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【案例分析】天然气锅炉房烟气余热深度回收工

日期:2020-10-27 04:22 作者:admin 阅读:

  自然气的首要组分是甲烷(CH4),燃烧后排出的烟气中含有大方的水蒸气,水蒸气的气化潜热占自然气低热值的比例抵达10%~11%,目前基础上都没有运用而直接排放到境况。此外,自然气烟气中的水蒸气排入大气后冷凝,酿成冒白烟地步,造成景观污染,并促使PM2.5排放指数扩张。以是,深度接收运用征求水蒸气气化潜热正在内的烟气余热对节约能源和淘汰污染物排放量都有紧张事理。

  为了运用燃气汽锅的烟气余热,邦外里科研单元举行了钻探。目前针对燃气汽锅烟气余热接收的时间,首要凑集正在采用加装冷凝换热器和氛围预热器来低重排烟温度。

  老例燃气汽锅加装冷凝式换热器,烟气降温经过中存正在相变经过,劈头产生相变的温度即为烟气的露点。高于露点时,汽锅供热功用(汽锅供热量与遵从燃气低热值策画取得的燃气供热量的比值)的普及是靠烟气降温所开释的显热告终的。当烟气温度低于露点后,汽锅供热功用的普及首要靠水蒸气冷凝开释潜热告终,此时烟气温度的低重对汽锅供热功用的普及,影响较为明显。

  惟有当热网回水温度低于20~30℃时,利用冷凝式换热器才会有好的结果。对付平常的供暖体系,特别是区域供热体系,其热网回水温度远高于此值。以是,直接运用热网回水低重烟气温度口角常受限的。这一原由也主要限制了冷凝式汽锅正在供热界限的施行利用。若采用文献中提到的摄取式换热时间,可能明显低重热网回水温度。若热网回水温度为20℃,采用冷凝式换热器即可将烟气温度降至较低程度,从而大幅普及汽锅供热功用。

  也可采用烟气-水换热器和氛围预热器组合的格式举行烟气余热接收,运用烟气-水换热器接收高温烟气段的显热,运用氛围预热器接收中低温烟气段的潜热和显热。但这种格式也受热网回水温度以及氛围有限的接收余热本事所限制,当热网回水温度为50℃时,这种格式只可将烟气温度从90℃降至51℃。

  针对上述环境,清华大学提出了将摄取式热泵用于燃气汽锅的烟气余热接收时间,并用直接接触式换热取代老例的间壁式换热。摄取式热泵正在自然气等高温热源的驱动下制取低温冷水,汽锅的烟气举动摄取式热泵的低温热源同低温冷水举行直接接触式换热,因为冷水的温度较低,以是,烟气的温度可能降至25℃以至更低。该时间冲破了热网回水温度的限定,可行使于回水温度较高的供热体系中。此外,该时间采用了直接接触式换热器,相对付外外式换热格式,其上风正在于:极大地扩张了气-液两连结触面积,刹时杀青传热和传质,抵达深化换热、普及换热功用的目标。采用接触换热时间后,烟气和水正在很小温差下即可告终巩固接触换热,无需金属换热面,减小了换热器的体积,大幅度低重了换热器本钱。烟气中的酸性蒸气直接正在水中消融,只消对溶液加碱性物质如NaCO3、NaOH等举行中和,并对调热器闭头部位的缔制原料举行防侵蚀措置,即可避免低重排烟温度后遭遇的原料侵蚀题目。

  图1为范例的烟气余热接收体系的基础道理。正在老例的燃气汽锅供热体系中增设了直燃型烟气余热接收装配(以下简称余热接收装配),该装配首要征求燃气驱动的摄取式热泵(以下简称直燃型热泵)、直接接触式换热器(以下简称接触式换热器)及水泵、阀门等其他附庸举措,同时增设了两条烟管将余热接收装配与汽锅烟囱相连,烟气阀1、2及风机均修树正在这两条烟管上。当烟气余热接收体系参加运转时,烟气阀1、2及风机均开启,始末测试,烟怀抱正在运转时可能餍足计划恳求。汽锅烟气和直燃型热泵的烟气搀和晚进入接触式换热器,同直燃型热泵制取的用于喷淋烟气的冷水(以下简称喷淋水)举行接触式换热,烟气可被喷淋水冷却,温度降至25℃以至更低,然后由风机抽送排入大气。正在喷淋水道中,喷淋水正在接触式换热器中同烟气换热后温度升高,被喷淋水泵送入直燃型热泵举行降温,然后返回接触式换热器一直冷却烟气。正在热网回水管道中,水阀1合上,水阀2、3开启,热网回水首前辈入直燃型热泵举行加热,然晚进入燃气汽锅加热,送至用户处供热。

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