于65℃，空压机压缩空气三级出口温度夏季为140℃，现在的运行方式是将三级出口风温降到60℃以下外供。 二、项目建设的必要性 国民经济和社会发展第“十二五”规划纲要提出：“面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。” “十二五”期间的节能指标为：单位GDP能耗降低率为17%。在能源费用日趋增高的今天，节能降耗也是企业降低运行成本，提高经济效益的一个有效途径。 本项目中，空压机作为压缩空气的生产设备，在制取压缩空气的过程中，不可避免的要产生大量热量，受生产工艺的制约，