燃煤锅炉烟气余热回收计算
关于烟气余热利用新方案设计计算
4. 假设条件 1) 、不考虑烟气中灰尘所含热量。 2) 、不考虑酸露凝结时的放热。 3) 、涉及简单传热计算时,假设空气、烟气的热物理性质为常数。 4) 、不考虑换热器、管路散热损失。 5. 计算过程
请参考计算表格 实际运行中,烟气出空气预热器温度在 120~150 度,烟气进空气预热器温度在 340~370 度,空气进空气预热器温度在 20 度左 右时,出空气预热器的温度在 310~340 度。经计算,空气预热器中烟气的热容量大约是空气的 1.35 倍。 很显然,1.利用烟气余热加热空气的方式,由于空气热容量小于烟气,很难将空气进锅炉的温度再进一步升高,所以所获得的 收益甚微。2.直接利用烟气加热凝结水,由于烟气的温度已经较低,进入热力系统后大部分热量仍将以冷源损失掉,所以所获收益 也不明显。 通过详细考察空气、烟气的热容量,为了深度利用烟气余热,并将余热发挥出最大节能效果,采取如下措施:将烟气低温部分 回收来热量加热空气,由于空气温度升高,进入空气预热器后所消耗的高温部分烟气热量将减少。由此,将节省下来的空气预热器 内温度较高的烟气热量用于回热系统。 我们将烟气温降分为以下三个温度段:350~254 度,220~140 度,113~65 度,空气温升也分为三个阶段:190~320 度,80~190 度,20~80 度,对应于烟气三个温降温度段。烟气温降中的 254~220 度、140~113 度,即为我们从中获取的热量段,将两温度段热 量分别加热给水取代部分 2#高加抽气和加热凝结水取代部分 6#低加抽气。
Pn hn
①
Pr8 h8
锅炉尾部受热面
⑤
Pr6 h6
②
Pr5 h5 t5 t4 Pr4 h4 t3 ts4 P=0.824 t=172 t=132 Pr3 h3 t2 ts3 t=104 ts2 Pr2 h2 t1 ts1 tsf6 Pr1 h1
烟气余热回收计算
化验数据
(二)烟气冷凝余热回收装置输出热量
10
回收器循环水量
G
kg/h
试验数据
11
回收器进水温度
Tjs
℃
试验数据
12
回收器出水温度
Tcs
℃
试验数据
13
回收器进水压力
Pjs
MPa
试验数据
14
回收器出水压力
pcs
MPa
试验数据
15
进水焓
Hjs
kJ/kg
查水和水蒸气性质表
16
出水焓
Hcs
kJ/kg
序号
名称
符号
单位
计算公式或数据来源
试验数据
(一)燃料特性
1
收到基碳
Car
%
化验数据
2
收到基氢
Har
%
化验数据
3
收到基氧
Oar
%
化验数据
4
收到基硫
Sar
%
化验数据
5
收到基氮
Nar
%
化验数据
6
收到基灰分
Aar
%
化验数据
7
收到基水分
Mar
%
化验数据
8
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
化验数据
9
收到基低位发热量
Qnet,r,ar
查水和水蒸气性质表
17
燃料消耗量
B
kg/h
试验数据
18
回收装置输出热量
Qr
kJ/kg
近似取为收到基低位发热量
(三)烟气冷凝余热回收装置输入热量
19
排烟处RO2
燃气供热厂锅炉烟气深度余热回收工程
De s i g n o f De e p R e c o v e r i n g Wa s t e He a t f r o m F l u e Ga s i n He a t i n g P l a n t
WANG m
( E n e r g y a n d E n v i r o n me n t E n g i n e e r i n g De s i g n a n d Re s e a r c h I n s t i t u t e ,
0 引言 当今 社会“ 节能” 已成 为继煤 炭 、 石油 、 电力 、 天 然 气之 后 的“ 第 五 能源 ” , 而 目前使 用 的工业锅 炉 中普 遍 存在 着 锅 炉热 效 率低 、 排烟 温 度 余 热温 度 高 、 烟 气 污 染 气体 含 量 过高 等 问题 。锅 炉 是 我 国主 要 的热 能设 备, 随着 我 国经济 的快 速发 展 , 能源 消耗 日益 增加 , 城 市 空气质 量 日益恶化 的 问题越发 突 出。 锅炉 方面 能耗 高、 污 染高 的主 要原 因之 一就 是排烟 温度 。排 烟温 度 高 为亟待 解决 和重 点突破 的难 点之一 。 目前 ,大 中城市 已有 大部 分供热厂 从燃煤锅 炉改 为燃 气锅炉 , 尤 其是大 型集 中供 热厂 中大容量 、 高参数 燃气 锅炉 , 已加装 了烟气余热 冷凝 回收装置 。 烟 气余热 冷凝 回收装置 是利用温 度较低 的水冷 却烟气 ,把烟气 温度 降低到烟气 中的水蒸气冷 凝 , 同时 , 实现烟 气显热 和水 蒸气潜热 的回收利用 , 提高锅炉 热效率 。 现 在 随着 节 能技术 的不 断发展 ,又有 了在烟气 冷凝装 置后使烟 气温 度进一 步降低 的深度节 能技术 问世 ,烟气 深度 回 收余热 的工程 己在北 京某供热厂 中实施应用 。
烟气潜热回收效率计算
烟气潜热回收效率计算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:烟气潜热回收是指通过采用热交换器等设备,将工业生产过程中排放的烟气中的热量回收利用,提高能源利用效率,降低能源消耗。
烟气中的热量主要包括明烟(即温度高于环境空气温度的烟气)和潜热(即由水蒸气形成冷凝水释放的热量)。
一般来说,烟气中的潜热回收效率可以用以下公式来计算:烟气潜热回收效率= (回收的潜热量/ 烟气中的总潜热量)× 100%如果要计算烟气潜热回收效率,首先需要了解烟气中潜热的计算方法。
通常情况下,烟气中潜热的计算可以通过以下公式来进行:烟气中的总潜热量= Vg × Cp × (Tg - Ta)Vg是烟气的体积流量,单位是m3/h;Cp是烟气的比热容,单位是kJ/(kg·K);Tg是烟气的温度,单位是摄氏度;Ta是环境空气的温度,单位是摄氏度。
通过这个公式,可以计算出烟气中的总潜热量。
接下来,通过使用热交换器等设备回收利用部分烟气中的潜热,我们可以获得回收的潜热量。
在实际应用中,热交换器的效率、设计参数等都会对回收效果产生影响,因此在设计和选择烟气潜热回收设备时,需要根据具体情况进行计算和优化。
将回收的潜热量代入烟气潜热回收效率的公式中,就可以得到相应的效率值。
通过计算烟气潜热回收效率,可以评估热交换器等设备的性能,优化烟气处理系统,实现能源的有效利用。
烟气潜热回收是一项重要的节能措施,通过合理设计和运用相关设备,可以提高工业生产过程中的能源利用效率,降低生产成本,减少环境污染。
在实际操作过程中,需要根据具体情况进行计算和优化,确保烟气潜热回收效率的有效提高。
第二篇示例:烟气潜热回收是一种能源回收技术,通过利用工业生产或排放的烟气中所含有的高温废热来进行热能回收和再利用。
这种技术能够有效地提高能源利用效率,减少对环境的污染和能源资源的浪费。
在工业生产中,烟气潜热回收已经被广泛应用,但其效率的计算与评估至关重要。
烟气余热回收计算doc资料
0.95 1320965.88 315492.21
366.85 80.00 5.00 14970.00 1.093 1.005 80.33 254412.92 66.42 535.61 535606.14
投入成本 成本回收期 SO2减排量 CO2减排量 氮氧化物减排量 CO减排量
给定 查表 查表 计算
Qh/Qd/η
Bj*W*0.0085 Bj*W*2.6
Bj*W*0.0074 Bj*W*0.0005
92600.00 2.07 13.55
4144.57 11.80 0.86
20.00 9000.00 55.05 15000.00 21.03
0.40 143.60 2738.49 482.37 254412.92 78.87 636.03 636032.29 200000.00 3.77 16.09 4921.68 14.01 0.95
SO2减排量
Sj
CO2减排量
Cj
氮氧化物减排量
Nj
CO减排量
NCj
Mpa ℃ KJ/kg Kg/h 万kCal/h kg/h 吨/年 元 元 月 kg/d kg/d kg/d kg/d
Bj*W*0.0085 Bj*W*2.6
Bj*W*0.0074 Bj*W*0.00054
给定 给定 计算(大概值) 给定 Qh/V给水
m3/kg Vα*(273+165)/273
kg/m3 kJ /(kg·ºC )
m3/h kg/h Kg m3/h
查表 查表 计算 计算 计算 经验计算
实际烟气体积流量
实际烟气质量流量
排烟温度
烟气冷凝热回收方案设计与计算
烟气冷凝热回收方案设计与计算《燃气应用》课程2010-2011学年春季学期大作业目录一、研究背景 (2)二、研究问题 (3)三、方案设计及计算 (4)1.方案一计算 (4)2.方案二计算 (10)3.1给定方案计算 (10)3.2扩展方案设计及计算 (10)四、比较探讨 (15)五、总结思考 (15)六、课程总结 ............................................................................. 错误!未定义书签。
一、研究背景在北京,近几年出现了许多作为区域供热热源的中小型天然气锅炉,2005年北京用于采暖的天然气耗量约20亿Nm3/年,如果50%的锅炉能够回收这些天然气燃烧的烟气冷凝热,将节约天然气用量1.5亿Nm3/年。
天然气价格按1.8元/Nm3计,则每年可减少燃料费用2.7亿元。
可见,实现天然气烟气冷凝余热在采暖的应用,将会显示出巨大的经济效益和社会效益。
由于天然气的主要成分为甲烷,含氢量很高,因而燃烧后排出的烟气中含有大量的水蒸气(容积成分接近20%),水蒸气的汽化潜热占天然气高位发热量的比例为10%-11%,若将烟气冷凝潜热回收,可较大幅度提高天然气的利用效率,因此回收利用烟气余热是提高天然气利用效率的一种有效途径。
目前,燃气锅炉回收烟气冷凝热利用系统是按照温度低的供热回水通过设置在锅炉尾部的凝水换热器使烟气冷却,从而获取烟气的部分显热和水蒸气潜热。
在空气温度低的环境中,一些冷凝锅炉还在冷凝换热器后设置空气预热器,使烟气温度进一步降低,冷凝热进一步得到利用,被加热的空气进入锅炉燃烧。
具体分析实际工程:锅炉工作将产生较高温度的水,同时为了避免低温水通入锅炉导致锈蚀等一系列问题,需要对送进锅炉的水有一定温度要求。
另一方面,房间侧采用地板采暖或者暖气片采暖等不同形式所需要的供水温度不一样(回水温度也相应不一样),但都比锅炉出水温度低。
燃气锅炉烟气余热深度回收利用的分析研究
燃气锅炉烟气余热深度回收利用的分析研究发布时间:2022-03-03T06:21:21.872Z 来源:《建筑设计管理》2021年21期作者:李鹏[导读] 在燃气锅炉供热中,大型燃气锅炉的排烟温度一般为100℃及以上李鹏身份证号码:61030319811006****摘要:在燃气锅炉供热中,大型燃气锅炉的排烟温度一般为100℃及以上,即使采用常规烟冷器余热回收方法只能回收少部分显热(烟气温度降至约60℃),大部分热量以水蒸气汽化潜热的形式排至环境中,并产生烟囱“白烟”效应对环境造成热污染。
吸收式热泵的使用能将烟气的温度进一步降低至30℃以下,通过烟气冷凝余热回收利用技术,不仅可以将排烟温度降到露点以下,回收利用排烟显热和排烟中水蒸气凝结潜热,还可将烟气冷凝水资源化再利用,烟气冷凝水还可吸收净化烟气中SO2和NOX及颗粒物等污染物起到净化烟气的效果,并实现烟囱“消白烟”美化环境。
燃气锅炉的烟气余热深度回收利用的节能、节水、减排潜力更大,意义重大。
大规模“煤改气”为吸收式直燃热泵应用于烟气余热深度回收利用领域提供了广泛的平台。
关键词:燃气锅炉;烟气余热1 烟气余热回收利用的分析研究天然气燃烧后排出的烟气中的水蒸气冷凝析出时,可释放出大量冷凝热。
例如,对燃气直燃机或燃气锅炉,其排烟温度一般在145℃左右,可见烟气露点温度为60~57℃,如果可将排烟温度降低至30℃,则可使燃气锅炉的效率提高10%以上。
目前,国内外大中型锅炉等主要是利用中高温排烟余热,对于低温排烟余热,特别是烟气露点温度以下的余热利用很少,主要原因是烟气冷凝水呈酸性,易对设备造成腐蚀,同时低温烟气传热温差小、换热系数小,使得换热设备体积大、耗材多、投资大,流动阻力大。
1.1 烟气余热回收利用的计算通过烟气余热量的计算可知,将烟气温度从145℃下降到高于露点温度时可提高烟气利用率4%~6%;若将烟气温度从145℃下降到低于露点温度时可提高烟气利用率10%以上。
华源泰盟燃煤锅炉烟气余热深度回收和消白技术
26产业 INDUSTRY燃煤锅炉在运行时会排放大量的高温烟气,烟气经过除尘、脱硫、湿电除尘后排入大气,脱硫后排烟温度约为55℃,烟气蕴含大量的潜热,直接排放不仅带来了能源的浪费,而且由于湿度较高,会形成烟囱冒“白烟”现象。
“燃煤锅炉烟气余热深度回收和消白技术就是为解决这个问题孕育而生的。
”杨巍巍告诉记者。
研发记者:燃煤锅炉烟气余热深度回收和消白技术在研发过程中遇到哪些问题?如何解决的?讲述一两个令人印象深刻的事件或瞬间。
杨巍巍:主要问题有两个。
首先是烟气热量的计算,因为燃煤的特点,没有准确的燃煤成分和烟气成分,因此在项目研发阶段无法确认烟气余热量计算的准确性;其次是由于燃煤烟气的成分复杂,对喷淋式换热器的结构、流程、防腐等问题提出了新的要求。
我们解决这两个问题的方式,重点是加强理论研究和模拟计算。
通过更广泛地查阅文献、理论研究和模拟计算,充分考虑可能遇到的各种问题,形成了一套完整的烟气热量计算方法和喷淋式换热器的设计方法,并在实际项目中应用,验证这些方法都是准确可行的。
由于燃煤项目都是大项目,无法做小试或中试等试验研究,所以只能以这种方式保证准确性。
印象比较深刻的瞬间是,在第一个项目完成后,为了得到更准确的数据,带着各种测试设备对整个系统进行了详细的测试,其中就包括在40多米的烟道出口测量烟气参数,并多次调整。
在40多米的平台上测试了七八天,每天上下十几次。
最终通过理论与实际结合,完善了设计计算模型。
记者:燃煤锅炉烟气余热深度回收和消白技术的关键技术有哪些?杨巍巍:主要两点。
一是专用吸收式热泵。
目前,吸收式热泵余热回收技术以其高效节能和具有显著经济效益的特点,尤为引人注目。
吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质,对环境没有污染,不破坏大气臭氧层,而且具有高效节能的特点。
溴化锂吸收式热泵可以回收利用各种低品位的余热或废热,达到节能减排的目的。
吸收式热泵以高温热源驱动,把低温热源的热量传递给到需要的中温热源,从而提高系统能源的利用效率。
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析发布时间:2022-03-17T07:01:48.601Z 来源:《中国电业》2021年23期作者:周旅[导读] 燃煤锅炉在工作过程中通过燃烧燃料会产生大量的废气周旅四川广安发电有限责任公司四川广安 638000摘要:燃煤锅炉在工作过程中通过燃烧燃料会产生大量的废气,这些废气中含有大量的水蒸气和氮氧等化合物,若不对该部分烟气进行处理就直接排放,不仅会浪费大量的热量,而且会造成严重的环境污染,无法满足新形势下节能减排的需求。
目前,多数燃煤锅炉的废气在排放前会经过专门的余热回收和氮化物处理,由此降低污染性。
但由于技术限制,主要是采用了分别回收余热和脱氮的方式,其效率低、氮气回收量少,处理技术相对落后。
在对燃煤锅炉废气排放流程进行充分分析的基础上,提出了一种新的燃煤锅炉余热节能回收与超低氮气排放技术。
该技术通过在喷淋塔内利用喷淋水对烟气进行降温和加湿,可提高处理废气的露点温度,同时将烟气内的热量传递给喷淋水,进而提高水温,实现对烟气余热的回收,同时降低氮化物的浓度,提高对氮化物的吸收效果,降低氮气的排放浓度,实现节能目标。
关键词:燃煤锅炉;烟气余热;回收;节能1燃煤锅炉烟气余热关键技术在余热获取方面,有诸多问题制约燃煤锅炉排烟温度的降低,如烟气传热过程中的硫酸腐蚀烟道及湿灰堵塞问题。
同时在研究排烟温度时,多数研究未把受热面积、腐蚀、磨损等多种效应有机结合,而是分开研究。
因此,下一步研究需将积灰、磨损及露点腐蚀的防治与强化传热及减少流动阻力进行整体集成优化。
在余热转化方面,需构建新型烟气余热特性热力循环,根据热源的品位及数量,寻找理想的热电材料、工质等,综合考虑材料和设备对系统热力性能、经济成本及生态环境的影响,通过多目标优化或多属性评价等方法,获得最佳的循环性能。
2烟气余热回收的利用方式2.1变工况下烟气余热回收变工况下烟气余热回收主要通过高压省煤器和低压省煤器实现。
其中,烟气余热回收的循环部位是旁路烟气管道,其温度区间是350-400℃。
优化锅炉余热回收热能的计算方式
优化锅炉余热回收热能的计算方式作者:孙乐意来源:《科学与财富》2015年第36期摘要:中国的燃煤电厂为全国提供了绝大多数电能,同时也消耗了大量的煤炭和水资源,并排出大量烟气,而锅炉的排烟热损失占锅炉总热损失的70%-80%。
为了减轻尾部受热面的低温腐蚀问题,燃煤电厂的排烟温度普遍比设计温度高20-30°C,这又造成了燃煤电厂煤耗量的增加。
计算显示,锅炉的排烟温度每上升15-20°C,锅炉效率就会下降1%,供电标准煤耗上升3-4g/kW*h,每年多浪费标煤3000多万吨。
因此,降低电厂锅炉的排烟温度可以有效降低煤耗,对于节能减排和提高电厂的经济性具有重大意义。
然而要想到达这一理想状态,还需研究出优化锅炉余热回收热能的计算方式。
关键词:锅炉余热计算方式余热锅炉是指那些利用工业过程中的余热以产生蒸汽的锅炉,借以提高热能的总利用率,降低燃料消耗指标,降低电耗,以获取经济效益。
在一个典型的燃煤燃气电厂或者化工厂中,存在很多高温热源。
可以通过蒸汽或其他如氟利昂、轻质烃之类的工作流体,回收过程中产生的或剩余的能量。
对锅炉和冷凝器采用较大的换热面积,可以增加系统的动力输出。
但是,在功率回收和换热器的投资成本之间存在一个折中平衡。
一、锅炉烟气余热利用的研究背景和意义我国是一个以火力发电为主要电力来源的国家,截至2012年底,我国的电力总装机容量达到了 11.45亿千瓦,其中火力发电装机容量占到71.55%,火力发电量占到了全国发电总量的78.57%,如图1-1所示。
我国的火力发电以燃煤为主,煤电装机容量7.58亿千瓦,占火力发电装机总容量的92.55%。
我国的燃煤电厂为全国提供了将近80%的电能,但也消耗了全国将近60%的燃煤和20%的工业水,排放出约占全国总量45%的SO2、50%的NOx、和48%的CO2。
电站锅炉是燃煤电厂能量转化系统中最基本也是最重要的设备之一,电站锅炉是否节能会直接影响燃煤电厂的整体性能、进而会对全国的节能减排战略产生重要影响,因而意义重大。
燃煤锅炉烟气余热利用概述
燃煤锅炉烟气余热利用概述摘要:近年来,随着人们物质生活水平的提高,人们的精神文化需求也在不断提高,越来越多的国家提倡环境保护、节能减排。
世界各国在不断研发新能源,如新能源汽车,可燃冰等。
尽管新能源的开发和利用使得一次能源应用的比率有所下降,但在未来一段时间,一次能源仍然是主体。
在一次能源中应用最广泛的是煤炭。
因此合理地利用煤炭至关重要。
燃煤锅炉主要是以煤炭为原料进行燃烧,广泛应用于电力、机械、化工、医疗、食品加工、造纸等行业。
工业和民用采暖都需要燃煤锅炉产生高温热能,燃煤锅炉的效率主要为80%~90%。
锅炉热损失有排烟热损失、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、灰渣物理热损失、飞灰热损失及炉体散热损失。
其中,燃煤锅炉的排烟损失为主要损失。
关键词:燃煤锅炉;烟气余热;利用1 余热利用方式1.1 低温省煤器一般在燃烧锅炉中都需要装有一些低温省煤器。
低温省煤器是将回收的烟气余热注入汽轮机回热系统,减少回热系统的抽汽量,增加汽轮机做功。
低温传媒器具有以下优点:可以解决大幅度降低排烟温度的需要;为预热器、暖风器提供循环热量;可以明显提高电厂的热经济性;可以部分替代GGH设备,回收的热能直接为发电工质利用;完全符合国家发展绿色煤电的要求。
因此低温省煤器对于余热利用发挥有着重大作用,且已经在电厂中应用非常普遍。
1.2 朗肯循环朗肯循环也是余热利用方式之一,且在火力发电厂中被普遍使用。
由热力学第二定律可知,卡诺循环的效率最高。
但在电厂实际发电的过程中不采用卡诺循环。
由于卡诺循环的定压加热和放热过程很难进行,定温线和绝热线的斜率相差不大,致使卡诺循环产生的净功很低,所以在实际发电过程中不使用。
实际蒸汽动力循环以朗肯循环为基础。
朗肯循环过程如图1、图2所示。
图1 简单蒸汽动力装置流程图图2 朗肯循环T-S图1.2.1 1~2过程从锅炉加热出的高温高压水蒸气进入汽轮机,推动汽轮机膨胀做功。
此过程为绝热膨胀过程。
燃气锅炉烟气余热深度回收
燃气锅炉烟气余热深度回收摘要:以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。
随着天然气工业的迅速发展,以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。
与燃煤相比,燃烧天然气排放的二氧化硫及氮氧化物的含量很少,减轻了对环境的压力,但燃烧产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中,造成了能量的严重浪费。
而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收,可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。
关键词:燃气锅炉;排烟;余热回收一、烟气的特性分析天然气成分绝大部分为烃,燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高,分析表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。
每1m3天然气燃烧后可以产生1.55 kg水蒸气,具有可观的汽化潜热,大约为3 700 kJ/Nm3,占天然气的低位发热量的10%以上。
传统锅炉中,排烟温度一般在160~250℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。
因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右,利用冷凝式换热器只要把烟气温度降到烟气露点温度以下,就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,按低位发热量为基准计算,天然气锅炉热效率可达到和超过110%。
本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析,表1为纯天然气的成分。
通过观察可知,烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。
因为根据道尔顿分压定律,露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比,随着过量空气系数的增加,烟道中水蒸气的相对体积减小,水蒸气的容积份额会有所下降,其露点温度也随之降低。
实际上,虽然各地方天然气中成分含量有所不同,但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分,其他成分影响很小,经计算的露点温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围),并且由于实际燃烧的影响因素较多,也使得计算不可能达到很精确,通常是在理论值附近的一个范围内波动,在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
锅炉余热回收热力计算(1)
#REF!
#REF!
动力公司热力车间
序号
7 8 9 10
烟气余热回收
RJ 热 力 计 算 书 符号
θ" wy K H ℃ m/s W/m2℃ 2 m
名称
出口烟温 烟气流速 传热系数 受热面积
公 式 及 来 源 #REF!
11 吸热量 12 吸热量百分比
Q Q/ΣQ
KJ/m
%
3
13 平均过剩空气系数 14 热力计算误差校核
1 1
℃ kJ/Nm3
℃
kJ/Nm3 kJ/Nm3 MW 单位
℃
10 烟气放热量 Ⅸ.节能器热力计算 序号 名 称 1 进口烟温 2 进口烟焓 3 出口烟温 4 出口烟气绝对温度 5 出口烟焓 6 烟气侧对流放热量 7 工质流量 8 给水温度 9 给水焓 10 节能器出口水焓 11 节能器出口水温度 12 平均水温 13 最大温差 14 最小温差 15 受热面的平均温降 16 平均烟温 17 导热系数 18 运动粘度系数 序号 名 称
二 燃料特性 1 2 3 4 5 6 7 CH4 C2H4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 H2
95.9495 0 0.9075 0.1367 0 0 0 0 0 3 0.002 0 0.0062 Qdwy 35160
% % % % % % % % % % % % % kJ/m3
8 O2 9 CO 10 CO2 11 H2S 12 N2 13 H2O 14 应用基低位发热量 三 燃料燃烧产物计算 1 理论空气量 2 3 4 N2理论容积 RO2容积 H2O理论容积
动力公司热力车间
序号 6 7 名称 三原子气体份额 烟气总重量 符号 r Gy rRO2+rH2O
燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究
燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究摘要:随着经济的不断发展,人们对能源的需求越来越大.能源作为人们生活工业发展的基础,需要给予充分的重视,目前来说能源紧缺的问题越来越严重,供需矛盾突出,余热回收节能降耗是能源回收的主要手段和方式.传统锅炉具有较高的排烟温度,致使一些热能无端浪费,不利于环境保护及企业经济效益的提高.尤其在当今提倡节能环保的社会背景下,加强燃气锅炉烟气余热回收的研究具有重要的现实意义。
关键词:燃气锅炉;烟气余热;回收利用;技术一、烟气余热回收的工作原理及回收原则1.1烟气余热回收的工作原理导热率高热管是一种导热元件,该热管内部进行传热的方式关键为通过工作液体的气液相变,该热管的热阻较小,有较高的导热能力,有很好的经济性,可以较为容易的使冷、热流体进行完全逆流换热,以此来获取较为理想的对数温差,并且沿测阻力较小,大概为20到30帕,该系统较为简单,有很明显的节能效果。
现在烟气余热回收装置所能传导热量的温度大概为30到1000摄氏度。
该种烟气余热回收装置和传统的装置相比较更加的安全,所适用的范围也愈加的广阔,同时超导热管的形状获得了较大的进步,更为的灵活。
1.2烟气余热回收的工作原则将增加现有设备的运行效率作为关键,尽可能的降低能量的损失。
因为有些热设备能够排出很多高温烟气,在此种状况下应该增强对余热的有效利用,一般情况下会对本设备及本系统实行优先利用,所采取的方法主要包括提早加热物体和投入预热助燃空气等方法。
针对那些余热回收不能被本设备及本系统所利用的状况可采用利用回收产出热水或蒸汽的方法,通过这种方法来产生动力。
余热所包括的种类有很多,以此进行回收的时候应该注意依照余热的特征以及排出的状况和数量、介质温度等实行合理的可行性研究,以此来依照余热的特征实现最大可能的回收,合理的对余热能够用到的设备种类及规模进行选择,一定要严格的遵照有关标准实行处理,防止由于高压高热等因素所导致的危险问题。
燃煤锅炉烟气余热回收与节能分析
在当前燃煤锅炉的使用过程中,其烟气余热还未能得到大范围的运用,这在很大程度上加剧了我国的能源危机。
根据相关数据显示,各个行业的余热总资源已经达到了燃料总消耗量的17%~67%,其中可以被再次利用的余热资源约为余热总资源的60%,同时这些烟气余热被释放到空气之中,还会对当前的大气环境造成污染,甚至还会导致地球温度的进一步上升。
一、燃煤锅炉烟气余热回收方法分析随着科学技术的不断发展,人们对资源的消耗也在日益增长,这使得地球正在面临严峻的能源危机。
因此相关部门要对燃煤锅炉烟气余热回收与节能给予足够的重视,并结合当前的科学技术寻找行之有效的解决途径。
燃煤锅炉烟气余热回收可以有效提高煤炭资源的实际利用率,也进一步减少烟气排放对地球环境造成的不良影响。
目前,燃煤锅炉烟气余热回收的方法主要包括两个方面,分别是预热工件和预热空气进行助燃。
对于预热工件而言,它需要占据较大的空间进行热交换,因而这种燃煤锅炉烟气余热回收方式对作业场地具有较高的要求,且无法被有效运用于间歇使用的燃煤锅炉。
而对于预热空气助燃而言,它的装置一般被安置在燃煤锅炉的加热炉上,这对整个作业场地的要求相对较低,并可以使得炉子的温度得到快速的升高,切实提高炉子的热工性能。
除此之外,烟气余热回收方式还包括其它几种,如下表所示: 表1烟气余热回收方式烟气余热回收工艺基本原理优点加热热网水系统将回收的烟气余热通过热网水转移至热能用户处结构简单、调控灵活、工程改造量小加热汽轮机凝结水系统将回收的烟气余热用于加热汽轮发电机的凝结水回水经济效益较大,不受地域限制加热暖风器系统通过水媒将烟气余热转移至锅炉一二次风的工艺系统减少锅炉排烟损失,提高锅炉热效率,运行费用较低二、燃煤锅炉的节能策略分析1.锅炉内壁喷涂节能材料在燃煤锅炉的使用过程中,锅炉的零件长期遭受粉尘烟气的熏刷和内部高温的长期氧化,因而燃煤锅炉的内部零件会出现严重的老化现象,这在很大程度上影响了内部零件的使用寿命和工作效率。
烟气余热回收量计算公式
烟气余热回收量计算公式烟气余热回收是指利用工业生产中产生的烟气中的热能,通过热交换设备将其转化为可利用的热能的过程。
烟气余热回收不仅可以节约能源,减少能源消耗,还可以降低环境污染,提高能源利用效率。
因此,烟气余热回收在工业生产中具有重要的意义。
在进行烟气余热回收时,需要对烟气余热回收量进行准确的计算。
烟气余热回收量的计算公式可以帮助工程师们准确地评估烟气中的热能含量,从而选择合适的热交换设备,实现烟气余热的高效回收。
烟气余热回收量的计算公式如下:Q = m Cp ΔT。
其中,Q为烟气余热回收量(单位,千焦尔/小时),m为烟气的质量流量(单位,kg/h),Cp为烟气的比热容(单位,J/kg℃),ΔT为烟气的温度差(单位,℃)。
在实际应用中,需要根据具体的工艺参数和烟气特性来确定烟气余热回收量的计算公式。
下面将详细介绍烟气余热回收量计算公式中的各个参数。
1. 烟气的质量流量(m)。
烟气的质量流量是指单位时间内通过烟气管道的烟气质量。
在工程实践中,可以通过流量计等仪器来测量烟气的质量流量。
烟气的质量流量是烟气余热回收量计算中的重要参数,它直接影响着烟气中的热能含量。
2. 烟气的比热容(Cp)。
烟气的比热容是指单位质量的烟气在温度变化时所吸收或释放的热量。
不同的烟气成分和温度下,其比热容是不同的。
通常情况下,可以根据烟气的成分和温度来确定烟气的比热容。
在工程设计中,需要根据具体的烟气成分和温度来选择合适的烟气的比热容值。
3. 烟气的温度差(ΔT)。
烟气的温度差是指烟气进入热交换设备前后的温度差。
烟气的温度差直接影响着烟气中的热能含量,是烟气余热回收量计算中的关键参数。
通常情况下,可以通过温度传感器等仪器来测量烟气的温度差,从而确定烟气的温度差值。
通过以上三个参数的测量和计算,可以得到烟气余热回收量的具体数值。
在工程设计中,需要根据实际情况来确定烟气余热回收量的计算公式,从而选择合适的热交换设备,实现烟气余热的高效回收。
关于烟气余热回收节能的研究与计算
根据理想气体状态方程式:pV nRT
(8 )
由(8)可知,在恒压、恒物质的量情况下 T C ,即温度与密
度成反比关系。 进入省煤器的烟气温度是 200℃, 进入风机的烟气温度是 150℃, 安装省煤器后,烟气温度降低,密度增大,相同物质的量烟气的密度 增大, 体积减小。 为了保证不影响原锅炉炉膛内烟气流量及温度变化, 需维持原空气过剩系数不变,风机风量应减小,引风机的频率应适当 降低, 否则若按原风量引风会使空气过剩系数增大, 降低了炉膛温度, 增大了烟气热损失,同时也增加了鼓引风机工作负荷。 烟气密度计算公式为:
2 2 2 2 2
1.1198 13.53% 1.6383 0.6% 0.7118 75.13% 0.8133 3.05% 0.4603 8.27% 0.758958kg / m3
由(8)可知,恒压、恒物质的量情况下, V T ,设 150℃时烟 气量为 V ,200℃时烟气量为 V ,所以可得 150℃烟气量为
关于烟气余热回收节能的研究与计算
以 10h/t 燃煤链条热水锅炉为例,发热量为 7MW,燃煤品质为 4500 Kcal / kg 。现排烟温度为 200℃,预计将烟温降至 150℃,求安 装省煤器后的节能效果。 1.每小时燃煤量计算
B0 Q t 7 10 6 W 3600 s / h 1911kg / h q 4500 Kcal / kg 4186 J / Kcal 70%
2 2 2 2 2
1.2527 13.53% 1.8295 0.6% 0.796 75.13% 0.9095 3.05% 0.5164 8.27% 0.848948kg / m3
在 200℃时,密度为
余热锅炉回收热能的优化计算方法
余热锅炉回收热能的优化计算方法发表时间:2017-10-24T16:20:55.073Z 来源:《基层建设》2017年第17期作者:陈学义[导读] 摘要:在多数锅炉运行当中,随着运行时间的增加排烟温度均比设计值高很多,有些锅炉的设计标准排烟温度甚至远远超过了露点温度。
广州永兴环保能源有限公司广东广州 510540摘要:在多数锅炉运行当中,随着运行时间的增加排烟温度均比设计值高很多,有些锅炉的设计标准排烟温度甚至远远超过了露点温度。
而在多年的使用当中,却逐渐发现排烟温度的升高带来了热量的损失,因此为了提高锅炉余热的利用率通过水热媒实现了余热回收和热能优化,从而保证了热量的使用效率。
本文将对热能回收技术做简单概述,并结合实例运用热能优化计算方法实现余热热能的回收。
关键词:锅炉烟气余热;热能消耗;优化计算;水热媒技术前言:在以往的国内电厂中,对于烟气余热的利用通常选择低温省煤器技术,这种技术在空气预热器使用之后由于换热面布置的变化,限制了凝结水抽出点和被加热凝结水温升的位置,烟气的利用率不足20%,因此逐渐被新技术取代。
水热媒技术是借鉴了国外电厂的梯级回收方式,利用烟气余热,具有非常优秀的效果。
一、新技术的应用实践国外电厂的梯级回收方式主要表现在在烟道尾部假装一个低温省煤器,通过这个低温省煤器使凝结水的流量在流经低压加热器时变小,从而完成余热的回收。
如图一所示:在这一结构当中,原则上可以使烟气余热利用达到最优,虽然在冷源上增加了损失,从而导致汽轮机增加了热能消耗,导致汽轮机使用率降低,但是在自备电厂中吸热量的循环效率得到了提升,汽轮机增加了发电量,总体权衡下,经济效益能够得到提升。
以最为常见的150℃排烟为例,在热力学计算中,这一热量在进入到低温省煤器当中时,凝结水的温度不可以超过锅炉排烟的温度,从而限制了最高抽汽参数的排挤。
因此考虑到加装锅炉煤气以及尾部烟道的具体因素,低温省煤器所允许的最低出口烟温不能超过100℃,因此需要采取相应的方案。
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V给水 Δ T给水 P T h V蒸汽 Bj
℃ kg/h ℃ Mpa ℃ KJ/kg Kg/h 万kCal/h kg/h 吨/年 元 元 月 kg/d kg/d kg/d kg/d
Sj Cj Nj NCj
Bj*W*0.0085 Bj*W*2.6 Bj*W*0.0074 Bj*W*0.0005
数值 20000.00 24.00 330.00 833.33 5000.00 20935.00 600.00 3.00 5.52 17.10 30.87 0.82 1.087 25726.22 21095.50 5367.95 15030.26 26000.00 21320.00 220.00 160.00 0.95 1320965.88 315492.21 366.85 80.00 5.00 14970.00 1.093 1.005 80.33 249869.83 66.42 526.04 315625.05
Sj Cj Nj NCj
元 月 kg/d kg/d kg/d kg/d ℃ kg/h
Bj*W*0.0085 Bj*W*2.6 Bj*W*0.0074 Bj*W*0.00054 给定 给定 计算(大概值) 给定 Qh/V给水 给定 查表 查表 计算 Qh/Qd/η
92600.00 3.52 13.55 4144.57 11.80 0.86 20.00 9000.00 55.05 15000.00 21.03 0.40 143.60 2738.49 482.37 249869.83 78.87 624.67 374804.74 200000.00 6.40 16.09 4921.68 14.01 0.95
注:数值一栏白色底框为输入值,颜色底框为计算值
项 目 日耗燃煤(燃料) 工作制 每年工作日 小时燃煤量(燃料) 燃料低发热值 燃料价格 空气系数 单位理论空气消耗量 单位燃烧生成气量(标 况) 单位燃烧生成气量(工 况) 烟气密度(工况165℃) 烟气定压比热(工况) 理论烟气体积流量 理论烟气质量流量 理论蒸汽发生量 根据蒸汽量计算烟气量 实际烟气体积流量 实际烟气质量流量 排烟温度 出口温度 换热效率 回收热量 锅炉效率 不完全燃烧率 鼓风流量 鼓风密度(50℃) 鼓风比热(50℃) 鼓风温度提高 每年回收热量 小时节约煤量(省燃料 量) 每年省煤量(省燃料量) 每年经济效益
3
来源 /1000)*Qd+0.5 (0.21/1000)*Qd+1.65 +(α -1)*L0 Vα *(273+165)/273 查表 查表 计算 计算 计算 经验计算 给定 计算 给定或测定 给定 给定 C p× G× (T进-T出)*k
表 示 B W
Qd Qd Y α L0 Vα 165℃时 ρ Cp V G V
单 位 kg/h h/天 天 kg/h KCal/kg kj/Kg 元 Nm3/kg Nm3/kg m /kg kg/m3 kJ /(kg· º C) m3/h kg/h Kg m3/h m3/h kg/h ℃ ℃ kJ/h kCal/h kW % % m3/h kg/m3 kJ /(kg· º C) ℃ 万kCal/h kg/h 吨/年 元
T进 T出 k Qh η μ V鼓风 ρ 鼓风 Cp鼓风 Δ T鼓风 Bj
给定 给定 给定或测定 查表 查表 Qh/(Cp× V鼓风×ρ 风)
鼓
Qh/Qd/(100-μ )%
投入成本 成本回收期 SO2减排量 CO2减排量 氮氧化物减排量 CO减排量 软水池温度 锅炉补水流量 软水池水温维持温度 余热回收器给水流量 给水温度提高 饱和蒸汽压力 饱和蒸汽温度 蒸汽焓值 蒸汽流量 每年回收热量 小时节约煤量(省燃料 量) 每年省煤量(省燃料量) 每年经济效益 投入成本 成本回收期 SO2减排量 CO2减排量 氮氧化物减排量 CO减排量