烟气余热回收技术PPT课件
烟气余热回收
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。
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。
工业余热回收技术(ppt)
轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑 等
化学反应热、如造气、变换气、合成气等的物理 显热。
可燃化学热、如炭黑尾气、电石气等的燃料热 高温烟气、窑顶冷却、高温产品等
玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等 烘缸、蒸锅、废气、黑液等
烘干机、浆纱机、蒸煮锅等
锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤乏汽等
25-90
热处理炉排烟
420-650 内燃机冷却水
66-120
干燥、烘干炉排烟 230-600 泵冷却水
25-90
催化裂化装置 退火炉冷却系统
430-650 430-650
空调和制冷冷凝 器
生产过程中热流 体或热固体
32-45 30-230
表1-3我国主要行业的余热资源情况
行业
余热资源来源
冶金
化工
10003000
6501650
8501000
9301035
620-735 980-
1540 845-
1100
中温余热
低温余热
来源
温度/℃
来源
温度 /℃
工业锅炉排烟 燃气轮机排汽
230-480 生产过程中蒸汽 凝结水
370-540 轴承冷却水
80-150 30-90
往复式发动机排汽 320-600 成型模冷却水
越高做工能力越强，工业企业中，余热资源的形态
通常有固体、气体、液体三种。具体可以分为以下6
种。
排气余热
按 高温产品和炉渣的余热
来 源
冷却介质的余热
分 可燃废气、废液和废料余热
类
废气、废水余热
化学反应余热
排气余热
排气余热占余热资源 总量的50%左右，并且温 度范围差别大。
锅炉烟气余热回收技术课件
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烟气余热回收
烟气余热回收烟气余热回收是一种利用工业烟气中的热能，将其转化为有用的能源的技术。
在工业生产过程中，许多设备会产生大量的烟气，并且其中蕴含着大量的热能。
如果不加以回收利用，这些烟气中的热能将会成为一种浪费。
利用烟气余热回收技术，可以将这些烟气中的热能转化为电力、热水等形式，实现能源的有效利用。
一、烟气余热回收的原理烟气余热回收的原理是利用烟气中所含的高温热能，通过热交换器等设备将其传递给工作介质，使其温度升高，从而实现能量的转化。
具体而言，烟气在经过工业设备后温度较高，热能丰富，而同一工艺中的其他设备或介质却需要能量供应才能进行正常运行。
通过在烟气和工作介质之间设置热交换器，将烟气中的热能传递给工作介质，使其温度升高并得到利用。
烟气在释放了热能后会冷却下来，然后被排出。
二、烟气余热回收的应用领域1. 电力发电领域烟气余热回收技术在电力发电领域得到了广泛应用。
发电厂中燃气轮机、燃煤发电等设备产生的烟气中含有大量的热能，通过热交换器回收这些热能，可以增加发电系统的整体效率，并减少对外部能源的依赖。
2. 石油化工领域在石油化工生产过程中，许多工艺所产生的烟气含有高温热能，通过烟气余热回收技术进行回收利用，不仅可以提高生产过程的能源利用率，还可以降低生产成本。
3. 钢铁冶炼领域钢铁冶炼过程中，高炉煤气以及其它烟气所含的热能可以通过余热回收技术回收利用。
回收过程中，烟气中的热能被传递给工作介质，使其升温后可以用于生产过程中的加热需求，从而实现能源的循环利用。
4. 建材行业在建材行业中，如水泥生产过程中，熟料窑炉烟气中的高温热能可以通过余热回收设备回收利用，为其他工艺提供热能，减少能源的消耗。
三、烟气余热回收的优势1. 提高能源利用效率通过烟气余热回收技术，可以将烟气中的热能转化为有用的能源，在一定程度上提高了能源的利用效率。
这有助于减少对外部能源的需求，降低能源消耗成本。
2. 减少环境污染利用余热回收技术，可以减少工业排放的烟尘、废气等污染物的含量，起到了环保的作用。
余热余压回收技术42页PPT
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，Байду номын сангаас使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
火电厂烟气余热回收系统ppt课件
德国阿尔斯通黑泵火电厂， 是世界科技最先进的火力发电厂之一。
代表了世界最新的火力发电科技。
项目背景 二
湿法脱硫与GGH的使用
国家法律规定，以煤为燃料的火电厂必须 安装脱硫系统；
脱硫系统以石灰石脱硫（FGD）湿法技术 最为成熟，使用率也最高；
湿法FGD的入口烟温为80~90˚C，出口烟 温一般为50~60 ˚C。
来支付节能项目全部成本的节能业务方式。这种节能投资方式允许客户用未来的节能收 益为工厂和设备升级，以降低目前的运行成本；或者节能服务公司以承诺节能项目的节 能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。
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合作方式二
直接投资模式
❖ 需求方（电厂）自行投资全部费用。 ❖ 我们提供成套设备、售后服务和技术支持。 ❖ 由需求方获得节能全部收益。 ❖ 需求方自行承担相关风险
超过设计值较多。为了减少排烟损失，降低排
烟温度，节约能源，提高电厂的经济性，一般
在锅炉系统尾部设置低温省煤器。凝结水在低
温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，自
身被加热、升高温度, 后再返回汽轮机低压加
热器系统，代替部分低压加热器的作用，是汽
轮机热力系统的一个组成部分。
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传统低温省煤器缺点：
❖ 传导温差小，换热面积大，占地空间 大，成本高，布置困难；
反复的甄选、实验、比较，使我们在防腐材料上获得杰出的成绩！
❖ 更强的耐腐蚀性 ❖ 更长的使用寿命 ❖ 更低的维护成本
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社会效益
降低烟气含量，减少排放量， 减少石膏雨； 降低工业用水量，提高系统效益； 提升热效率，实现节能减排； 使“零能耗”脱硫成为可能。
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经济效益
直接经济效益
余热回收技术 PPT课件
余热锅炉是回收和利用各种工业炉窑和石油化工 工艺气余热的主要设备
余热锅炉利用废气为热源，因此无需燃烧系统(除 非有补燃要求)
余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽以提高热回收 效率
热传导靠对流而不是靠辐射 余热锅炉不采用膜式水冷壁结构 余热锅炉采用翅片管最大限度地强化传热
1、使用场合分类，如烧结余热锅炉、加热炉余热锅炉、合 成氨余热锅炉、 硫酸余热锅炉等。
四、单管作业性 由热管组成的换热设备单根热管损坏对设备的换热影响 不大，即使部分热管损坏也不会影响的政正常运行；
五、热源分汇 在设计可以随意调整热管冷却段和蒸汽段的换热长度，以 控制热管的壁温，因此可以使热管换热器避开露点。这样就可避开露点 腐蚀、不易积灰；
六、热管与换热器单支点焊接，避免由热涨冷缩造成的应力。
2 余热发电厂的汽水流程简述
电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除 氧器、给水泵等组成。炉水在锅炉中被加热成蒸汽，经过 过热器进一部加热后变成过热蒸汽，过热蒸汽通过主蒸汽 管道进入汽轮机，过热蒸汽在汽轮机中不断膨胀加速，高 速流动的蒸汽冲动汽轮机动叶片,使汽轮机后的蒸汽排入 凝汽器并被冷却水冷却成凝结水，凝结水通过凝结水泵打 入除氧器中与脱氧后的补充水一起由给水泵打入锅炉。这 样就完成了一个周期循环。
在冷轧热处理炉常用的余热回收技术有三 种，即纯热交换器型低压热回收系统、余 热锅炉系统、过热水回收系统。热处理炉 产生的高温烟气经过余热回收后，热回收 率基本为10%～14%。
三炉段综合利用 产低压饱和蒸汽 烟气温度高 热管式余热锅炉系统
明火段烟气 过热水系统 蒸汽补充加热 稳压增压系统
15）传热面积A = Qy*1000/(K*Δtm) 16）需要管根数n=A/Ay0
锅炉烟囱热量回收ppt(共19张PPT)
• 为了使管内流体阻力达到理想状态，螺旋管采用热
水管网的经济平均比摩阻其数值按30～70pa/m选用， 根据流量和比摩阻可查的管径为
• ⑥螺旋管的的实际阻力计算
• DN70闸阀的当量长度为2×1.28=2.56m DN70补
偿器的当量长度9×6.8=61.2m 所以螺旋管的当量长 度
①烟气参数的选择 • 在一个标准大气压下烟气的定压比热容为
Cp=1kJ/(kg.℃)。对于区域锅炉房烟囱排烟温度为 165℃且对应的烟气密度为 • ②热量Q的计算
• Q=Cp m △t
• =1kJ∕(kg.℃)×9.47m3/kg×165℃ • =1446.9kJ∕kg
以6t锅炉为例
• 每小时的烟气流量在22143～31800m3/h取 烟气的的流量为31000m3/h，根据165℃烟 气对应的密度为可以计算出烟气中的质量 流量Gs=31000 m3/h×0.926kg/m3=28706kg∕h因此在单台 锅炉烟囱中烟气每小时携带的热量 Q=1446.9kJ∕kg×28706kg∕h=11537kw
螺旋管和墙壁发生热量交换，大部分烟气都排入了大气中，因此能被螺旋管以及与烟囱壁吸收的热量％ 65×5600元/t =9240元
• 故N=7 DN70闸阀的当量长度为2×1.
• ③螺旋管的长度的计算
•
• ④螺旋管的流量计算
• G=0.86Q∕(tc-tj)=0.86×310940/(45℃-10℃)=7640kg/h
• ③燃用烟煤的实际烟气 • V2py =Vy0 +1.0161(a-1)Vk0 • =6.14+1.0161(1.55-1)×5.17m3∕kg • =9.03m3∕kg • ④燃用烟煤、无烟煤、及贫煤的平均烟气
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采用耐腐蚀材料
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以烟气为热源的空气预热器
空 气 按传热 预 方式分
热
器 型 式
按构造 型式分
间壁换热式：管式和板式预热器
蓄热换热式：回转式空气预热器 管式预热器：钢管、玻璃管、热管、
优点：结构简单、维修方便、水容积大、 水质要求低
缺点：炉温低、燃烧差（尺寸受限） 传热效果差、排烟温度高、热效率低 汽压不宜提高、蒸发量受限 结构刚性大、清洗水垢困难、易堵灰
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（二） 水管锅炉特点
高温烟气在管外冲刷流动放热，汽水在管 内流动而吸热蒸发
优点：摆脱了火筒、烟管锅炉受锅筒尺寸 的制约，在燃烧条件、传热效果和受热面布置方 面得到根本改善，便于清洗和维修，提高了锅炉 容量、参数和热效率，水质要求高。
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（三） 锅炉的未来
未来发展方向：
大容量、高参数（效率高）
工业锅炉方向： ➢ 降低成本——简化结构、降低金属耗量 ➢ 提高运行经济性——改善燃烧、提高热效率 ➢ 运行安全 ➢ 机械化和自动化 ➢ 环保
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三、国内外烟气回收技术的发展
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，节能先进锅炉日 趋完善。
锅炉烟气余热的回收利用
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一、选题目的
在当今社会里，节能已成为继煤炭、电力、 石油和天然气之后的“第五能源”。而在 现在的工业锅炉的使用中普遍存在着热量 利用率低下，排放烟气余热温度过高，以 及烟气内污染环境气体含量过高等问题。
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目前工业锅炉是我国主要的热能动力设备, 随着我国经济快速发展,能源消耗日益增加, 城市大气质量日益恶化的问题越发突出。 在热能动力方面能耗高、污染高的主要原 因之一就是锅炉的烟气排放,锅炉排烟问题 一方面在于烟气污染物的直接污染,另一方 面就是过高的排烟温度。
铸铁翅片管等 板式预热器
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板式空气预热器
由大量的平行的平板或各种冲压的波纹板组 合而成，烟气和空气在板间错流而行进行热交换。
板式空气预热器流向
气-气换热板式预热器
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板式空气预热器特点：
传热性能好，同样流速的条件下其传热系数为钢 管式预热器的1.2～1.5倍；
压力降小，压力降仅为钢管式预热器的2/5～3/5； 结构紧凑，单位体积能提供的传热面积大； 节省金属，板厚和翅片相仿，仅1mm多； 抗腐蚀性能好，板材表面易进行多种处理，如 涂防腐涂料、渗铝以及“搪玻璃”等，使其冷端抗 硫酸腐蚀能力大大提高，国外已能用于烟气温度达 65℃； 清灰垢可用水冲洗；适合优化设计及工厂制造。
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据调查每1标准立方米天然气完全燃烧后， 可节省燃气8%左右。每1标准立方米天然 气完全燃烧后，冷凝水回收量0.65kg烟气 中的CO2减排量下降40％，NOX减排量下降 60％。
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以北京市为例：2008年冬季供暖共耗天然 气40亿立方米。若全部安装烟气冷凝余热 回收装置，可节约天然气约3亿立方米，可 回收冷凝水约2600万立方米。二氧化碳往 大气中的排放量约减少3000万吨。
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回转式空气预热器 工作原理和结构
换热元件由转子带动回转，烟气和空气分别由 上、下逆向流过。
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优点：
换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断 变化，露点腐蚀比管式空气预热器轻。
优
快速流动的空气可以起到一些吹灰作用，
缺
减少了积灰。
点
因换热元件连续转动，只一个单孔摆动式
吹灰器，就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。
3
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二、锅炉发展概况
单火筒
内部受热面
卧
双火筒
式
烟管
扩大容量 提高参数
圆筒型 （扩大受热面） 蒸汽锅炉
烟管锅炉
（锅筒布置） 立 式
火筒烟管 横烟管
纵烟管
（18世纪末）
（水管布置）
水管锅炉
横水管
直水管
外部受热面 19世纪中
竖水管
20世纪初
弯水管
5
（一） 烟管锅炉特点
高温烟气在火筒或烟管内流动放热，低温 介质在火筒或烟管外吸热
目前，国内外烟气余热回收装置大多采用 金属换热材料，主要结构形式有回转式换 热器、焊接板（管）式换热器、热管换热 器、热媒式换热器等。
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锅Байду номын сангаас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。
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。
采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了 不完全燃烧量。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 一步提高锅炉的热效率，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。
9
美、日、苏等工业发达国家都十分重视对 工业烟气余热的回收利用，把热管换热器 的研制、生产和推广应用工作放在优先发 展的位置，这就是热管换热器迅速发展和 广泛应用的原因。
键
少量的SO2再与氧化合形成SO3
是
烟气带有大量的水蒸气
SO3 的
当烟气温度降到400℃以下时
生
SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气
成
硫酸蒸气凝结到受热面上
发生低温硫酸腐蚀
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防止低温露点腐蚀的措施
提高空气预热器换热面的壁温
提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热 器冷端换热面的壁温，防止结露腐蚀。
在管式空气预热器内将管子水平放置，使烟气 在管外横流冲刷换热面，空气在管内纵向流动。这 样设计的预热器，其壁温比立式管（烟气走管内） 稍高，对减少低温腐蚀有利。
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燃油和燃煤锅炉
但是由于石油、煤等燃料中均含有硫，在 燃烧时，硫氧化物的产生是必不可少的， 它与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当锅 炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸 汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表 面形成液态硫酸（称为结露）。
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低温露点腐蚀
低温露点腐蚀机理
关
燃料中硫燃烧后全部生成SO2
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。
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燃气锅炉
对于燃气锅炉可以利用的烟气余热冷凝回 收装置进行回收。
烟气余热冷凝回收装置的技术原理，就是 利用温度较低的水冷却烟气，把烟气温度 降低到烟气中的水蒸汽冷凝，同时实现烟 气显热和水蒸汽冷凝潜热的回收利用，提 高锅炉热效率。