浅析提高锅炉热能回收利用的有效措施

浅析提高锅炉热能回收利用的有效措施

中铝广西分公司

摘要:在我国国民经济发展的过程当中,工业锅炉是非常重要,同时也是非常关键的一项动力来源。工业锅炉的存在,使得各行各业的发展得到推进,同时也增加了在能源方面的消耗情况。工业锅炉在使用的过程当中排出的烟气和污水当中含有着大量的热能,这些热能还没有得到充分的利用,因此会出现能量的浪费现象。在这样的背景之下,充分把握锅炉供热系统本身的特点,找到影响着热能回收方面效率的重要因素,可以提出使得锅炉热能回收效果得到提升的有效措施,进一步为我国能量事业的发展提供参考。

关键词:锅炉;热能;回收利用;有效措施

在锅炉的运行过程当中,随着锅水的不断蒸发和进一步的浓缩,污水当中的含量也会出现升高的现象,并且在锅炉底部锅水里面的水垢和泥沙会不断的沉淀,导致整体的杂质含量不断的上升。一旦在锅水当中有水垢的集结,那么对于整个锅炉当中的传热效率以及水循环就会带来影响,最终会对整个锅炉的安全以及平稳的运行带来影响。

一、锅炉的特点

蒸汽锅炉当中的水会是在温度不断上升的情况下,逐渐转化成为蒸汽的,在转化的过程当中为同时存在着显热和潜热这两种交替的情况。在热水的锅炉当中,通常情况下只会出现显热交替。当这两种锅炉在相同供热量的时候,通常情况下,热水锅炉当中的水流量会出现远远大于蒸汽锅炉的现象。对于这两种类型的锅炉来说,可以选择的水流量范围是不一样的,并且在这个过程当中受到各种因素的影响,有可能会出现供回水温差的现象。不同兑水的流量会导致热回收装置在传热方面的温度存在着差异性,一般而言在水侧的表面传热系数也会出现这种明显的不同。在同类型的热回收装置当中,一般情况下,烟气侧表面对于整个换热器的影响是比较大的,并且水流量在这个范围当中的变化也比较大。流动的状态能够在层流和过渡流的操作之后转化成为湍流,故而在对传热器产生影响的过程当中,表侧表面的影响因素,不能够为人们所忽略。如果遇到比较大的水流量的时候,那么这个时候水的温度上升速度通常情况下都是比较慢的,在这样的一种条件之下,可以更好的采取措施,增大装置在传热方面的温差使得传热的能力获得全方面的增强。一般而言,在这样的一种操作之下,传热温度变化的影响会远远大于水传热。

二、锅炉烟气降温和放热量之间的关联关系

根据水蒸气的燃烧化学方程式可以发现,燃烧一立方米的天然气,那么它所产生的水蒸气中为三立方米。那么人们在燃烧的过程当中,当燃烧所产生的显热达到100千瓦的时候,潜热就会产生11千瓦左右。在整个系统当中借助冷凝回收装置,能够使得排气的温度得到全方面的降低,最终使得整个系统当中的烟气显热都得到降低。除此之外通过这样的一系列操作,也能够把燃料在燃烧过程当中所产生的水蒸气进行明显,最终收集他在这个过程当中所释放出来的大量潜热。在大多数情况下,锅炉当中温度的降低量和回收显热的热量之间是一种相等的状态,回收潜热的热量就相当于是热气当中水蒸气的含量。受到地域的不同,自身燃气的成分也是不一样的,每一个锅炉的燃烧工况都会存在着差异性,最终会导致燃烧产物的成分以及自身的状态存在着明显的差异。饱和的烟气成分是不一样的,但是在降温和放热方面都会存在着不同。即使是相同的烟气在进行降温,但是只要他们在不同的降温范围当中,所得到的热量也会不一样。

三、促进锅炉热能回收利用率提高的对策

1、间接接触冷凝式

使用间接接触冷凝式的方法,烟气和被加热的介质在间接接触冷热量的回收装置当中都不会出现直接性的接触,但是后续会参与到系统的冷却排烟过程当中。我国目前所重点推广的装置就是馆内烟气和新型换热式的装置,除此之外热管结构这种间接冷凝式的热量回收装置也受到了人们的习惯。在通常的操作过程当中,主要把一个烟气冷凝结构设置在管道里面,同时在这个结构当中换热器是非常重要的一个组成部分。通过换热器整个烟道当中的烟气流动能够经过换热器的作用,出现在整个管道的范围当中,同时也对工质当中的水进行加热操作。在管道外面进行换热的过程当中,通过这种处理措施的存在,还可以把烟气所释放出来的热量进行及时的接收。在现代工业当中所使用的装置是和传统形式上热量回收装置比较相同的一种结构装置,但是在这种装置当中,管道里面的烟气会经历4个换热的过程,只要在这4个换热的过程当中区分每一个环节的作用,同时对每一个环节进行有效的处理。

2、直接接触冷凝式

水在直接接触的系统当中会进入到热烟气里面,通常情况下可以直接利用喷嘴来进行逆向通流方面的操作。如果装置里面的盐汽水含量达到一定的程度时,那么这时候的烟气就会被冷却到一个饱和的温度状态之下。这样的一种操作方式存在着比较多的优点,例如它能够使得温度差得到有效的减少,因此在传热方面的效果更加突出和理想也能够使得热量的传热效率得到全方位的提高,能够具备着洗气方面的作用。当然这样的一种方法在使用的过程当中也会存在着自身的缺陷,例如需要进行送风设备的配置就是其中的典型问题。气体燃料在燃烧的过程当中不会产生灰尘,但是会有一些酸性的物体或者炭黑的存在。当整个装置当中的烟气和水出现接触反应之后,就会存在着一些有害的酸性物质和其它杂质,这些物质的存在对于整个水质会带来严重的影响,导致人们不能够直接使用这些水,还需要使用净化设备来进行相应的操作。

在工业发展的过程当中,蒸汽锅炉有着比较高的排烟温度,补水是比较少的,所有的余热都可以用来进行补水操作。如果在补水方面比较充足,那么就可以在其他的用途上对这些余热进行利用,同时也能够在热能回收装置的使用之下,利用一些高温度的水,发挥着自身的能量作用,使得水能得到降低。进一步便利于高压泵把水压进到锅炉里面。这种处理和操作方法能够在最大程度上使得锅炉余热的回收效果获得全方面的增强。人们在进行锅炉改造的过程当中,还需要根据实际的情况来进行操作,在改造之前也需要对烟气冷凝的热量回收装置进行正确性的选择,为人们选择最佳的装置来进行相应的操作,充分发挥锅炉系统当中的余热以及余压的作用,尽量把烟气冷凝回收热量装置当中的节能作用进行充分的发挥,进一步为锅炉运转效率的提升提供帮助。

四、锅炉烟气冷凝热能回收工程的发展前景

锅炉烟气冷凝热能回收装置最为突出的优点就是本身的质量和体积都比较小,在运行的过程当中需要面对的烟气流动阻力也比较小,这些优点的存在能够使得锅炉供热系统在源动力条件得到保证的情况下,获得正常的运转和发展。同时通过这项技术的运用,也能够在锅炉余热利用系统当中给用户提供更多的选择,也能够为人们提供生活方面的用水,并且对工业工程进行改造,能够发挥设备当中的冷凝换热器的作用,将其作为一种新型的冷凝式天然气。可以预见在未来发展的过程当中,如果把这样的一项技术在我国的天然气利用设备当中进行推广,那么所产生的社会效益是比较明显的,能够使得我国的锅炉行业发展得到新的发展道路支持,并且能够在这条发展道路上获得成绩。

五、结语

总的来说,采取有效的措施提高锅炉的热能回收利用率,能够使得水资源和热能的浪费情况获得全方面的降低,最终让企业达到节能降耗的目的,使得整体的经济效益和运行的效率获得全方面的提升,在社会当中产生较为理想的社会效益和价值。随着社会的不断发展,锅炉方面的技术越来越多样化,采取合理的技术使得锅炉的热能回收利用率得到提升,是一种比较有效的措施,通过这些措施的采取也能够使得我国的能量供应能够在一定程度上得到提升。

参考文献

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