58mw热水锅炉烟气余热利用

 　　58mw热水锅炉烟气余热利用

　　58mw热水锅炉作为提供蒸汽的主要设备之一，它的主要燃料为天然气，其中含有大量的氢元素，燃烧会产生大量的水蒸汽。每立方米天然气燃烧后可以产生1.55Kg水蒸汽，具有很可观的汽化潜热(大约为3600KJ/Kg)，占天然气的低位发热量的10%左右。

　　58mw热水锅炉的出口烟气温度约220℃，此时水蒸汽不能被冷凝，随着高温烟气排放佴浪费了热量。同时高温烟气也携带大量热量一起排放而浪费掉。此时锅炉的热效率约92%。

　　如果将水蒸汽的潜热与高温烟气中的显热回收加以利用，将大大提高58mw热水锅炉系统的热效率，节约能源、降低运行成本、提高企业竞争力。

　　可配置烟气余热回收装置，将锅炉给水送至冷凝器与烟气中水蒸汽和高温烟气进行换热，不仅可以降低58mw热水锅炉的排烟温度(排烟温度约60℃)，还可以提高锅炉的进水温度，两全其美。此时锅炉的效率可以达到98%以上。

　　在煤、气、燃油锅炉中应用到的烟气余热回收为一个专用装置，一般安置于锅炉烟口或烟道里，烟气余热回收装置周围管箱，中间的隔板把两边的通道分隔开。烟气余热回收装置工作的时候，高温烟气利用烟道对热管有着向上力道的冲刷效果，在该种状况下能够导致热管大量吸热，使得烟气放热温度降低，而热管吸收热量则能够导致右端空气或水受热出现逆向冲刷问题，由于热管放热，使得空气或水大量吸热，从而导致温度大幅增高，该种状况下应该确保余热回收器的出口烟气温度要等于或高于露点。

　　1、烟气特性探究

　　天然气的主要成分是烃，58mw热水锅炉所排的烟中水蒸气占比较大，通过研究发现，58mw热水锅炉所排的烟在能够利用的热能里，其中水蒸气的汽化潜热占据了很大的比例。一般1立方米的天然气在燃烧之后能够释放出1.55千克的水蒸气，能够产出的汽化潜热大概是3600千焦/千克，在天然气低位发热中占比超过百分之十。在传统的锅炉中，通常排烟温度处于160到250摄氏度之间，烟气里的水蒸气还是温度过高，不会变化成液态释放汽化潜热。所以传统的天然气锅炉在理论上认为热效率大概为百分之九十五，通过冷凝式换热器能够降低烟气温度，使温度低于露点温度，则能够对烟气里的水蒸气凝结潜热进行回收，将低位发热量当作基准进行集散，则天然气锅炉的热效率能够达到甚至高于百分之一百一。


　　2、烟气余热回收的工作原理及回收原则

　　2.1、烟气余热回收的工作原理

　　导热率高热管是一种导热元件，该热管内部进行传热的方式关键为通过工作液体的气液相变，该热管的热阻较小，有较高的导热能力，有很好的经济性，可以较为容易的使冷、热流体进行完全逆流换热，以此来获取较为理想的对数温差，并且沿测阻力较小，大概为20到30帕，该系统较为简单，有很明显的节能效果。现在烟气余热回收装置所能传导热量的温度大概为30到1000摄氏度。该种烟气余热回收装置和传统的装置相比较更加的安全，所适用的范围也愈加的广阔，同时超导热管的形状获得了较大的进步，更为灵活。

　　2.2、烟气余热回收的工作原则

　　将增加现有设备的运行效率作为关键，尽可能的降低能量的损失。因为有些热设备能够排出很多高温烟气，在此种状况下应该增强对余热的有效利用，一般情况下会对本设备及本系统实行优先利用，所采取的方法主要包括提早加热物体和投入预热助燃空气等方法。针对那些余热回收不能被本设备及本系统所利用的状况可采用利用回收产出热水或蒸汽的方法，通过这种方法来产生动力。余热所包括的种类有很多，以此进行回收的时候应该注意依照余热的特征以及排出的状况和数量、介质温度等实行合理的可行性研究，以此来依照余热的特征实现最大可能的回收，合理的对余热能够用到的设备种类及规模进行选择，一定要严格的遵照有关标准实行处理，防止由于高压高热等因素所导致的危险问题。

　　3、58mw热水锅炉烟气余热回收采取的技术

　　3.1、相变换热器

　　在相变换热器中比较有特点的就是“相变”概念，对壁面温度控制机理方面有了更为细致的叙述，在理论方面实现控制低温腐蚀。而变相模块，就是对热管换热器进行的整体化设计，保证温度梯度处于一个较小的范围中，同时将相变的时候对水量参数的调节进行汇集，以此来更为准确的调控壁面温度。该相变换热器在进行工作的时候，通常把循环介质量与介质所处的工况当作调剂量进行使用，以此来更为准确的调控壁面温度。

　　3.2、热管技术

　　所谓热管，就是通过汽化潜能进行能量传递的一类比较高效的传热装置。热管的体积较小，但有着很高的传热效率，有很好的节能效果。

　　3.3、冷凝锅炉

　　在烟气里面的水蒸气具有很多潜热，而使用传统烟气回收的方式仅仅面向的显热，使得很多的潜热得不到利用，大大降低了锅炉的热效率。而冷凝锅炉则通过烟气冷凝余热回收装置，把烟气中的显热以及水蒸气中的潜热应用到余热锅炉系统回水以及给生活用水进行加热和锅炉的补水，这样既增加了锅炉的热效率，还将烟气里的氮氧化物吸收进冷凝液中，大大减小了烟气里酸性气体的比例，降低了对环境的污染。由于58mw热水锅炉的烟气里拥有很多水蒸气，所以特别适合应用此项技术;而对于烟气里面水蒸气比例一般的燃油锅炉，使用此项技术具有非常大的潜力，还应进行深度的探究;对于燃煤锅炉来说，由于起烟气里水蒸气的占比很低，所以不应使用此项技术。

　　3.4、计算机控制技术的作用分析

　　58mw热水锅炉烟气余热回收过程，影响回收利用的质量和效率的因素很多，如回收设备，回收利用技术和控制技术，控制技术起着非常重要的作用，主要表现在以下几个方面：第一，选择排气温度可直接反映生产过程和容易衡量控制参数。通过自动控制系统的PID控制指令，对外界的各种干扰进行处理，通过对变频器、电控阀等现场执行设备的控制，可以稳定地控制目标值。其次，对于较大的干扰因素，可采用计算机控制系统控制设备的切换，保证整个回收过程的正常稳定运行。最后，应用计算机技术提高企业信息化水平，有效地克服了传统58mw热水锅炉烟气余热回收效率低的缺点，为降低58mw热水锅炉的运行成本打下了坚实的基础。总之，计算机技术在热回收锅炉烟气中的应用，提供了可能性，为实现自动控制，许多自动化技术是以计算机技术为基础，因此，企业应根据锅炉烟气余热回收的实际实施，技术、集成控制技术和计算机自动回收行业的不同控制，进一步提高锅炉回收效率。

　　4、注意事项

　　(1)通常情况下燃气采暖炉进行排烟的时候露点温度大概为55摄氏度，烟气里水蒸气体积分数则为限制烟气露点温度的关键性因素，并且过量空气系数又是限制水蒸气体积分数的因素，所以若要使烟气里的热量的到最大程度的回收，则应控制好过量空气系数，把烟气温度调整到小于露点温度，如此便能够回收烟气里的显热量，还能够回收烟气里的水蒸气凝成液体所放出的潜热量。

　　(2)通过使用烟气余热回收技术，工作中锅炉的热效率增加了大概百分之十七，降低了使用到的天然气的量，使得进行煤改工程所导致的天然气使用量过大的现象得到了改善。

大 力推广汽轮机通流部分改造、锅炉烟气 余热回收利用、电机变频、供热改造等 成熟适用技术以及能源分质梯级利用， — 7 — 加快现役机组改造升级。积极推进农村 电网改造、 ... ---摘自《德州市人民政府公报》

充分利用现有中温中压锅炉 蒸汽发电，然后通过发电后的余压余热再提供给热用户，实现能源的充分利用， 生产过程不新增燃煤量。 现有供热机组锅炉参数为：蒸汽温度 450℃，... ---摘自《第一章 概述》

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＂燃煤锅炉改造技术、余热余气综合利用技术、粉煤成球技术、粉煤燃烧技术、密闭矿热炉技术、密闭矿热炉系列产品＂，＂北京市朝阳区酒仙桥北路5号＂，＂010-59466861＂ ... ---摘自《发文版》

气供热锅炉烟气余热回收利用、 既有 建筑节能改造、 乌鲁木齐县新建 8 座 燃气锅炉房工程项目。 今年乌鲁木齐市计划投资3000 万元， 对50 公里老旧供热管网实施综 合节能改造... ---摘自《邯郸提标改造 32 家焦化企业》

余热锅炉， 配套 1 台30MW 的抽凝式汽轮发电机组， 实现年焚烧垃圾 43.8 万吨，年可发电 21589.31 万度，可上网 18566.80 万度。同时配 套建设飞灰稳定化处理工程、烟气净化... ---摘自《洛阳润电环保有限公司》

余热回收方式有：利用离炉烟气预热空气（或煤气） ；使用余热锅炉或汽化冷却装置生产中、低压 蒸汽和热水；利用废气循环调节炉温和改善燃烧；利用离炉烟气加热入炉冷料。 ... ---摘自《附件 1》

4 矿井乏风和排水 热能综合利用技 术 煤炭行业 煤矿中央并列 式通风系统 以水源热泵替代燃煤锅炉。冬季利 用约20℃的矿井排水和乏风作为热 源，提供45-55℃热水为井口供暖 。... ---摘自《《国家重点节能低碳技术推广目录》（2016年本 节能部分）》

燃气锅炉烟气余热利用技术之一：宽通道双级换热燃气锅炉烟气余热回收技术； 266.燃气锅炉烟气余热利用技术之二：烟气源热泵供热节能技术； 267.燃气锅炉烟气余热利用技术... ---摘自《通用设备制造业》

除主热源外，鼓励各企业结合自身用热需求联合设置大型锅炉房和换热站，对工业余汽余热进行充分利用，作为热电厂主热源的补充，满足该规划区的生活、生产用热需求。 托克逊... ---摘自《托克逊能化绿色建材厂》

再生后的烟气经三级旋风分离器回收催化剂后，进入能量回收系统——余热 锅炉。 为维持反应-再生系统的热平衡及操作的灵活性，设置了可调节取热量的外取 热器，由第一再生器... ---摘自《宁夏瑞科新源化工有限公司》

办公区冬季采暖利用沸腾炉余热供给，拆除原有工程1台2.1MW 二次反烧锅炉及其排气筒 -- 物料储存 设置密闭原料库、密闭精煤库等密闭储存库用于物料储存 -- 3. 工程规模与产品... ---摘自《建设项目基本情况》

锅炉余热利用业务同比增长  完成了新型节能凝汽器的研发及示范项目的初步设计 • 合同能源管理  采用自主技术和自主管理的项目比例提高，在资金收益外 创造了项目管理服... ---摘自《2014年8月》

城市生活垃圾（用于燃料） 生物燃料 余热余压 工业废料（用于燃料） 其他燃料 能源合计... 与锅炉出口蒸汽、热水的温度和压力有关，计算方法： 第一步：确定锅炉出口蒸汽和热水... ---摘自《4401010000》

＂新增2*130t/h次高温次高压循环流化床锅炉+利用余热配2*15MW次高温次高压背压式汽轮发电机组，配套建设相关辅助设施及工程。＂，＂2017-2018＂,＂30000＂,＂12000＂,, ... ---摘自《附件1》

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(2)燃煤热水锅炉废水，循环使用，不外排； （3）轮胎裂解蒸馏产生的废水利用烟道余热蒸发处理， 不外排； （4） 地面冲洗废水和职工餐饮废水经隔油池隔油处理后 与职工生... ---摘自《国环评证甲字》

验收标准标号、级别本项目雨水排放参照执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排 放标准。6#、7 锅炉烟气 2014 年7月1日起执行《火电厂大气污染物排放标 准》... ---摘自《浙江巨化热电有限公司》

台天然气真空热水锅炉供暖，并利用热泵 技术将空压机冷却水中的余热转移到供暖热 水中。 项目建设备案相符性分析见表 3。 表3项目与备案内容相符性分析 类别 备案内容 本工程... ---摘自《建设项目基本情况》

本项目主要为利用环形加热炉高温烟气使余热 锅炉产生蒸汽经汽轮机进行发电。厂区现有φ273 和φ159 环形加热炉 各一台。通常整个环形加热炉完成预热、加热、保温后，烟气排... ---摘自《林州凤宝管业有限公司》

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通过不等周期移炉操作和长保温时间低保温温度工艺，实现烟气余热的利用。同时，实现单个炉室15火道14料箱布置，单炉装炉量增加，边火道和转弯炉室数量减少，提高生产效率... ---摘自《附件1《国家重点节能低碳技术推广目录》（2017年本,节能...》

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(1)余热回收烟气系统：包括烟道改造、增设烟道切换阀、废气风机、烟囱、设置一套余热锅炉，生产0.5~0.7MPa饱和蒸汽和90℃热水；（2）余热回收汽水系统：包括补水箱、... ---摘自《附件2 上海市重点推广节能低碳技术产品简介（2018年）案例...》

远期再建设3*58MW热水锅炉+2*75t/h蒸汽锅炉 区域大气环境环境容量有限 根据产业集聚区规模用气情况进行核算 采纳，尚未实施 / 下一轮规划修编时，襄同类国际先进产品，至少... ---摘自《襄城县产业集聚区发展规划》

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锅炉建设， 将2台35吨的燃煤链条炉拆 除， 新建1台42兆瓦的燃气热水炉，并优 化改造了厂内换热首站和管网。 “保卫蓝天白云， 义不容辞。 新锅 炉烧燃气， 更环保节能高效。 ... ---摘自《当初戴两层口罩 如今难见煤灰》

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郑锅浮法玻璃熔炉烟气余热锅炉充分回收了玻璃熔炉的高温烟气资源，余热利用率高达70%，通过合理的配置各部分受热面、强化锅炉传 热，减少锅炉漏风，有效提高了锅炉的热效... ---摘自《郑锅股份》

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二、热水锅炉的锅炉房，其锅炉的额定出力为 0.7~58MW、额定出口水压为 0.1~2.5MPa 表压、 额定出口水温小于或等于 180℃； 三、符合本条第一、二款的参数的室外蒸汽管道... ---摘自《GB 50041-2008》

翅片管余热冷凝回收装置可将烟气热量回收，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... ---摘自《余热冷凝回收装置（烟气系列）》

(3)热水回收系统及配套建设锅炉环保系统，保护环境，使锅炉烟气达标排放；（4）公司大型电机进行变频调速改造.＂，＂7000＂,＂0＂,＂0＂,＂126＂,＂-126＂，＂财建[2012]... ---摘自《节能技术改造项目》

厂区设有室外消火栓系统，燃气锅炉房内设有 室内消火栓系统及灭火器 环保 工程 1 烟囱 钢制烟囱， 2 座， 高度 15m， 直径为 DN1200mm。 2 烟气余热系统 由吸收式热泵、换热... ---摘自《《建设项目环境影响报告表》编制说明》

通过重组并购进入公司的燃气热水锅炉烟气余热回收系统和光伏多晶硅核心生 产设备还原炉业务发展顺利。天津、陕西、宁夏燃气锅炉余热利用市场全面启动，全年销售烟 气余热... ---摘自《双良节能 2015 年度股东大会 会议》

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锅炉烟气余热常压回收装置 通过加装常压的余热回收装置，回收利用锅炉尾部烟气余热，提高给水温度，从而提升锅炉效率。同时，能够在一定程度上改善水质，减轻锅炉氧腐蚀。... ---摘自《附件： 2011年高耗能特种设备节能技术与产品推广目录》

＂照明系统改造：采用LED灯具替换酒店原有2万盏传统光源。生活热水热源改造：增设一台热回收型冷水机组，制冷同时制备生活热水。锅炉烟气余热回收改造：在蒸汽锅炉排烟... ---摘自《2014年第三批》

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58MW 热水锅炉节能改造项目，项目投资 186.6 万元，建设期 6 个月，技术提供单位为上海华之邦科技股份有限公司，通过更 换超低氮燃烧器配套烟气再循环系统，实现节能 1049... ---摘自《附件 2》

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北京通州竹木厂锅炉房3MW烟气余热回收机组。 该技术可提高燃气利用效率10%，以40 t/h锅炉为例，其供热量为29MW，可回收余热3MW，节约天然气360m3/h。 10 旋流混合式... ---摘自《附件1》