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烟气余热回收技术PPT课件

若将尾部换热面的壁温控制在稍高于烟气的露 点温度,可以完全防止露点腐蚀的发生。一般取金 属表面温度比露点温度高5℃~10℃。
采用耐腐蚀材料
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以烟气为热源的空气预热器
空 气 按传热 预 方式分

器 型 式
按构造 型式分
间壁换热式:管式和板式预热器
蓄热换热式:回转式空气预热器 管式预热器:钢管、玻璃管、热管、
优点:结构简单、维修方便、水容积大、 水质要求低
缺点:炉温低、燃烧差(尺寸受限) 传热效果差、排烟温度高、热效率低 汽压不宜提高、蒸发量受限 结构刚性大、清洗水垢困难、易堵灰
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(二) 水管锅炉特点
高温烟气在管外冲刷流动放热,汽水在管 内流动而吸热蒸发
优点:摆脱了火筒、烟管锅炉受锅筒尺寸 的制约,在燃烧条件、传热效果和受热面布置方 面得到根本改善,便于清洗和维修,提高了锅炉 容量、参数和热效率,水质要求高。
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(三) 锅炉的未来
未来发展方向:
大容量、高参数(效率高)
工业锅炉方向: ➢ 降低成本——简化结构、降低金属耗量 ➢ 提高运行经济性——改善燃烧、提高热效率 ➢ 运行安全 ➢ 机械化和自动化 ➢ 环保
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三、国内外烟气回收技术的发展
近十年来,由于能源紧张,随着节能工作 进一步开展。各种新型,节能先进锅炉日 趋完善。
锅炉烟气余热的回收利用
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一、选题目的
在当今社会里,节能已成为继煤炭、电力、 石油和天然气之后的“第五能源”。而在 现在的工业锅炉的使用中普遍存在着热量 利用率低下,排放烟气余热温度过高,以 及烟气内污染环境气体含量过高等问题。
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目前工业锅炉是我国主要的热能动力设备, 随着我国经济快速发展,能源消耗日益增加, 城市大气质量日益恶化的问题越发突出。 在热能动力方面能耗高、污染高的主要原 因之一就是锅炉的烟气排放,锅炉排烟问题 一方面在于烟气污染物的直接污染,另一方 面就是过高的排烟温度。
铸铁翅片管等 板式预热器
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板式空气预热器
由大量的平行的平板或各种冲压的波纹板组 合而成,烟气和空气在板间错流而行进行热交换。
板式空气预热器流向
气-气换热板式预热器
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板式空气预热器特点:
传热性能好,同样流速的条件下其传热系数为钢 管式预热器的1.2~1.5倍;
压力降小,压力降仅为钢管式预热器的2/5~3/5; 结构紧凑,单位体积能提供的传热面积大; 节省金属,板厚和翅片相仿,仅1mm多; 抗腐蚀性能好,板材表面易进行多种处理,如 涂防腐涂料、渗铝以及“搪玻璃”等,使其冷端抗 硫酸腐蚀能力大大提高,国外已能用于烟气温度达 65℃; 清灰垢可用水冲洗;适合优化设计及工厂制造。
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据调查每1标准立方米天然气完全燃烧后, 可节省燃气8%左右。每1标准立方米天然 气完全燃烧后,冷凝水回收量0.65kg烟气 中的CO2减排量下降40%,NOX减排量下降 60%。
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以北京市为例:2008年冬季供暖共耗天然 气40亿立方米。若全部安装烟气冷凝余热 回收装置,可节约天然气约3亿立方米,可 回收冷凝水约2600万立方米。二氧化碳往 大气中的排放量约减少3000万吨。
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回转式空气预热器 工作原理和结构
换热元件由转子带动回转,烟气和空气分别由 上、下逆向流过。
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优点:
换热表面上冷凝的酸液量和硫酸浓度不断 变化,露点腐蚀比管式空气预热器轻。

快速流动的空气可以起到一些吹灰作用,

减少了积灰。

因换热元件连续转动,只一个单孔摆动式
吹灰器,就可吹到冷端截面上各个部位的积灰。
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二、锅炉发展概况
单火筒
内部受热面

双火筒

烟管
扩大容量 提高参数
圆筒型 (扩大受热面) 蒸汽锅炉
烟管锅炉
(锅筒布置) 立 式
火筒烟管 横烟管
纵烟管
(18世纪末)
(水管布置)
水管锅炉
横水管
直水管
外部受热面 19世纪中
竖水管
20世纪初
弯水管
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(一) 烟管锅炉特点
高温烟气在火筒或烟管内流动放热,低温 介质在火筒或烟管外吸热
目前,国内外烟气余热回收装置大多采用 金属换热材料,主要结构形式有回转式换 热器、焊接板(管)式换热器、热管换热 器、热媒式换热器等。
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锅Байду номын сангаас烟气余热回收的方法
烟气余热回收途径通常采用二种方法:一 种是预热工件;二种是预热空气进行助燃。
预热工件需占用较大的体积进行热交换, 往往受到作业场地的限制。
采用先进的燃烧装置强化了燃烧,降低了 不完全燃烧量。然而,降低排烟热损失和 回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进 一步提高锅炉的热效率,达到节能降耗的 目的,回收烟气余热也是一项重要的节能 途径。
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美、日、苏等工业发达国家都十分重视对 工业烟气余热的回收利用,把热管换热器 的研制、生产和推广应用工作放在优先发 展的位置,这就是热管换热器迅速发展和 广泛应用的原因。

少量的SO2再与氧化合形成SO3

烟气带有大量的水蒸气
SO3 的
当烟气温度降到400℃以下时

SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸气

硫酸蒸气凝结到受热面上
发生低温硫酸腐蚀
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防止低温露点腐蚀的措施
提高空气预热器换热面的壁温
提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热 器冷端换热面的壁温,防止结露腐蚀。
在管式空气预热器内将管子水平放置,使烟气 在管外横流冲刷换热面,空气在管内纵向流动。这 样设计的预热器,其壁温比立式管(烟气走管内) 稍高,对减少低温腐蚀有利。
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燃油和燃煤锅炉
但是由于石油、煤等燃料中均含有硫,在 燃烧时,硫氧化物的产生是必不可少的, 它与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当锅 炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸 汽的凝结点(称为酸露点),就会在其表 面形成液态硫酸(称为结露)。
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低温露点腐蚀
低温露点腐蚀机理

燃料中硫燃烧后全部生成SO2
预热空气助燃是一种较好的方法,一般配 置在加热炉上,也可强化燃烧,加快炉子 的升温速度,提高炉子热工性能。这样既 满足工艺的要求,最后也可获得显著的综 合节能效果。
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燃气锅炉
对于燃气锅炉可以利用的烟气余热冷凝回 收装置进行回收。
烟气余热冷凝回收装置的技术原理,就是 利用温度较低的水冷却烟气,把烟气温度 降低到烟气中的水蒸汽冷凝,同时实现烟 气显热和水蒸汽冷凝潜热的回收利用,提 高锅炉热效率。
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