烟气余热发生器工作原理及系统特点概述.doc

烟气余热发生器工作原理及系统特点概述1 、热管工作原理特点及RECH系统的特点 11 热管工作原理 热管是一种具有超高导热性能的新型传热元件。是由钢、铜、铝管内灌充导热介质，抽成一定的真空后密封而成；管内的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超强的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。这种热超导工质在一定温度下被激活，并以分子震荡相变形式来传递热量，它超强导热性能使其导热系数是一般金属的一万倍左右，传热温度没有衰减并能以极快的速度传递。 12 热管工作特点： 工作范围广：可在温度-301500范围内传导热量。 安全可靠：不存在管内超压，不怕干烧；液体工质汽化后，热管的内压不随温度的变化而变化。 安装方便：不受安装位置限制，热管可根据设计需要任意安装，只要有温差就可以传热。 超强的导热性：导热速度快、强度大、效率高，超导热管的传递热爱量随着温度增加而增加。 良好的等温性：热管导热效率可达98%。良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。 应用领域广泛：超导热管形状具有更大的灵活性、更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。 13 热管在锅炉烟气余热回收中的利用 热管是通过热管工作介质的相变潜热来传导热量，即在真空管壳内的工作介质，其汽化温度相当低，介质在汽化时要吸收大量的热量，这个热量数值是介质液态饱和时热量的几十倍，这个热量就是相变潜热。 如：水在绝对压力0.001 Mpa（相当于0.098公斤/厘米2）、温度在6.983时、水的焓（热量）29.54KJ/公斤，而潜化热的焓为2514.4KJ/公斤，即水在这种条件下变为蒸汽就要吸收是本身温度（即6.983）的焓（热量29.54KJ/公斤）的85倍（2514.4KJ/公斤）。热管内介质由液态相变为汽态相要吸收大量的热量，所以热管的吸热段的吸热效率是相当高的，热管的放热段浸入气包的水中，其放出的大量的热量被气包中的水吸收，热管中的介质由汽态凝结成液态（小水珠）的同时释放出潜化热，如此往复循环连续不断地将烟气热量传导给气包中的水。 14 BF烟气余热发生器系统特点： 采用传导性能高的热管群束呈垂直分置，分上部放热段和下部吸热段。 直通式烟室结构，烟气流量截面积较大，烟气流速较低，烟气阻力小，烟温下降幅度大，较低温烟气进入水膜除尘器时，产生的水汽少，降低了引风机的负荷，改善了风机的工况条件。 我公司生产的中、低温热管适应450以下的温度环境。 体积紧凑，占地面积小，且传导热量大，效率高。 热管均采用翅片炉管、不锈钢、优质钢材制造，每根翅片炉管的受热面积是同类光管的2-4倍，较大的受热面积保证了热管的大传导能力。 在系统中有旁路烟道和转换烟门，当有故障时，关闭转换烟门，开通旁路烟道，烟气正常流通，不影响导热油炉的正常运行。 系统中配备了自动控制功能，全自动控制设备无需专人管理，安全可靠。 独特除尘系统设计，方便设备的维护保养，保证设备长期有效工作。 2、产品设计：中温热管余热发生器（普通型） 低温热管余热发生器（特定型） 3、产品用途：饱和蒸汽 、热水 、热气体。 锅炉废气余热回收节能效益计算公式 符号 单位 名称 符号 单位 名称 Qg KW 回收热量 0.92-0.99 保热系数 Vg N m3/h 烟气流量 Gc 年/吨 年节煤量 Pg Kg/N m3 烟气密度 HR h 年运行小时 Cp KJ/(Kg) 烟气比热 Qp KJ/Kg 煤的发热量 t 烟气降温 K % 锅炉效率 煤的发热量Qp=20900KJ/Kg 烟气密度Pg=1.295 Kg/N m3 烟气比热Cp=1.12KJ/(Kg) 四、项目背景及节能计算. 41 锅炉运行参数 山东*实业有限公司有1台10吨蒸汽锅炉，锅炉出口烟温约在280，经过已经安装的省煤器、空预器后的实际运行出口烟气温度为200，年运行时间为8760h，锅炉产蒸汽压力为0.95MPa，实际生产用气压力为0.5-0.6MPa；每天烧煤10吨，产汽量约50-60吨/天，锅炉设计烟气量为25000N m3/h，引风机工作频率40Hz；根据测算判断锅炉实际的运行效率为57%左右，锅炉实际标准烟气量平均约为11000 N m3/h，利用RECH废气余热回系统（设计安装位置前置）之后，可将最后排烟温度降至150，换热器壁面温度控制在90以上，烟气温度共下降50；锅炉节能改造空间较大。 42 节能效果计算，将以上数值代入公式： 单台锅炉回收热量Qg Qg=【11000 N m3/h * 1.295 Kg/N m3 * 1.12KJ/(Kg) * 50 * 0.95】/3600 =210.5Kw/h 每年节煤量Gc Gc=(3600*210.5Kw*8760h) /1000*20900 KJ/Kg*57%（锅炉实际效率） =557吨/年 43 每台每年产生经济效益 按煤价700元/吨计算，年经济效益为：557*7050=389,900元 备注：这是基于现有省煤器正常工作情况下的整体效益提高节能量，设备实际设计单独工作效率远高于现条件计算的节能效率） 五、技改方案 5.1方案一：热管余热发生器安装位置在省煤器之后，如下图示 这种方案是在锅炉现有省煤器后安装RECH热管式余热发生器，直接把排烟温度整体计算降低到150，同时利用回收的热能，每台锅炉每天可直接将60吨常温水（在现工况下）整体水温平均升高72,用于加温锅炉给水除盐水。同时每年因节煤而减排CO2排放量1312吨、SO2排放量18.7吨,取得良好经济效益的同时,也达到较好的节能环保目的。 5.2方案二：热管余热发生器安装位置在省煤器之前，如下图示 这种方案是可以直接把高温烟气热量先通过热管余热发生器吸收，把现在的烟气温度降至220左右(再经过省煤器将排烟温度降至150)，利用回收的热能，每小时能将60除盐水直接产生0.5MPa的蒸汽0.4吨左右；或者直接产生高温热水（节能效益略高）作生产用途。与方案一比较，减排量约增加5%。 5.3由于现行省煤器传热原理导致省煤器结构上的局限，这类省煤器（或空预器）的体积庞大、烟气阻力大，容易积灰、堵灰，使用寿命低，经常要清灰；随着使用时间的推移，省煤器或空预器由于结露而引起的腐蚀，甚至穿孔现象时常发生，不仅影响锅炉的运行安全，而且很快会大大降低吸热效率。 建议：RECH系列热管式发生器可以很好地克服现有省煤器工作上的弊端，特别是随着省煤器工作时间的延长，热管式余热发生器工作效率提高越明显。针对现有省煤器的工作性质，建议选用“W(L)RECH-2”型（较大配置）热管蒸汽发生器，采用方案二的安装方法，直接产生热水供锅炉给水，是最佳的节能改造方案。 根据客户锅炉现工况，安装热管发生器同时，建议进行锅炉现运行系统检查并针对性局部改造，在不开启4吨锅炉的情况下，应该可以满足现生产条件下的需要，这样会大幅提高经济效益。 六、工程设备配置 61 本方