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一、概述
   烟气余热回收就是将浪费的热能回收利用,是提高能源利用率,降低生产成本,保护环境最直接、经济的手段之一。锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟损失,有利于提高锅炉热效率,节约能源及锅炉运行费用。但排烟温度降低却使尾部受热面中烟气与工质的传热温压减少,传热面积增大,金属消耗和设备初投资增多。另外排烟温度过低还会引起尾部烟道中硫酸蒸汽的凝结,使低温受热面腐蚀堵灰,所以多数锅炉的排烟温度在200℃左右。
   工业燃烟气余热回收装置主要设备是热管,它是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。热管起源于二十世纪六十年代的美国,1967年一根不锈钢--水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功,热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视,并展开了大量的研究工作,使得热管技术得以很快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域,我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究,自80年代以来相继开发了热管气-气换热器、热管气-水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品,使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。
   油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个回收,经济效益显着。
二、分类
(一)、RYRHS-A型热管余热回收器(气-水)
   RYRHS-A型热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉专用设备,安装在锅炉烟口,回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。其构造如图所示:下部是烟道,上部为水箱,中间有隔板。顶部有安全阀、压力表、温度表接口,水箱有进出水和排污口。工作时,烟气流经热管余热回器烟道冲刷热管下端,热管吸热后将热量导至上端,热管上端放热将水加热。为了防止堵灰和腐蚀,余热回收器出口烟气温度一般控制在露点以上,即燃油、燃煤锅炉排烟温度≮130℃,燃气锅炉排烟温度≮100℃,节约燃料4-18%。
(二)、RYRHS-B型热管余热回收器(气-气)
   RYRHS-B型热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉专用设备,安装在锅炉烟口或烟道中,将烟气余热回收后加热空气,热风可用作锅炉助燃和干燥物料。其构造如图所示:四周管箱,中间隔板将两侧通道隔开,热管为全翅片管,单根热管可更换。工作时,高温烟气从左侧通道向上流动冲刷热管,此时热管吸热,烟气放热温度下降。热管将吸收的热量导致右端,冷空气从右侧通道向下逆向冲刷热管,此时热管放热,空气吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。
(三)、高效烟气余热回收装置节能原理及特点
   (1)产品节能原理
   燃气锅炉的排烟温度一般在120℃~250℃,烟气中有7%~15%的显热和11%的潜热未被利用就被直接排放到大气中。这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环境的热污染;一方面,我们设计的高效烟气余热回收装置不仅能够满足加工生活热水或采暖水的需要,也能够将燃气锅炉的排烟温度冷却至40℃~80℃使得锅炉的工作效率显着提高。另一方面,也为北京的蓝天白云环保事业做出了应有的贡献。
   (a)(b)
   图a未加装烟气回收装置的锅炉能量示意图
   图b加装了烟气回收装置的锅炉能量示意图
(2)高效烟气冷凝器产品特点
   1.先进:建工系列燃气锅炉烟气余热回收装置是引用北京市建工学院热工系最新节能技术,具有自主知识产权的高效烟气余热回收装置;该产品特别设计了一套冷凝水的排放装置,使冷凝过程产生的冷凝水及时地排放,从而避免了冷凝水的二次蒸发,使余热回收装置的回收效率得到保证,这套系统已获得国家专利;
   2.节能:建工系列采用新型的换热翅片、换热元件,以及凝结水排水结构能够充分回收烟气中的潜热,排烟温度可降到40℃~80℃;总压降较小,动力消耗少,即烟气压降小且符合系统要求;
   3.美观:由于采用了高效的换热元件以及合理的结构配置,使得该产品重量轻,尺寸小、外形美观;
   4.耐用:建工系列燃气锅炉烟气冷凝器换热管采用不锈钢制作高效防腐。设备在制作时就充分考虑了热应力、防腐性能和强度等,能够保证设备的安全、可靠、稳定;
   5.省钱:一般一至两年就可收回加装该设备的投资成本,两年后即可获得节能受益,可以为用户带来显着的经济效益;
   6.降噪:由于建工系列燃气锅炉烟气余热回收装置的特殊结构能够有效降低锅炉烟气的排放噪音;
   7.环保,由于烟气中的部分水蒸气变成冷凝水,可以使烟气中的NOx等有害气体部分溶解,减少排入大气的有害气体;
(3)与国内外同类型或相同功能产品对比的优点
   1.本节能余热回收装置装置为了防止排烟结露的酸性腐蚀和供应无锈清洁热水,用耐腐蚀复合管来制成;
   2.与普通翅片管相比,复合管壳传热性能高出2倍以上,
   3.耐腐蚀的复合管壳延长了其使用寿命;
   4.本余热回收装置可组装在锅炉上部,缩小占有空间,生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。
   5.烟气阻力小,对原锅炉排烟系统影响小,大部分锅炉房不用增加引风机或增加烟囱高度。
(4)、施工方案
   为了保证设备安全、高效运行,达到较好节能效果,对于建工高效烟气余热回收装置水侧承压高达1.0Mpa,完全能够满足各种系统的安全性要求;应说明,余热回收装置安装后制作的专用支架,不得作为其它物品的支撑体。另外,为了测试余热回收装置的节能效果和观测设备的正常运行情况,建议在高效烟气余热回收装置水侧的进出口加装温度计,通烟侧加温度计。



 
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