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2020-07-11 11:43:01 15

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天然气中烃含量较高,在燃烧时会产生大量的水蒸气,水蒸气中含有大量的气化潜热,这部分热量能达到天然气低热值的% ~%,目前很难得到充分利用。方面是由于天然气中含有硫,在燃烧后会产生微量硫化物,为防止烟气中硫化物的析出对锅炉末级冷却系统等设备的腐蚀,余热锅炉厂家在设计时般将排烟温度控制在℃左右;另方面,由于锅炉回水温度较高,锅炉排烟温度很难降低,这部分热量基本上没有得到有效利用,直接排入大气后冷凝,造成冒白烟现象,导致热能的浪费,对环境保护和企业收益的增加具有不利影响。目前,国内外不少学者也对这部分能量的深度回收进行了研究。水蒸气气化潜热在内的烟气余热对节省能源和减少污染物排放量都有重要意义。根据燃气烟气温度与比焓的曲线,可以发现烟气温度在露点温度以上时,烟气的比焓变化比较缓慢,当烟气温度在露点温度以下时,烟气中的水蒸气开始凝结,释放大量的热,使得烟气的比焓变化较为快速。如果对这部分热量进行进步有效利用,对电厂的能源利用效率会有较大的提高。这里介绍种能有效利用露点温度以下的烟气焓值方法。在火电厂中,通常设置水冷塔对电厂循环水进行冷却,在水冷塔顶部设置喷淋装置,循环水用喷淋的方式进行换热冷却后,进入下个循环。同理,可以在余热锅炉尾部增加直接接触式换热塔,在换热塔内将余热锅炉的高温排烟与塔顶喷淋的冷却水进行直接接触换热,采用水与烟气直接接触换热,可以使烟气和水在较小温差下进行热交换,直接接触式换热可以省去常规换热器的换热管及其他换热材料,节省换热器造价。通过该冷却,可以将烟气温度从℃左右冷却到~℃,回收大量的烟气余热,同时由于烟气中有烃类气体燃烧产生的部分水蒸气冷凝析出,多余部分可以进行回收利用,经过处理后作为厂用水的补给水使用,减少电厂耗水量。冷却水在直接接触式换热塔内换热完成后,进入吸收式热泵进行进步余热回收利用。吸收式热泵采用高温蒸汽或高温热水驱动的溴化锂机组,水做制冷剂,溴化锂做吸收剂。在换热塔内与烟气换热后的冷却水经循环水泵加压后输送到蒸发器,来自汽轮机或余热锅炉的蒸汽或来自余热锅炉的热水进入发生器作为驱动热源,从而在吸收器和冷凝器中产生较高温度的热水。

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“国际上采用的方法是陶瓷膜滤管,但国内的陶瓷膜滤管生产工艺基础薄弱,生产成本高,使用寿命短,导致运行成本高,推广困难;稳定性和回收利用水平不符合要求。工业化的需要,特别是氧化气氛的高工作温度只有700℃左右,限制了它的应用范围。“经过反复试验,他们终于研制出了一种可以承受温度超过600℃的多孔陶瓷膜滤管。1000℃,超过国外碳化的碳化硅陶瓷膜滤池具有750°C的高温耐受性,价格仅为国外的1/6。

从工业高温工业烟气中回收废热并不容易。余热回收“高温工业烟气温度高达800℃-1200℃,具有成分复杂,粉尘含量高,腐蚀强,工作条件变化大的特点。”重庆大学能源与动力工程学院院长,低等级能源利用技术与系统部重点实验室主任,项目负责人表示,不可凝结和易凝结成分的存在这些烟气使废气余热回收净化装置的过滤材料堵塞,再生困难,换热困难,灰烬,磨损,腐蚀,余热回收净化效率低等瓶颈问题都是国内外的技术难题。







2011年,我国火电电力建设投资为1054亿元,其中煤电投资为903亿元,占火电投资的85.67%。中国的煤炭消费量为34.25亿吨,占一次能源消费总量的近70%,约有一半的煤炭产量用于发电。中国火力发电的年装机容量为7654.6万千瓦,其中煤电为67067万千瓦,占比高达92.32%,2010年为92.00%。2011年火电装机容量占装机总发电量的72.50%,火电发电量占口径发电量的82.45%。

烟气余热是工业余热之一。烟气余热回收,余热回收是提高余热资源利用的新途径,挖掘节能潜力的新途径。数据显示,中国的工业能耗约占全国总能耗的70%,余热回收主要工业产品的平均能耗比国际先进水平高30%左右。除了废热回收技术相对落后,余热回收产业结构不合理外,工业废热利用率低也是造成能源消耗高的重要原因。

随着对有色熔炉技术和烟气特性的不断研究,许多公司设计并应用了可适应炉烟特性并充分回收烟气余热的废热设备。例如,锌精矿沸腾焙烧炉的废热锅炉采用大空腔结构。废热回收在减少粉尘和磨损以及将烟灰迅速冷却至650°C以下方面发挥了作用,从而解决了烟道气中含有更多低熔点金属的问题。烟气颗粒在高温下容易粘附的问题;余热回收的现状。目前,有色窑炉余热的回收利用方法如下:在烟道中安装余热锅炉产生蒸汽;利用废热发电;使用废气余热预热空气或物料;安装汽化水套以产生低压蒸汽或安装冷却水套以产生热水等。

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“使用这种高效的热交换设备,废热回收可以深度回收烟气中的热量,从而降低能耗。”廖强教授介绍说,回收的能量可用于发电,预热燃烧的气体或空气,加热,原料干燥等。也可用于钢铁厂自身的热蒸汽,余热回收热水或取暖用。市政供热管网。如果该项目的各种烟气净化和余热回收技术得到推广和实施,则有望实现70%的余热回收效率,并带来显着效益。下一步,项目团队将对该设备进行大规模的技术研究,可靠性评估以及陶瓷膜滤管的再生和延伸技术的研究,并将其推广到冶金,建材,化工等领域。行业。