從各種冶金爐排出的高溫煙氣往往帶走爐子供熱量的20~50%。冶金爐煙氣和被預熱介質(zhì)的流動方向相反,可較充分地利用煙氣余熱,達到較高的預熱溫度,器壁需用耐熱材料制成。擁有住建部_設計資質(zhì)的無錫東方環(huán)境東方環(huán)保是從事冶金行業(yè)高溫煙氣及二次能源的咨詢、規(guī)劃、治理的系統(tǒng)集成商。 承接負能除塵、冶金煙氣治理除塵、冶金余熱回收利用、煉鋼余熱梯級利用和余熱發(fā)電等余熱綜合利用工程,生產(chǎn)袋式除塵器和脈沖除塵器及煙氣捕集裝置。承包轉(zhuǎn)爐一次煙氣全干法余熱回收除塵工程、冶金余熱發(fā)電及除塵工程、進行環(huán)保設施運營管理。
前言
近十年來,由于能源緊張,隨著節(jié)能工作進一步開展。各種新型,節(jié)能_爐型日趨完善,且采用新型耐火纖維等保溫材料后使得爐窯散熱損失明顯下降。采用_的燃燒裝置強化了燃燒,降低了不_燃燒量,空燃比也趨于合理。然而,降低排煙熱損失和回收煙氣余熱的技術(shù)仍進展不快。為了進一步提高窯爐的熱效率,達到節(jié)能降耗的目的,回收煙氣余熱也是一項重要的節(jié)能途徑。
煙氣是一般耗能設備浪費能量的主要途徑,比如鍋爐排煙耗能大約在15%,而其他設備比如印染行業(yè)的定型機、烘干機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。
2煙氣余熱回收的方法
煙氣余熱回收途徑通常采用二種方法:一種是預熱工件;二種是預熱空氣進行助燃。煙氣預熱工件需占用較大的體積進行熱交換,往往受到作業(yè)場地的限制(間歇使用的爐窯還無法采用此種方法)。預熱空氣助燃是一種較好的方法,一般配置在加熱爐上,也可強化燃燒,加快爐子的升溫速度,提高爐子熱工性能。這樣既滿足工藝的要求,也可獲得顯著的綜合節(jié)能效果。
此外國內(nèi)從五十年代開始在工業(yè)爐窯上采用預熱空氣的預熱器,其中主要形式為管式、圓筒輻射式和鑄鐵塊狀等形式換熱器,但交換效率較低。八十年代,國內(nèi)先后研制了噴流式,噴流輻射式,復臺式等換熱器,主要解決中低溫的余熱回收。在100度以下煙氣余熱回收中取得了顯著的效果,提高了換熱效率。但在高溫下仍因換熱器的材質(zhì)所限,使用壽命低,維修工作量大或固造價昂貴而影響推廣使用。
21世紀初國內(nèi)研制出了陶瓷換熱器。其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導熱性與抗氧化性能是材料的主要應用性能。它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風及高溫保護,當窯爐溫度1250-1450℃時,煙道出口的溫度應是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進窯爐與燃氣形成混合氣進行燃燒,可節(jié)約能源35%-55%,這樣直接降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟效益。
陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發(fā)展,因為它較好地解決了_,_等課題,成為了回收高溫余熱的理想換熱器。經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐,表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優(yōu)點是:導熱性能好,高溫強度高,抗氧化、抗熱震性能好。壽命長,維修量小,性能可靠穩(wěn)定,操作簡便。是目前回收高溫煙氣余熱的理想裝置。目前,陶瓷換熱器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行業(yè)主要熱工窯爐。
煙氣余熱回收的其它方式:
1.余熱回收器(氣-水)
熱管余熱回收器是燃煤、油、氣鍋爐專用設備,安裝在鍋爐煙口,回收煙氣余熱加熱生活用水或鍋爐補水。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,水箱有進出水和排污口。工作時,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至上端,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以上,即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃,燃氣鍋爐排煙溫度≮100℃,節(jié)約燃料4-18%。
2.余熱回收器(氣-氣)
熱管余熱回收器是燃油、煤、氣鍋爐專用設備,安裝在鍋爐煙口或煙道中,將煙氣余熱回收后加熱空氣,熱風可用作鍋爐助燃和干燥物料。其構(gòu)造如圖所示:四周管箱,中間隔板將兩側(cè)通道隔開,熱管為全翅片管,單根熱管可_換。工作時,高溫煙氣從左側(cè)通道向上方流動沖刷熱管,此時熱管吸熱,煙氣放熱溫度下降。熱管將吸收的熱量導致右端,冷空氣從右側(cè)通道向下逆向沖刷熱管,此時熱管放熱,空氣吸熱溫度升高。余熱回收器出口煙氣溫度不低于露點。
3、余熱氨水吸收制冷
以氨為制冷劑,以水為吸收劑實現(xiàn)溶液循環(huán)的吸收制冷機組為氨水吸收制冷機組,由于采用氨作為制冷劑,制冷溫度范圍從-30到5度,應用范圍很廣泛。余熱回收制冷可以用作空調(diào)或工業(yè)冷源。鴻軒節(jié)能科技有限公司經(jīng)近10年的研究,已經(jīng)在這方面做出了一些業(yè)績。