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烟气余热回收节能的原理揭秘!

2018-02-03 09:15:53    9551次浏览

从各种冶金炉排出的高温烟气往往带走炉子供热量的20~50%。冶金炉烟气和被预热介质的流动方向相反,可较充分地利用烟气余热,达到较高的预热温度,器壁需用耐热材料制成。

图片不存在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。

3、余热氨水吸收制冷

以氨为制冷剂,以水为吸收剂实现溶液循环的吸收制冷机组为氨水吸收制冷机组,由于采用氨作为制冷剂,制冷温度范围从-30到5度,应用范围很广泛。余热回收制冷可以用作空调或工业冷源。泰山集团经近10年的研究,已经在这方面做出了一些业绩。

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