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锅炉含硫烟气用余热回收器

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10吨锅炉烟气余热利用方案
摘 要 因公司10吨锅炉排烟温度为230℃，拟使用烟气余热回收
装置加热锅炉给水，使锅炉给水（每小时10吨）从20℃达到60℃，从
而达到节约燃料的目的。使用余热回收装置，每小时可节约燃料量为：
煤115公斤/小时；或柴157公斤/小时。
关键词： 节约燃料量计算 烟气余热回收工艺流程 露点腐蚀
夹套式热管省煤器

一、回收10吨锅炉烟气可节约的燃料量
1、10吨锅炉的烟气可回收的热量
烟气参数
烟气量：30000m3/h，
烟温： 230℃， 经过回收装置后烟温：150℃
锅炉给水：20℃
因无烟气的成分组成，暂按标准烟气的成分来进行烟气的热量计算，
标准烟气的物理性质见下表
由上表并由内差法可得，230℃时烟气的比热Cp=1.1KJ/(Kg·℃)，
烟气密度ρ=0.7Kg/m3；150℃时烟气的比热Cp=1.08KJ/(Kg·℃)。烟气
从230℃降温至150℃所放出的热量为：
（30000×0.7）×（1.1×230-1.08×150）
=1911000KJ/小时 （456520Kcal/h）
按回收的热量95%能利用，可将10000公斤，20℃的给水加热至63℃
（或50℃的给水加热至93℃）。
2、可节约的燃料量
竹木加工企业常用的燃料如下表所示

如烟气回收的热量由锅炉（热效率一般可达75%）加热所得，采用
不同的燃料，需要的燃料量为：
杉木屑：1911000KJ÷（15.68×103）÷0.75=162.5公斤/小时
硬木屑：1911000KJ÷（16.2×103）÷0.75=157.3公斤/小时
竹 屑：1911000KJ÷（14.3×103）÷0.75=178.2公斤/小时
煤：1911000KJ÷（22.04×103）÷0.75=115.6公斤/小时
二、烟气余热回收利用工艺流程
烟气余热回收的工艺流程见附图。利用烟气的余热时，主要考虑硫
酸露点（确定排烟温度）对换热面的腐蚀以及换热器的积灰。
1、排烟温度的确定
在锅炉的设计和运行中, 排烟温度是影响锅炉效率和安全运行的重
要因素之一。排烟温度过高,排烟损失越大。有研究指出, 排烟温度每升
高15~20 ℃ , 锅炉热效率大约降低1% ; 排烟温度过低, 会使低温受热
面的壁温低于酸露点, 引起受热面金属的严重腐蚀, 危及锅炉运行安全。
因此, 锅炉的经济排烟温度应当控制在稍高于烟气露点的某个范围内。
因锅炉的燃料为煤时，其硫含量较高，如烟气余热回收装置的换热
面的壁面温度低于含硫烟气的露点温度，就会在烟气余热回收装置的换
热面上结酸露，使得换热器腐蚀泄漏。因此在进行烟气余热回收设计选
型时，采用合适的排烟温度，合理的结构就显得很重要。
烟气露点温度与燃料含硫量及燃烧方式的关系如下图示。

从上图可知，当燃料中含硫量1.6%时，烟气露点温度在145℃左右，
根据目前燃料煤的硫含量状况，选择烟气经过回收器后的排烟温度为
150℃。
2、余热回收设备的结构确定
（1）克服酸露点。
克服露点腐蚀最好的办法是使与烟气接触的换热管管壁温度高于烟
气露点，从而避免露点腐蚀发生。传统管式烟气余热回收器内水温一般
为20～95℃，管外壁一般为50～120℃左右，大大低于烟气的露点温度，
从而无法避免露点腐蚀发生。经过比较分析认为，对于高硫煤烟气，采
用“夹套式热管烟气--热水”器，可较好的提高与烟气接触的换热管管壁
的温度，消除局部“冷区”，从而避免发生露点腐蚀，提高设备的使用寿
命，保证生产正常运行。
烟气余热回收装置有如下三种结构，见下图

根据传热学原理，对于热管省煤器，如忽略管壁导热阻力，有如下
关系式：
○1传统的管壳式烟气----热水回收器，其管壁温度Tp由
(Tg－Tp)α1=(Tp－Tw1)α2
整理后得

2
1
11Wg
gp

TT

TT

○2夹套式热管烟气----热水回收器，其管壁温度Tp由
(Tg－Tp)α1=(Tp－Tw2)α2
整理后得

2
1
21Wg
gp

TT

TT
在以上二式中α1，α2为传热系数。从式可看出，管壁温度Tp与烟
气温度Tg、被加热流体温度Tw有关。如α1、α2、Tg一样，则管壁温度
仅与被加热流体温度Tw有关。很显然“夹套式热管烟气----热水回收器”
比传统“管壳式烟气----热水回收器”的Tw1要大（因Tw2为热管工质温
度，热管是通过工质再传热给水，如忽略管壁的热阻基本上与Tg一样）。
同时由于传统的“热管式烟气----热水回收器”其管板与烟气直接接
触，管板外壁温度会低于烟气露点温度，形成腐蚀。故采用“夹套式热
管烟气----热水回收器”回收烟气余热较好。
（2）防止换热面积灰的措施
锅炉的使用燃料为煤与生物质，燃烧过程烟气中带有较多的灰，烟
气在通过换热器，烟灰会积在翅片管上，如不及时清理，会降低换热器
的传热效果，严重时会堵塞烟道，使锅炉不能运行。
为了清除积灰，本换热器采用了
二种措施来定时清除积灰。
○1、利用引风机的自有抽力来清
灰。将换热器流通面积分成三部分，
平时运行时，每部分的风道挡板全
开。当需要清积灰时，关闭其中二个
风道，全开其中一个，这样流过该风
道的烟气流速就会是正常运行时的3
倍（达10m/s），利用风力将积灰带走。
2，在换热器两侧开有清灰门，可定期拆下清灰门，用高压水或高压
蒸汽、压缩空气等清除积灰。

烟道通风示意图
附：
“夹套式热管烟气----热水回收器”结构简介
1、工作原理
夹套式热管热交换器中的热管属于
重力式热管，结构上与传统重力式热管有
很大区别，传统重力式热管是在轴向方向
上传热。夹套式热管结构见右图。它由内、
外管以及内、外管之间的工质组成，其工
作原理是热管元件处于水平位置，不工作时，热管内部工质处于真空状
态。当热管正常工作时．热管外管外部介质是烟气，而热管内管内部介
质是水．热管外管内外壁之间温度差产生热传导．热量传给热管外管的
工质，内部工质受热蒸发．工质蒸汽从外管壁往内管外壁流动，到达内
管外壁后．通过热传导使内管的内、外壁之间形成温差，热量通过内管
的内壁传递给内管中的水，热量被水带走，内管外壁温度降低使热管内
工质蒸汽在内管外壁处冷凝形成液膜。当工质蒸汽冷凝足够多时，形成
水滴滴落到工质内，液体工质吸热再次蒸发，如此往复循环，利用烟气
热量不断地加热内管中的水。
2、“夹套式热管烟气----热水回收器”的结构
以夹套式热管为基本换热元件，将各换热元件组合，它的基本结构
如下图所示。
工质
内管

外管
翅片

夹套式热管
A

1-进水联箱 2-出水联箱
3-左管板 4-夹套式热管
5-右管板

4
5
2

1

3
烟气出口

烟气进口
给水进口
给水出口
A放大

夹套式热管省煤器结构示意图
给水入口

含有SO2及H2O的烟气流过由左管板和右管板围成的箱体空间，与
热管管束的外表面（包括翅片）进行热交换后，热管内的工质被汽化，
与热管中内管里的给水进行热交换，工质冷凝后重新成为液体，这样周
而复始地继续上述过程，使烟气热量源源不断地加热给水。产生的热水
被送不断地送往使用场所，降温后的烟气由引风机抽取通向烟囱。
同时为了提高夹套管的壁温，采用了顺流（热水与烟气流动相同）
方式，进一步降低了酸露点腐蚀的风险。

联系QQ：10322878

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锅炉烟气余热回收方案

锅炉烟气余热回收方案


长沙聚华热能科技有限公司
锅炉烟气节能项目
目
录
1、工程概况 ................................................... 3 2、设计依据 ................................................... 3 3、设计思想及原则 ............................................. 3 4、设计范围 ................................................... 4 5、锅炉运行及其排放烟气的相关参数 ............................. 4 6、设计目标 ................................................... 4 7、工艺设计及说明 ............................................. 5
循环水泵的起停由换热器进烟温度及软水箱液位来控制液位到达高水位时循环泵起动到达中水位时循环泵停但二台换热器进口温度都没达到设定值时循环泵不起动锅炉都处于停炉状态只要有一台锅炉运行通过换热器进烟温度检测且液位到达液位循环泵都会自动运行
锅炉烟气余热回收工程
方
案
书
长沙聚华热能科技有限公司
பைடு நூலகம்
2014 年 5 月
锅炉运行情况： 冬季：运行 5 个月 1 台 6 吨/小时蒸汽锅炉每天 24 小时运行； 1 台 10 吨/小时蒸汽锅炉每天运行 5～6 小时； 夏季： 运行 3 个月 1 台 6 吨/小时蒸汽锅炉每天运行 10 小时； 运行 4 个月 1 台 10 吨/小时蒸汽锅炉每天运行 8 小时； 全年锅炉总耗气量约：282.31 万 Nm3/年 烟气温度：210℃（锅炉出口处） 目前锅炉补水温度：5-30℃
硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及整改措施

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硫磺回收装置余热锅炉泄漏原因分析及整改措施武俊瑞;王斌;魏振军【摘要】介绍了硫磺回收装置工艺流程及运行情况,对其余热锅炉的运行条件和设计结构进行了阐述.分析了余热锅炉前管板与换热管焊缝处腐蚀泄漏的原因,并提出了相应的整改措施,要从源头上把控好锅炉制造安装质量.改造后,锅炉运行周期增加了1倍,不仅提高了锅炉的使用寿命,延长了检修周期,而且为以后硫磺回收余热锅炉的检修维护工作积累了宝贵的经验,保证装置的安全、长期、平稳运行.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】5页(P29-33)【关键词】硫磺回收;余热锅炉;管板泄漏;腐蚀;原因;整改【作者】武俊瑞;王斌;魏振军【作者单位】神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010;神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010;神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16;TQ0515随着煤化工技术的成熟和快速发展，煤炭正以新型的能源方式进入人们的视线，煤制烯烃、煤制气、煤制油等世界先进的煤炭深加工技术正在悄然改变着人们对煤炭固有的认知。

煤炭可以作为新能源储备，减少了国家出现资源短缺的隐患，同时优化了国内自身资源的优势，实现了国家自主调控能源的战略目标。

但煤化工行业的发展会对环境产生一定的影响。

伴随着人们环保意识的日益重视，同时随着《环境保护法》的实施，国家对企业排放的各类环境污染废气的指标也日趋严格。

而硫磺回收作为煤化工企业的环保装置，不仅保证了企业排放的废气能够达到国家规定的行业标准，而且大大减少了企业对环境带来的影响。

因此硫磺回收装置的长期平稳运行情况对企业的正常生产变得尤为重要。

而硫磺回收装置的余热锅炉作为一台高温高压的换热设备，十分关键，其运行情况直接影响装置的长期、安全、稳定运行。

1.1 主装置某公司的煤制甲醇项目采用水煤浆气化、低温甲醇洗和低压甲醇合成技术。

让你秒懂余热回收利用

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让你秒懂余热回收利用
余热的直接利用有以下途径：
1、预热空气或给水
利用高温烟道排气，通过高温换热器来加热进入锅炉和工业窑炉的空气，可提高燃烧效率，节约燃料。

2、干燥物料
利用各种生产过程中的排气来干燥材料和部件。

例如，陶瓷厂的泥胚、冶炼厂的矿料等。

3、生产热水和蒸汽
利用中低温的余热来生产热水和低压蒸汽，供生产工艺或生活需要。

热管式气-液式热管换热器
热管式余热热水器，能合理的将排放的高温废气进行余热回收，给水加热产生热水，根据需为生产或者生活供应热水。

热管式余热热水器采用高效的热管，换热速度快，效率高。

针对燃烧重油、煤等含硫量高的烟气余热回收时，突出了其明显排放烟温控制优势。

采用不同级别的热管启动温度，确保端排烟温度不低于露点温度，有效的避免酸露腐蚀问题。

自动控制补水。

热管式气-气式热管换热
热管换热器以超导热管为核心传热元件，高温烟气冲刷热管吸热端，使热管中工质蒸发成气体向冷却端流动，在冷却端冷凝放热，把空气加热。

热空气经管道为锅炉补风。

冷、热流体都在热管管外流过，两侧都可以用翅片强化，传热效率高，体积紧凑，压力降小，阻力损失小，从而节约了鼓风机和引风机的动力消耗。

热管的热侧（烟气侧）和冷侧（空气侧）是使用隔板分隔开的，热管和隔板之间有可靠的密封。

因此空气和烟气之间泄露的可能性很小，从整体结构上减少了漏风可能。

燃煤锅炉烟气余热回收利用研究

燃煤锅炉烟气余热回收利用研究

燃煤锅炉烟气余热回收利用研究摘要：在我国社会经济和科学技术不断提升的大环境下，我国坚持走可持续发展道路，然而电力企业开发了一种从燃煤锅炉烟气中提取部分水蒸气及其潜热的先进余热回收技术。

回收水质量高并且不含矿物质，可以用作几乎所有工业过程的补充水。

该技术进一步发展成为两设计阶段，适用于火力发电厂的烟气应用。

关键词：燃煤锅炉；烟气余热；燃烧效率引言火力发电厂锅炉主要是为人们日常生活、生产等提供稳定的电力，并且在强调节能减排的情况下，火力发电厂锅炉生产尚未完成该目标，这样也阻碍其发展进程。

基于此，如何将烟气余热利用技术应用到火力发电厂锅炉尾部烟气中，成为重点解决和研究的一项内容，根据实际情况，选择合适技术方案，以此有效提升企业节能减排的效果，提升火力发电厂锅炉生产的效益，更为后期的发展，提供了坚实的基础。

1TMC工程技术原理废气在纳米多孔陶瓷膜管的一侧流动，另一边是冷锅炉补给水流动反流。

烟气中的水蒸气通过内部分离膜层（60～80Å空隙大小），然后通过中间层（500Å空隙大小），最后通过基板（孔径0.4ｎｍ）。

烟气中的其他气体成分被冷凝液阻止通过烟膜。

凝结水及其潜热与冷锅炉补给水结合，帮助在进入锅炉给水箱或除氧器之前提高其温度。

在TMC单元的水边保持一个小的真空空间，以防止由于液体压力头引起的水回流，并为水通过膜提供额外的驱动力。

然而，需要一些改进来降低模块成本、安装成本，提高可维护性，能够满足企业的经济性，特别是对于利润丰厚的改造锅炉市场，需要更加紧凑和用户友好的设计。

对于现场实际应用的TMC设计考虑了以下关键因素：更高容量的模块化设计减少了每单位烟气流量所需的模块数量，从而可以扩展到更大的回收处理系统。

采用通过利用向上的废气流和向下的水流来降低占地面积要求的设计。

这种设计允许将ＴＭＣ直接安装在锅炉顶部，从而也降低了管道系统和安装成本。

改进管束设计，以便更有效地利用膜表面，从而减少所需的管子数量。