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1. 煙氣冷卻余熱利用

排煙熱損失是熱能裝置最主要的熱損失,10%左右。通常煙氣溫度每降低12,裝置熱效率就可以提高1%。對于大型鍋爐和其它煙氣量巨大的排煙裝置,煙氣余熱利用具有很好的節能效益。典型的煙氣余熱利用主要有下來4種:
? ★低溫省煤器


? ★除鹽水預熱器


? ★MGGH


? ★空氣預熱器/煙氣回熱器

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? ★
廢水濃縮噴蒸

1)低溫省煤器


? ▲高塵段低溫省煤器
? ?高塵段布置的好處是可以減小除塵器的煙氣體積和流速,降低粉塵的比電阻,減小除塵器能耗,提高除塵器的除塵效率;同時可以不增加引風機的電功率。因此高塵段布置低溫省煤器節能效果更好。缺點是有磨損和積灰,需要防磨和頻繁吹灰,以及除塵器做適當防腐和加熱處理,改造費用較高。


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低塵段低溫省煤器


? ?低塵段低溫省煤器灰塵濃度一般在100mg/Nm3以下,可以采用較高的煙氣流速,節省省煤器投資,對除塵器沒有影響,但會增大引風機的電功率。



? ?對于一般工業鍋爐
,或者其它工業裝置,低溫余熱利用裝置可采用夾套式熱管低溫省煤器。

2)除鹽水預熱器

? 除鹽水預熱器與低溫省煤器相似,主要存在于需要大量補水的熱電廠,進入換熱器的溫度更低,一般只有20-30,換熱器表面溫度處于水露點之下,腐蝕和積灰嚴重,夾套式熱管換熱器已經無法大幅度提高金屬表面溫度,因而不能使用。

可選擇的除鹽水預熱器主要有帶前置預熱的除鹽水直接預熱器、氟塑料管除鹽水直接預熱器、帶板換的除鹽水間接預熱器、分體式熱管除鹽水間接預熱器、并聯汽水熱管組除鹽水間接預熱器等。

▲前置預熱除鹽水直接預熱系統

利用被加熱的除鹽水,回熱低溫除鹽水,使進入煙氣冷卻器的水溫高于酸露點溫度,從而避免腐蝕。本方案意味著水溫與煙氣溫差很小,煙氣冷卻器龐大,而且都是不銹鋼材質,投資大。


▲氟塑料管除鹽水預熱

氟塑料管是最理想的煙氣冷卻器材料,不僅耐腐蝕,還不粘灰,但適合布置在除塵器后面。但氟塑料管有微孔,可滲透酸氣,因此不能用于帶凝汽器的機組。

▲帶板換的除鹽水間接預熱系統

以循環水為工質水,維持比較高的溫度,吸收煙氣熱量后,到一臺板式換熱器把熱量傳遞給低溫除鹽水。通過設計和控制使換熱器表面溫度高于酸露點溫度,這樣煙氣冷卻器和循環系統都可以采用碳鋼或者ND鋼材質,只有板式換熱器用SS304,換熱器成本低,整個系統可靠,但增加電耗。

▲分體熱管間接預熱系統

分體熱管由蒸發段(煙氣冷卻器)和冷凝段(除鹽水加熱器)兩部分組成,通過合理的設計可以大幅度提升蒸發溫度,使金屬表面溫度高于酸露點溫度,從而蒸發段可用普通碳鋼或ND。分體熱管蒸發器的傳熱溫差僅次于氟塑料換熱器,因此分體熱管煙氣段比一般換熱器小,而且不需要循環泵,系統簡單,成本低。

分體熱管的唯一問題是維修困難,風險較大,一旦出現問題,整個裝置停運。



▲并聯汽水熱管組除鹽水預熱

迪卡能源專利技術,并聯汽水熱管組,就是將多個汽水熱管組并聯在一起。每個汽水熱管組就是一個獨立模塊,集氣聯箱就是冷凝器,加熱除鹽水。只要控制末級熱管組的工作溫度高于設定溫度,整個裝置就不會發生低溫腐蝕,蒸發段可使用碳鋼或ND,冷凝段才使用不銹鋼。單個模塊出現問題不會影響整體傳熱,是對分體熱管的改進,非常適合低溫除鹽水的加熱。


3MGGH

MGGH即水媒式氣氣換熱器,它包括前面的煙氣冷卻器和后面的煙氣加熱器及循環水系統。煙氣冷卻器與低溫省煤器和除鹽水預熱器是一樣的,水溫較高,一般在70-100℃,還會設置蒸汽加熱器余熱低溫循環水,以適應低負荷狀態。因此低溫省煤器可使用多種材質的換熱器,如碳鋼、ND鋼、防腐涂層、氟塑料管等。加熱段必須用雙相不銹鋼及ND鋼或氟塑料管。






4空氣預熱器/煙氣回熱器

空氣預熱或煙氣回熱是煙氣余熱利用的常用方式,主要是考慮腐蝕和積灰。所用材料多種多樣,有碳鋼、ND、不銹鋼等等??諝忸A熱器的形式有列管式、熱管式、板式等。

? ?管式空預器可做成各種特殊形式,比如尿素法SCR脫硝用到的稀釋風加熱裝置,就可以用煙道式稀釋風煙氣加熱器來替代電加熱或者高壓蒸汽加熱,實現節能。

熱管式空預器/回熱器

熱管空預器/回熱器非常方便煙道的布置,煙氣空氣阻力比較小,而且冷熱氣體完全隔離,可防止竄氣,安全性高。由于熱管管壁溫度較高,可以用普通材料替代不銹鋼等昂貴的材料,降低成本。

煙氣余熱的熱管絕大部分是鋼水重力熱管,由于鋼與水在熱態下的不相容性,熱管內會產生氫氣,導致冷凝傳熱惡化,熱管失效。因此,鋼水熱管必須要進行發藍處理,表面形成四氧化三鐵膜,并且在工質里添加重鉻酸鉀等緩蝕劑。這樣可以大幅度延長熱管使用壽命。

板式空預器/回熱器

板式氣氣換熱器是一種高效緊湊型換熱器,在新風回熱系統、煙氣回熱系統應用廣泛。板式氣氣換熱器的通道間距從5mm到20mm不等,板厚從0.3mm到1.5mm不等。薄板進過壓制成型,交錯疊壓或者焊接在一起。板材可用鍍鋅板、304板、321板等。板式氣氣換熱器一般做成模塊式結構,針對不同風量任意組合,因此風量可以很大。

杭州迪卡公司的氣氣板式換熱器板片為人字形波紋板交錯疊放,全焊接結構,傳熱系數可超過30W/m2*℃,換熱效率可高達95%、體積小,可以替代管式換熱器。

板式氣氣換熱器的優點

★超強傳熱,結構緊湊,尺寸不到管式換熱器的一半,成本低。

★可適應有粉塵和纖維的氣流換熱,磨損小,不堵塞。

模塊化組合,適應各種風量。

模塊可拆卸,維修方便。



? ?板式氣氣換熱器可用于600以上的空預器和煙氣回熱器,主要用于焚燒爐、裂解爐、熱解爐、工業爐的余熱回收配套,提高能源效率。高溫換熱器的材質和熱膨脹及變形是主要需要考慮的問題。通常選用耐熱不銹鋼,如310S、309S、321等。

5)廢水濃縮噴蒸

利用脫硫前熱煙氣濃縮脫硫廢水,再到空預器旁路煙道進行噴蒸,可以實現廢水的零排放。本技術的關鍵在于脫硫廢水的蒸發濃縮裝置的防腐防垢,因此材料尤其關鍵,鈦管蒸發器是比較好的選擇。根據脫硫廢水高鹽高鈣高含固量的特點,應該在濃縮前進行澄清處理,然后在進入蒸發濃縮裝置。余熱蒸發濃縮適用于煙氣溫度高于130的場合。

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