烟气余热回收
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前言
烟气余热回收的方法
编辑本段前言
近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展。各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高窑炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。
烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如锅炉排烟耗能大约在15%，而其他设备比如印染行业的定型机、烘干机以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放。烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。
编辑本段烟气余热回收的方法
烟气余热回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件；二种是预热空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇使用的炉窑还无法采用此种方法）。预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧,加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。
此外国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。
21世纪初国内研制出了陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节约能源35%－55%，这样直接降低生产成本，增加经济效益。
陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。目前，陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉。
烟气余热回收的其它方式：
1.余热回收器（气-水）
热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口，回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。其构造如图所示：下部是烟道，上部为水箱，中间有隔板。顶部有安全阀、压力表、温度表接口，水箱有进出水和排污口。工作时，烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端，热管吸热后将热量导至上端，热管上端放热将水加热。为了防止堵灰和腐蚀，余热回收器出口烟气温度一般控制在露点以上，即燃油、燃煤锅炉排烟温度≮130℃，燃气锅炉排烟温度≮100℃，节约燃料4-18％。
2.余热回收器（气-气）
热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，将烟气余热回收后加热空气，热风可用作锅炉助燃和干燥物料。其构造如图所示：四周管箱，中间隔板将两侧通道隔开，热管为全翅片管，单根热管可更换。工作时，高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管，此时热管吸热，烟气放热温度下降。热管将吸收的热量导致右端，冷空气从右侧通道向下逆向冲刷热管，此时热管放热，空气吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。
烟气余热回收技术 方案
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%，因此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
目的就是经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），而且大大减少了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，更轻便小巧。AIREC经过继承CBE（钎焊式换热器）的技术特点，独特的换热器设计板纹，气体/液体应用
中国华电集团公司科技工程技术方案
一、工程背景 自电力企业改革后，从体制上根本打破了电力企业集发、输、配、售于一体的局面，火电厂在新的经营模式下面临着日渐
严峻的考验。尤其是近年来煤炭市场放开后，电煤价格的持续上涨，而电、热价格则一路平行。煤炭价格的上涨，使得火电厂的生产成本急剧上升，导致我厂电热价格与成本倒挂问题越发突出，加剧了火电厂的经营困境。在这种情况下，企业如何扭转负债经营的不利局面，成为当务之急，用新技术、新工艺、新方法，挖潜改造，提高机炉热效率、节能减排势在必行。 现锅炉排烟温度按照经典的控制酸露腐蚀条件的设计规范 设计，计算排烟温度已经留有设备保护的余地。目前设计条件下的排烟温度高于酸露点温度的15-18度，实际上排烟温度的计算方面也因为招标对经济指标要求而存在潜在的上 升空间。以国内300MW机组的实际运行的负荷、排烟温度状况，几乎没有一家能够按照设计指标运行。造成排烟温度升高的原因是多方面的。随着运行时间的延长，排烟温度因空预器设备的末端腐蚀而局部积灰、系统阻力增加、过量空气系数增加、排烟温度升高；空气预热器漏风、夏季空气温度升高、煤种变化也使得锅炉远离校核煤种等因素都会引发排烟温度升高。 排烟损失是影响锅炉效率的主要因素，电站锅炉的排烟温度为120～140℃，每降低排烟温度16-20℃，可提高锅炉热效率1%。对于一台300MW的发电机组，平均每年可节约标煤约6000吨。
另外，利用烟气余热提高空预前空气温度和脱硫塔后烟温，可减轻空预器和烟道腐蚀；降低脱硫塔前烟温还可减少脱硫工艺前的喷水量。 要回收低温烟气的余热，就必须有经济和可靠的技术。 国内较早就开始了烟气余热回收技术的开发，并有些技术相继成熟得到应用，但这些技术多停留在早期粗放的阶段，在系统可靠性和余热回收经济性方面都存在明显的不足。 通过合金、陶瓷或塑料等抗低温腐蚀材料做换热材料来进行余热回收的优点是可以将排烟温度降低到烟气酸露点以下，但由于这些材料的导热系数、造价和使用寿命等限制，余热回收的经济性不佳。另外，当换热材料表面发生酸露凝结时，设备表面会形成导热系数更差的粘性灰垢，该类致密的粘性积灰与换热材料表面结合力很强，较难通过吹灰系统清除，甚至使系统堵灰严重而无法正常运行。 传统低温省煤器技术较简单、成熟，但其不仅余热回收的效益低，而且只适于回收排烟温度较高的余热，否则受热面腐蚀和堵灰问题会很严重。该系统如果设计不当，还有发生凝结水汽化的风险。 相变式低温省煤器是为了控制烟道换热器的低温腐蚀而开发，其通过控制中间传热介质（水-汽）的相变参数来控制传热量和烟道换热器壁温，从而提高了系统的可靠性，并可自动将排烟温度降低到最佳的温度。
烟气余热回收热换热器具体分析 随着我国经济的快速发展，能源的价格在日益上涨，能源库存也在日益减少，我们不断在发掘新型能源。工业锅炉是我国主要的热能动力设备，针对工业锅炉的使用特点（排烟余热回收潜力大的特点），烟气余热回收换热器应运而生。 电站锅炉排烟温度一般在110℃到160℃；大中型锅炉在正常运行时，排烟损失占到锅炉燃料输入热量的4%到8%；排烟温度每降15℃—20℃，可提高锅炉效率1%左右；排烟温度是锅炉热损失中最大的一项。 影响排烟温度的因素： （1）燃料的性质 （2）受热面积的状况（积灰、结垢、结焦等等） （3）过量空气系数、漏风率 （4）低温腐蚀因素 那么在降低排烟温度方面有什么措施呢，经过研究发现，降低排烟温度的方法是使用烟气余热换热器，在锅炉尾部烟道适当的位置增加烟气余热回收换热装置。根据不同需求可以在不同工序位置安装烟气回收装置（除尘前、除尘后、垂直烟道、水平烟道等）。 烟气余热回收换热器的优势有哪些？ （1）提高锅炉的循环效率，降低煤耗； （2）改善除尘效率（烟气余热回收装置在除尘前安装时） （3）减少脱硫塔蒸发量，节约用水。 值得注意的是，在安装烟气余热换热器后，会带来一些问题，如：低温腐蚀、磨损、积灰、烟气阻力等等。 一、低温腐蚀 烟气水露点：烟气中水蒸气含量一般为10%—15%，分压为0.01到0.012MPa，水蒸气的露点温度为45—54℃。 酸露点：当烟气中有SO3存在并与水蒸气发生作用生成硫酸蒸汽时，烟气中硫酸蒸汽的露点温度称为酸露点或烟气露点。它比水露点高很多，通常在90—130℃，对于高硫煤产生的烟气或富氧燃烧，酸露点甚至能达到140—160℃。
发电厂烟气余热利用热经济性分析与计算摘要面对我国能源和水资源紧缺等状况，在电厂设计中，优化系统设计，合理地利用电厂的烟气余热，提高机组效率，节约用水，减少煤耗，是节能的重要措施之一。本文针对我院某投标工程，对烟气余热利用的可行性及收益情况进行了分析。 关键词优化设计；烟气余热利用；投资；收益 the analysis and calculation of heat recovery from exhaust gas of power plant hua xiu-feng ，li xiao-ming （states nuclear electric power planning design & research institute, beijing 100094, china） abstract: according to the shortage of the energy sources and water in our country, when we design the power plant, optimum design is adopted, the heat from the exhaust gas is used. the efficiency of the power plant is increased, water and coal is saved. this is a good method to save the resource. in this article, based on a power plant our company bid for, the feasibility and income of the heat recovery from exhaust gas of power plant is analyzed. key words: optimum design; heat recovery from exhaust gas; investment; income 在火力发电厂中，锅炉的排烟余热问题即锅炉的排烟温度高一
北京烟气冷凝余热回收改造工程 ——广源小区西区锅炉房
原理
? （一）、热能回收装置原理 燃料中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气可以产生1.55KG水 蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3600KJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排 烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝发出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也 带有大量热量，一起排放。 烟气冷凝热能回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠 近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气放热和水蒸汽汽化潜热释放，加热水或 空气，实现热能回收，明显提高锅炉热效率。 （二）、锅炉热效率提高1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3 NM3（大约12.5KG）。 以过量空气系数1.3为例，产生烟气14 NM3（大约16.6KG）。取烟气温度200℃降低至 40℃，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850 KJ，总计 放热3450 KJ，约是天然气低位发热量的10%。若取80%烟气进入热能回收装置，可以 提高热能利用率8%以上，节省天然气燃料近10%。实际运行中，水蒸汽冷凝率超过 60%，天然气节省可达12%以上。
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培训资料
北京市场背景
? 由于举办奥运会，6环以内基本以燃气锅炉为主，目前约有3000座锅炉房，1.8万台燃气 锅炉。 北京市燃气集团09年1月19 日发布消息，2008 年北京市天然气用量达到52 亿立方米。 为实现绿色奥运，净化北京的大气环境， 天然气作为清洁能源其使用得到快速增长。目 前，北京城市燃气管网长度已超过一万多公里。08 年由于奥运因素，太阳宫、郑常庄、 京丰三大燃气电厂，首次向北京城市热网供热。 2009年首都能源与经济运行调节工作会议表示，在今年内，北京市东城、西城、崇文、宣 武城四区内剩余的燃煤锅炉将全部改造，未来由燃气锅炉替代。 为进一步改善首都大气环境质量，确保市政府各阶段控制大气污染措施中燃煤锅炉改用清 洁燃料任务的顺利完成，市政府决定对有锅炉改造任务的单位给适当资金补助。
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培训资料
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
实益长丰纺织有限公司 600万大卡导热油炉-余热回收装置 项 目 说 明 书 目录
1．摘要 (1) 2．公司营业执照和资质证书复印件 (1) 3．授权委托书 (2) 4．用户供热系统分析、节能分析及节能计算 (3) 5. 热量回收计算表 (4) 6．热管技术介绍 (5) 7．国内常用余热回收方式对比分析 (9) 8．热管余热回收解决方案 (10) 9. 施工方案 (12) 10. 工程报价及付款方式 (13) 11．售后服务 (14) 12．公司部分实体图片 (15) 13．公司简介 (16)
摘要 本文详细介绍了英德市实益长丰纺织有限公司供热系统余热回收工程方案，分析英德市实益长丰纺织有限公司供热系统并对余热回收技术做了系统的描述，根据工作需求及工作背景做出技术解决方案、施工方案、工程报价、节能分析、售后服务，对超导热管技术做了较为具体的描述。本文还对国内各种常用余热回收方式做了系统比较。
2 供热系统分析 英德市实益长丰纺织有限公司目前1台600万大卡燃煤导热油炉，在能源日趋紧张的背景下，同时企业的经营成本不断上升。排烟温度在280℃以上，造成很大的资源浪费。 备注：根据现有锅炉情况，排烟温度为280℃以上，其节能有很大的空间，因为其烟气量较大，热焓高。 节能分析 英德市实益长丰纺织有限公司导热油炉可以改进节能设备： 在导热油炉与引风机之间加装热管余热回收器，烟气温度由300℃降到130℃左右，每小时可产生173度的蒸汽1.15吨，回收74万大卡的热量，为企业带来可观的经济效益。 节能计算 每小时回收74万大卡热量，按煤燃烧值5000大卡、锅炉效率80%计算，每小时可省煤 74万大卡÷5000小时÷80％＝185公斤/小时 185公斤/小时×24/天×320天＝1420800公斤/每年 1420800公斤÷1000=1402.8吨 1402.8吨×0.7143=1001tce（每年可节省） 按煤价650元/吨，每小时节省费用 185公斤/小时×0.65元/公斤＝120元/小时 每年锅炉运行时间按7200小时计，则每年可节约 120元/小时×7200小时＝86万元 设备总投资约16万，则设备的回报周期为： 16万/（86万/12月)=2.23个月，保守估计3个月收回全部投资。
烟气余热回收 目录 前言 烟气余热回收的方法 编辑本段前言 近十年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展。各种新型，节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高窑炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。 烟气是一般耗能设备浪费能量的主要途径，比如锅炉排烟耗能大约在15%，而其他设备比如印染行业的定型机、烘干机以及窑炉等主要耗能都是通过烟气排放。烟气余热回收主要是通过某种换热方式将烟气携带的热量转换成可以利用的热量。 编辑本段烟气余热回收的方法 烟气余热回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件；二种是预热空气进行助燃。烟气预热工件需占用较大的体积进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇使用的炉窑还无法采用此种方法）。预热空气助燃是一种较好的方法，一般配置在加热炉上，也可强化燃烧,加快炉子的升温速度，提高炉子热工性能。这样既满足工艺的要求，最后也可获得显著的综合节能效果。 此外国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器，其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的余热回收。在100度以下烟气余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限，使用寿命低，维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。 21世纪初国内研制出了陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同，导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近，温度较高的地方，不需要掺冷风及高温保护，当窑炉温度1250-1450℃时，烟道出口的温度应是1000-1300℃，陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃，将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧，可节约能源35%－55%，这样直接降低生产成本，增加经济效益。 陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的最佳换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。它的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗氧化、抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。目前，陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉。 烟气余热回收的其它方式：
＿＿＿＿＿＿＿有限公司 导热油炉-余热回收装置 项 目 说 明 书 目录 1．摘要 (1) 2．公司营业执照和资质证书复印件 (1) 3．授权委托书 (2) 4．用户供热系统分析、节能分析及节能计算 (3) 5. 热量回收计算
表 (4) 6．热管技术介绍 (5) 7．国内常见余热回收方式对比分析 (9) 8．热管余热回收解决方案 (10) 9. 施工方案 (12) 10. 工程报价及付款方式 (13) 11．售后服务 (14) 12．公司部分实体图片 (15) 13．公司简介 (16)
摘要 本文详细某公司供热系统余热回收工程方案, 分析某公司供热系统并对余热回收技术做了系统的描述, 根据工作需求及工作背景做出技术解决方案、施工方案、工程报价、节能分析、售后服务, 对超导热管技术做了较为具体的描述。本文还对国内各种常见余热回收方式做了系统比较。
授权委托书 本授权委托书声明: 我 ( 公司名称) 现授权委托本公司( 单位名称) 的 ( 姓名) 为我公司代理人, 以本公司的名义参加某公司, 的2台600万大卡导热油炉余热回收工程的业务洽谈。代理人在合同谈判过程中所签署的一切文件和处理与之有关的一切事务, 我均予以承认。 代理人无转委权。特此委托。 代理人: 性别: 年龄: 单位: 本公司部门: 职务: ( 签字或盖章) 日期: 8月31日
供热系统分析 某公司当前2台600万大卡燃煤导热油炉, 在能源日趋紧张的背景下, 同时企业的经营成本不断上升。排烟温度在280℃以上, 造成很大的资源浪费。 备注: 根据现有锅炉情况, 排烟温度为280℃以上, 其节能有很大的空间, 因为其烟气量较大, 热焓高。 节能分析 某公司导热油炉能够改进节能设备: 在导热油炉与引风机之间加装热管余热回收器, 烟气温度由300℃降到130℃左右, 每小时可产生173度的蒸汽1.15吨, 回收74万大卡的热量, 为企业带来可观的经济效益。 节能计算 每小时回收74万大卡热量, 按煤燃烧值5000大卡、锅炉效率80%计算, 每小时可省煤 74万大卡÷5000小时÷80％＝185公斤/小时 按煤价650元/吨, 每小时节省费用 185公斤/小时×0.65元/公斤＝120元/小时 每年锅炉运行时间按7200小时计, 则每年可节约 120元/小时×7200小时＝86万元 设备总投资约16万, 则设备的回报周期为: 16万/( 86万/12月)=2.23个月, 保守估计3个月收回全部
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
烟气余热回收热量计算方法 一．烟气余热回收热量Q的计算 1.烟气的平均比热:Cp 烟气的入口温度T1时的比热C1 烟气的出口温度T2时的比热C2 烟气的平均比热Cp=（C1+C2）/2 2.烟气的质量流量:Vm(kg/h) 烟气入口温度T时的密度P 烟气的质量流量Vm= P*V 3.烟气换热量（显热）:Q烟气 烟气换热量Q=Cp×Vm×△T=Cp×Vm×(T1-T2) 4.水蒸汽的凝结热量（潜热）：Q凝水 天然气密度：0.642kg/m3；甲烷纯度为：90% 1kg甲烷燃烧产生2kg水蒸汽，1kg水蒸汽冷凝成水释放539kcal热量。 Q凝水=天然气量（m3/h）×0.642×90%×2×539 5. 烟气余热回收热量：Q=Q凝水+Q烟气 二．计算实例 例：某用户采用100万大卡直燃机组，额定制冷时排气温度为160℃。利用一台烟气板交对烟气余热进行回收利用将卫生热水由25℃加热至55℃，烟气通过烟气板交后排气温度降至75℃。 1.计算烟气换热量：Q烟气 烟气换热量Q烟气=Cp×Vm×△T=Cp×Vm×(T1-T2) 1万大卡燃料热值充分燃烧排气量为18m3； 100万大卡机组额定天然气用量为84.5m3/h，排气量V(m3/h)为：84.5×8600÷10000×18=1308 排气温度为160℃时，烟气质量流量Vm(kg/h): Vm=P×V=0.829×1308 =1084 烟气的平均比热Cp： 烟气入口温度为160℃时的比热C1：0.2590 烟气出口温度为75℃时的比热C2:0.2520 Cp=(C1+C2)/2=（0.2590+0.2523）/2=0.2555 烟气换热量Q烟气=Cp×Vm×△T =Cp×Vm×(T1-T2) =0.2555×1084×(160-75) =23541kcal 2. 计算水蒸汽凝水热量：Q凝水 Q凝水=84.5×0.642×90%×2×539=52632kcal 烟气余热回收热量: Q=Q烟气+Q凝水=23541+52632=76173kcal 3. 余热回收效率：76173÷（8 4.5×8600）×100%=10.4%三．烟气温度、密度、比热关系
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： ?到“十一五”期末（2010年），万元GDP能耗比“十五”期末降低20% 左右，平均年节能率为4.4%。 ?重点行业主要产品单位能耗总体达到或接近本世纪初国际先进水平。 ?压缩机作为制造行业的能耗大户，受到越来越多的关注，节能潜力巨大。 ?压缩机在工矿企业的平均耗能占整个企业的约30%,部分行业的压缩机 耗电量占总耗电量的比例高达70% ?从投资成本结构分析，压缩机的节能重心在能耗上，针对于电机驱动类 型的压缩机，能耗可以近似等于电耗。 平均全球各地区平均使用空压机负荷的百分比
钻井柴油机烟气余热回收利用装置 申请号/专利号：200920139896 本实用新型公开了一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，包括水罐以及盘管热交换器，盘管热交换器具有进气端与出气端，进气端与柴油机的排气管相连通；盘管热交换器还具有进水口与出水口，进水口与出水口之间连接着装有循环泵的循环水管路，循环水管路从油罐中穿过，水罐连接在循环水管路上。本实用新型结构简单，易于制造，利用柴油机排出的烟气余热加热油罐中的存油，达到了在冬季用０＃柴油替代－３５＃柴油、节能减排的目的，同时提高了井队冬季开钻工作效率，降低了井队运行成本。 申请日：2009年02月24日 公开日： 授权公告日：2010年01月06日 申请人/专利权人：新疆塔林石油科技有限公司 申请人地址：新疆维吾尔自治区克拉玛依市白碱滩区门户路100号 发明设计人：杜其江;何龙;李树新;田成建;林宣义;吕伟;姚庆元;尚玉龙;李建华;马伟;王琪 专利代理机构：乌鲁木齐新科联专利代理事务所有限公司 代理人：李振中 专利类型：实用新型专利 分类号：F02M31/16;F02G5/02;F01N5/02 点此查看跟该专利相关的主附图\公开说明书\授权说明书 烟气余热回收装置的利用 ２０１０年第１０期沿海企业与科技一一ＮＯ．１０．２０１０ｌ堂箜１２堇塑！￡Ｑ△曼坠坠量烈！垦！丛：墅墨竖趔坠錾！量丛堡Ｅ鱼匹垦丛丛Ｑ！！Ｅ蔓羔！垡丛婴坚！坐ｉ！曼！！塑Ｑ：１２主！烟气余热回收装置的利用梁著文〔摘要〕文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必奏巨和利用方向。当今国内外烟气回收蓑王的应用情况。从设计角度提出设置
烟气余热回收装王（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】粱著文，广东省电力设计研究院，广东广州。５１００００〔中圈分类号〕ＴＭ６２１．２〔文献标识码〕Ａ〔文章编号〕１００７－７７２３（２０１０）１０－０１１１－０００３一、引言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。Ｃ的热烟气由迸料端或出料端进入，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结水进行热交换，然后再将热量带入主凝结水系统，图ｌ为系统流程图。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—２２００Ｃ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。Ｃ，锅炉热效率大约降低１．ｏ％。因此，锅炉排烟是—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。将进人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。硝装置电功ｔｎ水牟龠圈１系统流程万方数据三、烟气余热回收装置在国内外的应用情况１．德国黑泵（Ｓｃｈｗａ眺Ｐｕｍｐｅ）电厂２×８００ＭＷ褐煤发电机组在静电除尘器和烟气脱硫塔之间加装了烟气冷却器，利用烟气加热锅炉凝结水。２．德国科隆Ｎｉｄｅｍｕｓｓｅｍｌ０００ＭＷ级褐煤发电机组采用分隔烟道系统充分降低排烟温度，把低温省煤器加装在空气预热器的旁通烟道中，在烟气热量足够的前提下引入部分烟气到旁通烟道内加热锅炉给水。３．日本的常陆那珂电厂采用了水媒方式的管式ＧＧＨ。烟气放热段的ＧＧＨ布置在电除尘器上游，烟气被冷却后进人低温除尘器（烟气温度在９０—１００℃左右）。４．外高桥电厂三期２×１０００ＭＷ机组进行了低温省煤器改造，低温省煤器布置在引风机后脱硫吸收塔前，根据性能考核报告，其节能效果明显。目前国内较多应用。器传热管的金属安全壁温Ｔａ。由于以上烟气酸露点的计算采用的是经验公式，但实际煤质及具体的运行情况会通常偏差较大，按锅炉厂的常规经验设计，一般会加５～ｌＯ℃的温度裕量作为金属安全壁温。如果在实际运行中通过取样检测能够获得较准确的烟气露点温度，可以相应调整烟气冷却器的金属安全壁温ｔａ。（三）传热管的堵灰问题低温受热面的积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，而导致不得不停炉清灰。为保证烟气余热回收装置不发生堵塞，应保持传热管的积灰为干灰状态。因此，在电站锅炉烟气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汽露点温度、传热管上不会造成水蒸汽结露至关重要。对于干灰的清理，可采取以下几方面的措施：１．烟道内烟气流动顺畅，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ｌＯｍ／ｓ，使烟气在流动中具有一定的自清灰功能。３．采用成熟可
热管技术在有机热载体锅炉烟气余热回收上的应用(2021 Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0371
热管技术在有机热载体锅炉烟气余热回收 上的应用(2021年) 绍兴是一个纺织印染大市，全市有2万余台有机热载体锅炉，其中燃煤有机热载体锅炉占到70%以上，燃煤有机热载体锅炉尾部排烟温度达到320℃以上，烟气带走的热量为30%--40%,造成大量的热量浪费。根据国家TSGG0002-2010《锅炉节能结束监督管理规程》的要求，尾部烟气温度过高，必须装节能装置，降低排烟温度。 为积极响应绍兴市节能减排的需要，我公司开发出一系列热管式余热锅炉，并在印染行业得到了广泛应用，降低了燃煤有机热载体锅炉排烟温度，取得了较好成绩、 1.热管技术回收有机热载体锅炉烟气余热主要用途 在燃煤有机热载体锅炉尾部受热面中，热管技术主要有以下用
途： 1.1.生产热水和蒸汽。利用有机热载体锅炉排烟温度300~400℃中，高温烟气余热，产生50-90℃的热水，也客气产生0.8Mpa及以下蒸汽，可以广泛用于生活和工艺用热。 1.2.预热空气。燃煤有机热载体锅炉具有排烟温度高，效率低的特点，在燃烧过程中，煤没有充分燃烧，可以用来加热空气，提高鼓风机进口空气温度，提高工作效率。 2.热管技术原理和回收装置构造 2.1.热管技术原理 热管是一个内部抽成真空并充以一定量高纯度工质的密封管,形状无特殊限制.全管分为加热段、放热段、绝热段。在工作时，工质在加热段吸热汽化,到放热段凝结放出热量,并回流到加热段重新吸热,从而将热量从一端传递到另一端,以达到热交换之目的。 以热管为传热元件的热管式余热锅炉(气一汽型热管换热器),具有超常规的优良特性,特别是在余热回收中,发挥着重要作用. 2.2.回收装置结构
空压机余热利用中央热水系统设计案 致： 根据贵员工宿舍中央热水系统工程项目的邀请，设计施工市森茂节能环保工程有限公司，按贵要求，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，供水式为不定时不定量，热水温度在55℃以上。 1．2 工程总案 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箱，再将热水管道接入宿舍楼各宿舍洗手间。 在管路上水箱、水泵、换热器两头及各预留检修处，均安装铜制优质阀门，另在保暖水箱出口及换热器出口处安装水过滤器各1个。 1．2．2保暖水塔 贵司安装两个50吨保暖水箱，即可满足贵公司员工的用水要求。水箱材质为双层不锈钢，50mm厚聚脂泡沫保溫层，24小时温降5℃以。 1．2．3 换热装置 本工程将对13台螺杆式空压机加装余热利用装置,分两套系统，每小时分别可产水800L以上，10小时可产水160吨，完全可以满足员工的用水要求。 1．2．4 补水系统 补水系统使用水位开关、电磁阀、温度控制器控制
余热回收方案 一、能量使用情况与节能要求 1.1 车间供热需求 为了保证产品质量和产能产值，三号车间的两个产品半成品仓库，冬季需要控制室内温度为22℃~40℃，以保证产品的质量，无人员值守故不需考虑温控与新风、人员舒适度问题，但须考虑入库人员的安全。 两个仓库占地面积基本相似，均为：12.65x 7=88.55m2。 仓库层高为6m，每个仓库体积为532m3。 VA装配车间，需要控制室内温度为22℃~30℃，以保证工艺的正常生产，装配车间有操作工人，需要考虑操作人员的舒适性因此提出需要对车间的温度、湿度、新风量进行控制。 装配车间占地面积15x23=345m2，层高为 2.5m，总体积为862.5m3。 武汉市地处中国中部，夏季室内温度>25℃，因此夏季不需要对生产车间供热，冬季室内温度<25℃，需要对室内供热。 车间供热需求为季节性，夏季停运，冬季投用。 1.2节能要求 公司要求不采用高品位的电能和蒸汽热能对车间供热，需要采用余热回收途径对车间供热，
1.3 车间耗热量 ①根据仓库的性质，估算每个仓库的供热负荷为25kW。 ②根据装配车间的性质，估算VA装配车间供热负荷为120kW。 1.4余热利用条件 1.4.1 可利用的热能 钢化玻璃工段有两台玻璃炉，其作用是玻璃软化后处理。玻璃高温处理后由冷风急速冷却。根据加工产品的不同，所需急冷温度由65~165℃。急冷后的热风直接排入大气，外排热风温度为45℃~65℃。外排热风仅为热空气，不含有毒有害气体。 为外排热风，每台玻璃炉配三台20000m3/h轴流风机。 根据估算，每台轴流风机按120%配置，维持室温25℃，每台轴流风机的热风可提供热负荷为100kW。 合计的余热足够满足车间的供热需求。 1.4.2可用余热回收型式。 根据现场情况，受热车间与玻璃炉间距比较近，可以将热风引入受热车间，由热风直接供暖。 该供暖方式简单易行，投资省，运行费用低，余热回收利用充分。 二、余热利用方案 2.1余热回收
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/411368548.html, 工业烟气余热回收利用方案优化分析 作者：罗先辉 来源：《科技与创新》2015年第14期 当前，我国资源、能源问题日益严峻，引起了国家与各地政府的高度关注。在节能减排的背景下，为了节约资源，实现社会经济的可持续发展，对工业烟气余热进行回收利用成为了大势所趋。在工业生产中，对烟气余热进行回收利用不仅节约了能源，保护了生态环境，还能为我国经济社会的建设与发展提供强大动力支持。 1;;工业余热回收利用现状 工业余热主要是指在工作生产过程中使用的热能转换设备和相关机械设备中未被利用的能量。总体来看，我国余热资源较为丰富。相关研究资料显示，我国余热资源数量平均高达 4.0×107;t标准煤。 工业部门的余热资源平均率为7.3%，但是回收利用率却只为34.9%.我国余热资源之所以回收利用率较低，主要原因是过多的余热量以各种形式浪费掉。在工业未来发展中，可以看出余热资源存在巨大的回收利用潜力。随着科学技术的发展，通过有效的管理、设备改造升级、节能操作等手段，可以使余热资源得到有效利用，余热资源利用回收率将会大幅提高。在现代工业发展中，充分利用余热资源，对提高资源平均利用率具有重要意义，同时这也是工业发展中亟需解决的问题。 2;;利用烟气余热的原则 3;;设计工业烟气余热回收利用优化方案 烟气回收工作中使用的主要设备是余热回收换热器，它是工业生产中的主要节能设备，在提高工业烟气热效率的同时，还能够大幅提升能量的有效能效率。因而在设计工业烟气余热回收利用优化方案时，就需要对换热器进行优化。 3.1;;确定优化目标 余热回收换热器最优方案受到多种因素的影响，包括能源价格、原材料价格、安装费用、贷款方式和利率等。另外，技术因素也会对其产生影响，例如换热器性能和使用寿命。 当前比较明显的优化目标方案主要有换热器回收预热年净收益最大目标函数、基于相对费用参数的换热器优化目标函数、最小投资回收年限目标函数等。这些目标函数的取法各有利弊，利用追求年净收益最大和相对费用参数的目标函数对预热回收效果进行了定量研究，但是能量、质量没有得到准确反映;而换热器优化目标函数虽然对能量的考虑更全面，但在投资经济效果方面存在欠缺。