烟气余热回收方法

回收烟气余热通常有两种方式:一种是预热工件;另一个是预热燃烧用的空气。烟气预热工件需要占用很大的体积进行热交换,这往往受到工作场地的限制(这种方法不能用于间歇式炉)。预热空气是助燃的好方法。一般布置在加热炉上,还可以强化燃烧,加快炉子升温速度,提高炉子的热工性能。这不仅满足了工艺要求,而且可以取得显著的综合节能效果。

此外,自20世纪50年代以来,我国工业炉中已开始使用预热空气的预热器,其中主要形式有管式、圆柱形径向和铸铁块式换热器,但换热效率较低。上世纪80年代,相继开发出喷射式、喷射辐射式、复合台式等国产换热器,主要解决中低温余热回收问题。100度以下烟气余热回收取得显著成效,换热效率得到提高。但在高温下仍受换热器材质的限制,使用寿命短,维护工作量大或固体成本贵,影响了其推广使用。

20世纪初,中国研制出陶瓷换热器。其生产工艺与窑具基本相同,导热性和抗氧化性是材料的主要应用性能。它的原理是将陶瓷换热器放置在温度较高的烟道出口附近,不掺入冷空气和高温保护。当窑炉温度为1250-1450℃时,烟道出口温度应为1000-1300℃,陶瓷换热器回收的余热可达450-750℃。

陶瓷换热器在金属换热器的限制下得到了很好的发展,因为它解决了耐腐蚀和耐高温的问题,成为回收高温余热的最佳换热器。经过多年的生产实践,表明陶瓷换热器效果良好。其主要优点是:导热性好,高温强度高,抗氧化性和抗热震性好。使用寿命长,维护量小,性能可靠稳定,操作简单。是目前回收高温烟气余热的最佳装置。目前,陶瓷换热器可用于冶金、有色金属、耐火材料、化工、建材等行业的主要热窑。

烟气余热回收的其他方式:

1.废热回收装置(气-水)

热管余热回收器是燃煤、燃油、燃气锅炉的专用设备,安装在锅炉排烟口,回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。它的结构如图:下部是烟道,上部是水箱,中间有隔板。顶部设有安全阀、压力表和温度计接口,水箱设有进出水口和排污口。工作时,烟气流经热管余热再生器的烟道冲刷热管下端,热管吸热导热至上端,热管上端放热加热水。为防止堵灰腐蚀,余热回收装置出口烟气温度一般控制在露点以上,即燃油、燃煤锅炉烟气温度≮130℃,燃气锅炉烟气温度≮100℃,节油4-18%。

2.废热回收装置(气-气)

热管余热回收器是燃油、燃煤、燃气锅炉的专用设备。安装在锅炉的烟道或烟道内,回收烟气余热,加热空气。热空气可用作锅炉的助燃和干燥材料。其结构如图所示:管道用盒子围起来,中间的隔板把两边的通道隔开。热管为全翅片管,可以更换单根热管。工作时,高温烟气从左通道向上流动冲刷热管,此时热管吸热,烟气放热温度下降。热管吸收的热量通向右端,冷空气从右通道向下冲刷热管。此时热管放热,空气吸收温度上升。余热回收装置出口的烟气温度不得低于露点。

3、余热氨吸收制冷

以氨为制冷剂,水为吸收剂实现溶液循环的吸收式制冷机组,就是氨吸收式制冷机组。由于采用氨作为制冷剂,制冷温度从-30度到5度不等,应用范围非常广泛。余热回收制冷可用作空调或工业冷源。泰山集团经过近10年的研究,在这方面取得了一定的成果。