余热回收系统的优化.ppt

如何做好余热回收系统的优化 节能减排 吉林建华 于生龙 建华管桩 余热回收概述 一 综述余热是指受历史 技术 理念等因素的局限性 在已投运的工业企业耗能装置中 原始设计未被合理利用的显热和潜热 它包括高温废气余热 冷却介质余热 废汽废水余热 高温产品和炉渣余热 化学反应余热 可燃废气废液和废料余热等 根据调查 各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17 67 可回收利用的余热资源约为余热总资源的60 二 应用领域对于我们而言能够做到余热回收利用的有 烟气余热 蒸压釜完成蒸压工艺后的釜汽 蒸压釜或者蒸养池中高温凝结水 三 回收途径1 余热的回收利用途径很多 一般说来 综合利用余热最好 其次是直接利用 再次是间接利用 如余热发电 综合利用就是根据余热的品质 按照温度高低顺序不同按阶梯利用 品质高的可以用于生产工艺或余热发电 如水泥厂 低温的可以用来制热或利用吸收式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用 2 我们公司 烟气余热的合理利用顺序是 省煤器 空气预热器热碱水余热的合理利用顺序是 加热洗澡水 冬季采暖供热 加热锅炉补给水蒸汽余热的合理利用顺序是 供蒸养池 釜对釜充汽 加热水箱 四 热碱水余热回收方式1 通过板式换热器进行热量的提取2 板式换热汽板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器 各种板片之间形成薄矩形通道 通过半片进行热量交换 板式换热器是液 液 液 汽进行热交换的理想设备 它具有换热效率高 热损失小 结构紧凑轻巧 占地面积小 安装清洗方便 应用广泛 使用寿命长等特点 在相同压力损失情况下 其传热系数比管式换热器高3 5倍 占地面积为管式换热器的三分之一 热回收率可高达90 以上 3 板式换热器的特点 一 a 传热系数高由于不同的波纹板相互倒置 构成复杂的流道 使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动 能在较低的雷诺数 一般re 50 200 下产生紊流 所以传热系数高 一般认为是管壳式的3 5倍 b 对数平均温差大 末端温差小在管壳式换热器中 两种流体分别在管程和壳程内流动 总体上是错流流动 对数平均温差修正系数小 而板式换热器多是并流或逆流流动方式 其修正系数也通常在0 95左右 此外 冷 热流体在板式换热器内的流动平行于换热面 无旁流 因此使得板式换热器的末端温差小 对水换热可低于1 而管壳式换热器一般为5 c 占地面积小板式换热器结构紧凑 单位体积内的换热面积为管壳式的2 5倍 也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所 因此实现同样的换热量 板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1 5 1 8 d 容易改变换热面积或流程组合只要增加或减少几张板 即可达到增加或减少换热面积的目的 改变板片排列或更换几张板片 即可达到所要求的流程组合 适应新的换热工况 而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加 e 重量轻板式换热器的板片厚度仅为0 4 0 8mm 而管壳式换热器的换热管的厚度为2 0 2 5mm 管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多 板式换热器一般只有管壳式重量的1 5左右 f 价格低采用相同材料 在相同换热面积下 板式换热器价格比管壳式约低40 60 3 板式换热器的特点 二 g 制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工 标准化程度高 并可大批生产 管壳式换热器一般采用手工制作 h 容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓 即可松开板束 卸下板片进行机械清洗 这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便 i 热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中 因此散热损失可以忽略不计 也不需要保温措施 而管壳式换热器热损失大 需要隔热层 j 容量较小是管壳式换热器的10 20 k 单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小 传热面上有凹凸 因此比传统的光滑管的压力损失大 l 不易结垢由于内部充分湍动 所以不易结垢 其结垢系数仅为管壳式换热器的1 3 1 10 m 工作压力不宜过大 介质温度不宜过高 有可能泄露板式换热器采用密封垫密封 工作压力一般不宜超过2 5mpa 介质温度应在低于250 以下 否则有可能泄露 n 易堵塞由于板片间通道很窄 一般只有2 5mm 当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时 容易堵塞板间通道 板式换热器 汽 水 工艺流程图 余热利用的几个方面 1 用于公司员工洗澡水的加热2 冬季供暖热源3 加入锅炉补给水 1 对蒸养池供汽2 釜对釜供汽3 加热水箱 一 余汽利用 二 热水利用 一 学会2个热能计算1 平衡法锅炉热效率计算公式 如何才能使余热利用最大化 2 每小时50吨水由70 加热到95 需要多少热功率经查找焓值对照表得出 70 焓值293 53kj kg95 焓值398 48kj kg流量50吨 小时 398 48kj kg 293 53kj kg 50000kg 398 48kj kg 293 48kj kg 3600秒 1458 3kw 1 4mw1w 1j s 1kw 1kj s 水的焓值对照表 二 做好设备选型 主要参考 城镇供热管网设计规范 1 换热机组选型 以1万平方米为例10000m2 55w m2 10 3 550kw 0 55mw a 换热机组选型 以1万平方米为例10000m2 55w m2 10 3 550kw 0 55mwb 由此得出换热机组热功率为0 55mw 2 补水泵选型a 多层供暖二次网补水泵的流量 不应小于供热系统循环流量的2 事故补水量不应小于供热系统循环流量的4 一般我们选择5 扬程 一座7层的办公楼 每层高按3计算乘以7层等于21米另加3 5米等于25米 0 1mpa 10米高水柱 则需要25米的补水泵扬程 即水泵出口输出压头0 25mpa b 由此补水泵的选型基本结束3 二次网循环水泵的选型 一次网同理 a 根据供 回水的温差 根据热功率 即可算出循环水泵流量b 循环水泵的扬程 单体阻力 管道沿程阻力 局部阻力 换热器阻力 循环泵扬程 和楼高没关 即立式热水管道泵 4 管道选型a 要考虑承压等级b 焊管 多用于采暖管道 流体管 等级稍高 无缝管 多用于蒸汽管道 c 一般水泵确定后 泵出口管径就已经确定 你可以由此来确定管道的管径 经济流速 决定流量 由此确定管径 5 阀门选型a 按用途 根据阀门的不同用途可分 开断用 用来接通或切断管路介质 如截止阀 闸阀 球阀 蝶阀等 止回用 用来防止介质倒流 如止回阀 调节用 用来调节介质的压力和流量 如调节阀 减压阀 分配用 用来改变介质流向 分配介质 如三通旋塞 分配阀 滑阀等 安全阀 在介质压力超过规定值时 用来排放多余的介质 保证管路系统及设备安全 如安全阀 事故阀 特殊用途 如疏水阀 放空阀 排污阀等 b 截止阀 闸阀 蝶阀介绍 按开关难易排列 截止阀 闸阀 蝶阀 按阻力大小排列 截止阀 蝶阀 闸阀 按关闭严密排列 截止阀 蝶阀 闸阀 按价格贵贱排列 截止阀 蝶阀 闸阀 截止阀 闸阀 蝶阀用途 截止阀 用于小口径管道 支管 或管路未端的启闭和流量调节 多用于蒸汽管道 蝶阀 用于支干管的启闭和流量调节 多用于供暖水管道 闸阀 用于干管的启闭 一般不用于流量调节 开关状态全开或全关 截止阀有以下特点 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小 耐磨 开启高度小 阀杆开启或关闭行程相对较短 并具有非常可靠的切断动作 使得这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及节流使用 通常只有一个密封面 制造工艺好 便于维修 截止阀使用较为普遍 但由于开闭力矩较大 结构 阀体 长度较长 一般公称通径都限制在dn 200mm以下 截止阀的流体阻力损失较大 因而限制了截止阀更广泛的使用 闸阀有以下特点 流体阻力小 介质的流向不受限制 全开时 密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小 体形比较简单 铸造工艺性较好 外形尺寸和开启高度都较大 安装所需空间较大 开闭过程中 密封面间有相对摩擦 容易引起擦伤现象 闸阀一般都有两个密封面 给加工 研磨和维修增加一些困难 蝶阀有以下特点 结构简单 外形尺寸小 由于结构紧凑 结构长度短 体积小 重量轻 适用于大口径的阀门 流体阻力小 全开时 阀座通道有效流通面积较大 因而流体阻力较小 启闭方便迅速 调节性能好 蝶板旋转90 既可完成启闭 通过改变蝶板的旋转角度可以分级控制流量 启闭力矩较小 由于转轴两侧蝶板受介