電廠鍋爐煙氣余熱回收換熱器類型和技術(shù)展望
而在余熱回收中不可或缺的裝置便是換熱器,所以,一直以來余熱回收利用換熱器的強(qiáng)化傳熱技術(shù)就備受世界各國(guó)的關(guān)注,使得新型高效節(jié)能的換熱器層出不窮。自20世紀(jì)60年代起國(guó)外便開始實(shí)驗(yàn)與研究熱管換熱器技術(shù),在80年代開始了方形板片板殼式換熱器的使用,而我國(guó)自1985年起,開始引進(jìn)國(guó)外的“煙氣深度冷卻余熱利用”技術(shù),引發(fā)了國(guó)內(nèi)煙氣回收余熱利用換熱器的研究。進(jìn)入21世紀(jì)后,針對(duì)行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù),國(guó)內(nèi)制造商加大了研究力度和投入,并且隨著國(guó)內(nèi)材料技術(shù)、外擴(kuò)展受熱面技術(shù)及火電行業(yè)整體技術(shù)水平的提高,我國(guó)煙氣余熱利用換熱器制造開始進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新和突破的新時(shí)期。制造和運(yùn)用更加先進(jìn)的換熱器,更加高效地回收余熱,減少能耗,合理高效地利用有限的資源,已成為一個(gè)重要的課題。
2. 換熱器的介紹與工作原理
換熱器在電廠煙氣余熱回收中的利用十分普遍,目前國(guó)內(nèi)外的余熱回收裝置主要有:板式換熱器、GGH換熱器、熱管換熱器、熱媒體換熱器、低壓省煤器等,介紹及工作原理如下:
2.1 板式換熱器
板式交換器,在表面上具有一定的波紋,并且由許多金屬片疊裝而組成的一種換熱器,這一種換熱十分新型亦十分高效。這一種換熱器的每個(gè)金屬板片間都有薄矩形通道,通過板片進(jìn)行熱量交換,我們可以通過結(jié)構(gòu)來區(qū)分板式換熱器,在電廠中使用的換熱器
主要分為兩類①可拆卸板式換熱器②焊接板式換熱器,而第二種即焊接板式換熱器中,在現(xiàn)在應(yīng)用更加廣泛的是全焊式板式換熱器的換熱板片,它以不銹鋼為原材料,再通過特有的模具進(jìn)行加工,壓制而做成。板式換熱器主要由換熱芯體和外殼組成,換熱芯體由板片組焊而成, 采用周邊組焊的板束形式,取消了密封墊片,故耐熱、板片系模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)不同的工藝要求改變流程形式和流道面積的大小。用同一模塊壓制板片,根據(jù)需要其長(zhǎng)度可為216~12 000 mm,這種換熱器在國(guó)外供熱工程中應(yīng)用較廣泛。其表面的光滑也使得其具有不易結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn)。板式換熱器還消除了管殼式換熱器和可拆卸板式換熱器存在的死區(qū)現(xiàn)象。由于全焊式板式換熱器的特有性能,特別適用于在城市熱電聯(lián)產(chǎn)供熱工程一級(jí)站中作為高峰換熱器使用,它也將成為管殼式換熱器的替代產(chǎn)品。
2.2 GGH換熱器
GGH又叫煙氣再熱器,是煙氣脫硫系統(tǒng)中的主要裝置之一。它的功能在于使排出的煙溫度加熱上升,達(dá)到露點(diǎn)溫度以上,而過程便是將噴水后原煙氣中脫硫后的凈煙氣重新加熱到符合環(huán)保法規(guī)要求的排放溫度(通常不低于75~80 ℃) ,從而做到污染物在排出后能夠在大范圍內(nèi)擴(kuò)散,而不是在電廠周圍集中沉降。煙氣露點(diǎn)腐蝕是因?yàn)榱蛟負(fù)诫s在燃料中,當(dāng)燃料燃燒時(shí)會(huì)生成SO2,SO3,一旦換熱面的外表面溫度低于煙氣露點(diǎn)溫度時(shí),在換熱面上經(jīng)過的SO2或SO3就會(huì)形成硫酸霧露珠,導(dǎo)致?lián)Q熱面腐蝕,而GGH就在這個(gè)過程中擔(dān)任重要的角色,可以減輕對(duì)進(jìn)煙道和煙囪的腐蝕、提高污染物的擴(kuò)散度、降低進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度、降低塔內(nèi)對(duì)防腐的工藝技術(shù)要求。
余熱是指受歷史、技術(shù)、理念等因素的局限性,在已投運(yùn)的工業(yè)企業(yè)耗能裝置中,原始設(shè)計(jì)未被合理利用的顯熱和潛熱。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。根據(jù)供熱信息網(wǎng)調(diào)查,各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。
1.余熱回收主要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
余熱回收產(chǎn)品主要由熱管和箱體組成。熱管分為鐵翅片熱管和銅翅片熱管兩種,箱體由鈑金件拼裝而成。
2.需要高溫空氣的工業(yè)設(shè)備余熱回收節(jié)能原理
解決方案:廢氣余熱回收裝置就是提取工業(yè)設(shè)備排出的廢氣能量來加熱設(shè)備所需新鮮空氣進(jìn)氣溫度,達(dá)到降低廢氣的排放溫度和節(jié)約熱能源的目的。工業(yè)設(shè)備類如熱定型機(jī)、涂層機(jī)等。
3.余熱的回收利用途徑有哪些
解決方案:余熱的回收利用途徑很多。一般說來,綜合利用余熱最好,其次是直接利用,再次是間接利用(如余熱發(fā)電)。綜合利用就是根據(jù)余熱的品質(zhì),按照溫度高低順序不同按階梯利用,品質(zhì)高的可以用于生產(chǎn)工藝或余熱發(fā)電;中等的(120度-160度)可以采用氨水吸收制冷設(shè)備來制取-30度到5度的冷量,用于空調(diào)或工業(yè);低溫的可以用來制熱或利用吸收式熱泵來提高熱量的數(shù)量或溫度供生產(chǎn)和生活使用。
4.空壓機(jī)、煙氣余熱回收時(shí),節(jié)能率可達(dá)到多少
使用余熱回收產(chǎn)品,節(jié)能率最少為10%,最大可達(dá)到80%,具體的節(jié)能率需根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際使用工況來優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。
5.易產(chǎn)生腐蝕的廢氣余熱回收系統(tǒng)如何確保正常運(yùn)行
解決方案:余熱回收設(shè)備中的廢煙氣中往往含有二氧化硫等成分,遇到蒸汽或水分會(huì)形成亞硫酸物質(zhì)對(duì)管板和焊縫產(chǎn)生腐蝕,造成管板或焊縫處的滲漏現(xiàn)象,嚴(yán)重影響企業(yè)的連續(xù)化生產(chǎn)要求。針對(duì)上述問題,節(jié)能公司采用高分子復(fù)合材料現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行余熱回收器的管板防腐保護(hù)。材料有極好的耐熱沖擊,抗氧化,耐化學(xué)腐蝕的性能,可延長(zhǎng)設(shè)備壽命,降低能耗,提高生產(chǎn)率。
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