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热管式锅炉在烟气余热回收中的应用分析


热管式锅炉在烟气余热回收中的应用分析 摘要:热管具有体积小,重量轻便,传热系数高,无运动部件,结构简单和 维修容易等优点, 在锅炉烟气回收中提高了锅炉热效率, 降低了排烟温度等效果, 从而降低了燃料的消耗, 获得了一定经济效益和环境效益。本文分析了焦炭生产 过程中的烟气余热, 介绍了热管式锅炉技术原理和特点及适用性。采用热管式锅 炉回收焦炉烟气和锅炉烟气余热,前者可生产 0.8

MPa 饱和蒸汽 8.7 t/h ,后者 可生产 0.23 MPa 饱和蒸汽 3.45 t/h 每年可增收 1100 万元。 关键词:热管式锅炉;烟气;余热回收 引言 热管式锅炉是一种高效率的低品位热能回收装置,可用于回收这些烟气余 热,副产低压饱和蒸汽。采用热管式锅炉对烟气余热实施回收后,将回收的低压 蒸汽并入同压力的蒸汽管网, 补充化工生产系统用汽,具有明显的节能和经济效 益,同时也减少了废热、烟尘等大气污染物的排放。对于建设资源节约型社会和 能源的节约集约利用具有较为积极的意义。 1.锅炉烟气余热回收的意义 所谓余热, 既可燃物料和一次能源在转换过程后的产物,是在燃料燃烧过程 中发出的热量在完成特定过程后所剩下的热量,属于二次能源。首先,当前社会 形势下, 以煤炭、 石油等主要燃料原料为代表的能源产品价格基于各种因素的影 响一路走高;其次,随着人类社会的不断发展,能源消费的数量也在持续增大; 再者,当前条件下,人们在能源开发利用过程中由于限于技术水平、装备设备等 原因,相对利用效率较低,同时,在燃料、动力利用过程中产生的大量余热资源 被严重浪费。基于此现状,努力探索余热资源的合理回收利用,全面提高能源的 利用率成了全社会重点关注的问题。 我们日常生活中被经常利用的燃料最为常见的就是煤炭,众所周知,煤炭在 燃烧过程中会产生大量的二氧化硫、氮氧化物及烟尘等有毒有害气体和固体粉 尘,这些物质是造成大气环境污染的元凶,也是近几年来雾霾天气的主要原因, 对人民群众的日常生产生活以及身体健康造成了极大的危害,据权威资料统计, 我国每年烟气排放总量和二氧化硫排放总量特别巨大并成逐年递增趋势, 这其中 锅炉排放占较大比例。 2.热管式锅炉的适用性 热管式锅炉是一种高效率的气 - 水换热器,其核心部件是热管。热管是在 一个封闭的体系内, 依靠预先装入的流体的相态变化来传递热量的传热元件。热 管内是高效相变传热, 热管式锅炉传热性能优越,温度均匀性好,抗热冲击能 力强,易于实现温度控制,通过改变介质和管材,可用于不同温度下的传热,适 用于不同的应用场合。 热管的加热段和冷却段都是管外换热,通过合理的流速设 计,设备具有自清灰效果,容易处理换热面的积灰和腐蚀,每支热管可单独进行 安装更换,维护方便。 3.工艺流程及存在问题 3.1 焦炉烟气 焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室, 通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底 部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。 燃烧后的废气经过立火道顶部跨越 孔进入下降气流的立火道,再经蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后,经 过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、地下主烟道、烟囱排入大气。进入烟囱后 烟气温度一般在 260 ℃ 左右, 最高时约 300 ℃ ,烟气量约 165.6× 10 3 m 3 /h ,具有较大的余热回收利用价值。这些烟气余热直接排入大气,热能没有得 到回收利用,不但增加企业生产成本,而且增加环境污染。 3.2 锅炉烟气 改造前,150 ℃ 锅炉烟气由引风机直接送入袋式除尘器除尘后,进入氨法 脱硫系统脱除二氧化硫, 由烟囱排入大气。这种高

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