煙氣余熱回收器

煙氣是一般耗能設(shè)備浪費(fèi)能量的主要途徑，比如鍋爐排煙耗能大約在15%，而其他設(shè)備比如印染行業(yè)的定型機(jī)、烘干機(jī)以及窯爐等主要耗能都是通過煙氣排放。煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉(zhuǎn)換成可以利用的熱量。

煙氣余熱回收的方式：

1.余熱回收器（氣-水）

熱管余熱回收器是燃煤、油、氣鍋爐設(shè)備，安裝在鍋爐煙口，回收煙氣余熱加熱生活用水或鍋爐補(bǔ)水。其構(gòu)造如圖所示：下部是煙道，上部為水箱，中間有隔板。頂部有安全閥、壓力表、溫度表接口，水箱有進(jìn)出水和排污口。工作時(shí)，煙氣流經(jīng)熱管余熱回器煙道沖刷熱管下端，熱管吸熱后將熱量導(dǎo)*端，熱管上端放熱將水加熱。為了防止堵灰和腐蝕，余熱回收器出口煙氣溫度一般控制在露點(diǎn)以上，即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃，燃?xì)忮仩t排煙溫度≮100℃，節(jié)約燃料4-18%。

：劉

介紹了目前運(yùn)用在電廠鍋爐煙氣余熱回收的主要換熱器類型，并對(duì)各個(gè)換熱器的優(yōu)劣進(jìn)行分析比較，探討了目前制約換熱器行業(yè)發(fā)展面臨的主要問題，對(duì)我國(guó)換熱器未來發(fā)展進(jìn)行了展望。 

關(guān)鍵詞：換熱器 電廠 煙氣余熱 回收  煙氣 節(jié)能 

1. 前言 

當(dāng)前節(jié)能已經(jīng)成為能源行業(yè)的一個(gè)共同話題，而余熱資源的回收和利用亦是節(jié)能的重點(diǎn)話題。而作為耗能大戶的發(fā)電企業(yè)，更是有大量的余熱無法得到有效回收和利用，被白白浪費(fèi)。其中，煙氣熱損失是各項(xiàng)熱損失中大的一項(xiàng)，一般在5%～8%之間，占鍋爐總熱損失的80%或更高。因此急需尋找一條科學(xué)的煙氣回收途徑，使煙氣中的余熱得到高效的回收利用，降低能耗，同時(shí)對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略也具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

而在余熱回收中*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*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*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*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。  

2.3. 熱管換熱器 

熱管式換熱器在結(jié)構(gòu)上可分為整體式熱管換熱器和分離式熱管換熱器兩種。整體式熱管換熱器的等溫性相對(duì)分離式熱管換熱器較突出，所以可回收熱風(fēng)爐煙道廢氣的低溫余熱，另一方面可預(yù)熱助燃空氣和煤氣便是利用了其容易密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但是，在助燃空氣和煤氣方面，整體式熱管換熱器也存在不足，由于大直徑的助燃空氣管道和煤氣管道往返較多，若安裝上整體式熱管換熱器，便增大了投資，并且管道容易破裂。分離式熱管換熱器的工作原理，與整體式熱管換熱器的區(qū)別在于分離式熱管的受熱端和冷凝端置于不同的換熱器內(nèi)，分離式熱管換熱器利用了液化與汽化的原理，用兩條管道在連接分離的受熱端和冷凝端，一個(gè)為蒸汽連接管，另一個(gè)則為液體連接管。由于放在熱端的熱媒體被高溫的廢氣所加熱，所以變成蒸汽，加熱后的蒸汽經(jīng)過蒸汽連接管送到冷凝端。帶著從加熱端加熱的蒸汽在經(jīng)過冷凝端時(shí)，便被煤氣或助燃空氣冷卻，變成液體，液體在通過液體管道流通到加熱端受熱，而做到蒸汽-液體間的順暢轉(zhuǎn)換則是依靠分離式管道內(nèi)兩端的高低差實(shí)現(xiàn)，在整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞。但在高溫端的加熱蒸汽在冷凝端不一定可以做到*的冷凝，因此會(huì)產(chǎn)生不凝性氣體，熱管換熱器則加裝了不凝性氣體分離裝置，產(chǎn)生的不凝性氣體可隨時(shí)排放。熱管換熱器可分為：氣—氣、