烟气余热回收的总结与体验
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烟气余热回收的体验与总结
关摘要:选用热管式余热回收设备理由、安装位置和运行数据、规划。
键词:烟气余热回收;热管式余热回收设备;运行数据;体验;规划。
一、前言:
烟气余热回收对企业的节能降耗至关重要。烟气余热回收搞得好,既可以降低产品成本,因排放物减少又利于环境保护,它的社会效益也不可估量。
烟气余热回收采用何种方案和何种余热回收设备,是关乎余热回收能否取得成功的重要因素。
二、公司烟气余热回收的过程。
烟气余热回收利用,我公司于2006年度就开始了,当时使用的余热回收设备是“烟管式”余热回收设备。
因企业产品的特点:灰尘多、并且是细粉漂浮物状态。因此、使用该结构形式的余热回收设备,每天清灰次数多、劳动强度大,稍不清灰,就要堵塞换热管,它既影响生产,余热回收效果也不理想。因此,使用不到半年时间,该设备拆除、停用了。经我们深入调查、实地考察,最终选用了热管式余热回收设备。
我们选用热管式余热回收设备的理由是:
1、它们烟气的走向方式不同。
烟管式余热回收设备,烟气走管内,而热管式的烟气走管间,这样利于清灰。
2、清灰的方法不同。
烟管式余热回收设备在清灰时,用细铁棒在前面固定铁毛刷,每天(或半天)在每只换热管内进行刷灰,因管子数量较多、较长(七米左右),刷
灰的劳动强度较大、时间长。而热管式余热回收设备它可用“中压水或蒸汽及压缩气体”,在管间进行吹清灰,清灰的次数较少且时间较短。方便,劳动强度较低。
3、换热的原理不同。
烟管式余热回收设备的换热管是:纯对流换热的传热方式。它烟气走管内,软水在管间。热管式余热回收设备的传热元件是“封闭的两相、处于真空状态”传热元件—热管。传热方式是“汽化潜热—对流换热”。它的传热速度是以当地的音速来传递,传热速度快。由它组成的设备,重量轻、占地面积少。
热管传递的热量是指管内从沸腾段液体吸热变为蒸汽的汽化潜热到凝结段蒸汽又变为液体放出的潜热量,这种吸收或放出的潜热量是相当大的,比不是靠相变吸收或放出潜热方式传热量的元件要大得多。
如图示:铜棒在100℃温差下才能传递30W的热量,而热管在几度的温度下就可以传递上百瓦的热量。热管传递热量的强度约为良导体的103倍,有时可达106倍左右。特别适合在玻璃窑炉烟气热复符量较少的工况上使用。
4、它们的结构形式不同。
热管余热回收设备的结构和烟管式余热回收设备的结构形式如
(图示1、2):
图示1:热管式余热回收设备
图示2:烟管式余热回收设备
因结构形式的不同,烟管式余热回收设备的清灰是用钢毛刷刷灰,刷灰的次数比较频繁,久而久之,传热管的管壁就被刷薄和破裂而出现漏水的现象,传热管因热膨胀原因也会出现弯曲断裂现象,就得停车堵漏和修复,设备的周期使用率低,较之使用寿命较低。
热管式余热回收设备的清灰是吹灰形式,因结构的特点,两种换热介质,各走各的通路,即使个别热管在烟气侧损坏,两种换热介质也不会相混,不用停车检修,设备还可以照常使用。热管是单支点密封连接,在热膨胀现象中,两端可以自由伸缩,不会出现弯曲断裂。,设备的周期使用率
高,较之使用寿命也长。
三、我公司使用热管式余热回收设备的情况。
1、安装位置形式。
借用原安装烟管式余热回收设备的位置,安装了热管式余热回收设备。
图示:
2、所用主要设备的型号、性能。
3、余热回收的运行数据。
4、余热回收的效益分析。
说明:用外供汽时,大锅炉每年多耗碎煤600t左右,使用热管式余热锅炉自发汽,每年节约碎煤600t左右。
四、总结。
1、对于高效节能型窑炉低温烟气的余热利用,热管式余热回收设备较之其他形式的余热回收设备能够取得更高的余热利用率,更能充份回收利用余热,充分达到节能的目的。
2、企业根据需要因地制宜的来选择余热回收设备。
3、热管式余热回收设备,可以充分回收利用窑炉烟气的余热,减少烟气排放量有利保护环境。随着环境保护标准的提高,不仅要求降低烟气中SO2的排放浓度,同时要求烟气的总排放量也要减少,这是因为烟气中CO2的大量排放将影响全球的大气质量。回收烟气余热可在总供热量不变的情况下减少燃料的供给量,亦即减少了烟气的生成量和排放量。回收的热量越多,则烟气排放量越少,对环境保护的意义就更大。社会效益不可估量。
五、今后需改进方面。
1、因产品的原料原因,烟气含尘量较多,且还是细粉和漂浮状态,极易附着热管表面,久而久之,影响换热效率,因此建议热管表面不用波纹形式为好。
2、烟气余热回收设备是有一定阻力的,烟气量相对少些,选用风机应以风压为主,流量为辅。建议今后选用Y8-39或Y9-38型号的引风机,它比Y4-73型号的风压大。
3、烟气余热回收设备在运行中,最好不用引风机和微开引风机,降低运行成本。
设备阻力的大小,关系到设备的运行成本的高低和余热回收率。阻力和烟气流速的平方成正比关系,烟气的流速和传热系数也是正比关系,它直接关联到设备的成本的高低。作为用户不能一味的强调设备的重量和价格,应该是在保证性能的前提下,设备的阻力越小越好即运行成本越低越好。我们不能选用的设备是,当时价格相对较低,而运行动力电机功率较高(相对),动力消耗费用抵消了余热回收的效益。这样的余热回收从经济角度讲是得不赏识的,不划算的。
六、公司今后余热回收的规划与方案。
我公司大小窑炉共五座,目前只有一座窑炉的烟气余热进行了回收。公司规划陆续要将其它窑炉的烟气余热也要回收,彻底停开外供蒸汽锅炉,降低能耗,达到增收节支的目的。为企业为社会作出贡献。
参考文献:
1、机械工业部设计研究院王秉铨主编《工业炉设计手册》第2版,机械工业出版社,2000.6
2、孙承绪、陈润生、孙晋涛、等。《玻璃窑炉热工设计及计算》。中国建筑工出版社,1983
3、徐占发、张玉萍、等,《热工基础》。中国建筑工业出版社,2005.10