基于鍋爐余熱回收技術(shù)的特種設(shè)備節(jié)能降耗探析

劉洋

摘 要：當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度之后，人們的思想意識也開始轉(zhuǎn)變。最近幾年，我們國家的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，此時(shí)各個(gè)行業(yè)都開始適時(shí)地轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，由過去的粗放型逐漸朝著集約化發(fā)展，此時(shí)廣大群眾更加的重視節(jié)能工作。伴隨著國家不斷出臺節(jié)能法規(guī)，目前節(jié)能理念已經(jīng)深入人心，回收再利用就成為了當(dāng)前非常受人們關(guān)注的熱點(diǎn)內(nèi)容。特別是對于那些資源使用量大，廢棄物質(zhì)排放多的裝置，通過能源回收使用可以發(fā)揮出意想不到的好處。對于特種裝置來講，它們在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候會使用很多的能源，而且還會釋放較多物質(zhì)。只有合理的回收使用，才能夠降低能耗，才能夠更好的保護(hù)生態(tài)，降低相關(guān)單位的運(yùn)作成本，增加利潤。作者具體的分析了鍋爐余熱利用工藝相關(guān)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鍋爐余熱回收；特種設(shè)備；節(jié)能降耗

1 研究背景

通過分析有關(guān)的數(shù)據(jù)我們得知，當(dāng)前我們國家的特種裝置的能耗非常高，排放的物質(zhì)占據(jù)的比例很大。就拿鍋爐來講，當(dāng)前我們國家使用的鍋爐大約有60萬臺，而有超過四分之三的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)依靠的都是煤炭。整個(gè)行業(yè)單年耗用的煤炭超過4億噸，但是其產(chǎn)生的熱效率只有65%，較之于國際優(yōu)秀水平有較大的差距。

2 鍋爐燃料熱損失的組成部分

在鍋爐運(yùn)行中滿足Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6的能量守恒等式，其中Q為鍋爐燃料燃燒輸入的總熱量，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分別為鍋爐散出的熱量，根據(jù)能量守恒定律兩者相等。其中Q1為鍋爐有效利用熱量，即工質(zhì)焓變吸收的熱量，也就是在單位時(shí)間內(nèi)工質(zhì)在鍋爐中所吸收的熱量。Q2指的是排煙過程中煙氣帶走的熱量損失值，Q3為燃料化學(xué)燃燒過程中由于燃料燃燒不充分造成的熱量的損失部分，Q4為由于機(jī)械不完全燃燒造成的熱量損失，包括從爐中排出的煤，灰渣中含有的可燃物和隨煙氣飄出爐外的飛灰中含有的可燃物。Q5指的是鍋爐散熱造成的熱量損失。Q6指的是灰渣物理上的熱損失。

鍋爐熱損失主要由Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的值體現(xiàn)。排煙損失指的是設(shè)備煙氣釋放造成的能量損失，它是各種損失中最為嚴(yán)重的一種?；瘜W(xué)未完全燃燒造成的熱損失主要是因?yàn)樵谌紵氖菚?，爐內(nèi)的氣體含量指數(shù)以及氣流等干擾，使得一些氣體沒有有效釋放就排出，最終導(dǎo)致熱能耗損。機(jī)械未完全燃燒熱損失主要是因?yàn)樵O(shè)備爐膛在燃燒的時(shí)候，因?yàn)橐恍┕腆w物質(zhì)沒有充分燃燒就被灰塵帶到爐子外面了，此時(shí)導(dǎo)致能源得不到合理的使用。具體來講，這種問題的形成和物質(zhì)的特性以及爐膛的氣溫有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。散熱損失指的是因?yàn)樵O(shè)備暴露在大氣里面，伴隨著熱量傳遞而導(dǎo)致熱能損失。

3 鍋爐燃料熱損失的原因及回收方式

根據(jù)鍋爐燃燒熱量守恒等式可以發(fā)現(xiàn)，鍋爐燃料燃燒熱量的損失主要有排煙損失、化學(xué)未完全燃燒熱損失、機(jī)械未完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失。要充分利用鍋爐燃料，實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備的節(jié)能降耗就需要從燃料熱損失的角度進(jìn)行考量。當(dāng)前我們在減少熱能損失的時(shí)候，主要是經(jīng)由回收熱能，提升設(shè)備的利用率，來實(shí)現(xiàn)節(jié)能意義的。

通過分析設(shè)備的熱損失情況，我們得知當(dāng)前的熱量回收工作包括三個(gè)要點(diǎn)，分別是鍋爐排放煙氣、鍋爐介質(zhì)熱量回收和鍋爐殘?jiān)厥绽?。所謂的鍋爐排煙再利用，指的是經(jīng)由對煙氣降溫，使得其散發(fā)熱能，進(jìn)而對此熱能多次使用，最終起到節(jié)能的意義。而鍋爐介質(zhì)相關(guān)的回收工作指的是借助水以及蒸汽降溫，確保介質(zhì)釋放熱能，最終將熱能合理運(yùn)用。對于第三種來講，它指的是經(jīng)由殘?jiān)亩啻问褂?，確保熱能得以釋放，或是把殘?jiān)D(zhuǎn)變?yōu)榉柿希罱K實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

4 鍋爐燃料余熱回收技術(shù)應(yīng)用

針對鍋爐熱損失的情況以及相應(yīng)的回收技術(shù)分析，目前對鍋爐燃料燃燒形成的熱能排放損耗也有相應(yīng)的技術(shù)支持進(jìn)行回收。對于鍋爐燃燒排放的煙氣進(jìn)行熱能回收的技術(shù)包括加裝省煤器、蒸汽發(fā)生器和空氣預(yù)熱器等。省煤器是在鍋爐的尾部排煙管道中利用鍋爐排放煙氣的溫度通過熱面接觸將鍋爐給水進(jìn)行加熱，使鍋爐給水達(dá)到汽包壓力下的飽和狀態(tài)，從而降低煙氣排放溫度，將煙氣中含帶熱能進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)熱量資源的重復(fù)利用。例如某冶金行業(yè)的大型鍋爐設(shè)備，前期運(yùn)行時(shí)煤氣熱值產(chǎn)量只有2900kJ/Nm3，經(jīng)過省煤器的安裝，鍋爐熱值產(chǎn)量提高到了3268kJ/Nm3。同時(shí)，因?yàn)樵O(shè)備在給水，進(jìn)入汽包以前的時(shí)候，就經(jīng)由省煤器開展了預(yù)熱活動，此時(shí)能夠防止給水吸收熱量，最終降低了單位的投資。蒸汽發(fā)生器和空氣預(yù)熱器原理與省煤器類似，蒸汽發(fā)生器通過利用鍋爐中排放煙氣帶有的熱量將其它設(shè)備用水加熱成蒸汽進(jìn)行利用。空氣預(yù)熱器是通過利用鍋爐排放煙氣的熱量將其它生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)空氣的加熱，進(jìn)而使得熱量能夠多次使用，減少了投資。

在回收鍋爐介質(zhì)中的熱能的時(shí)候，我們經(jīng)常會用到兩種方法，分別是蒸汽回收裝置和冷凝水回收技術(shù)。蒸汽回收裝置通過閉合回收系統(tǒng)，通過管內(nèi)凝結(jié)水的流動將蒸汽中的熱量進(jìn)行吸收并輸送到鍋爐系統(tǒng)中釋放，實(shí)現(xiàn)熱能回收利用。因?yàn)樵撗b置本身是個(gè)閉合的體系，因此不用單獨(dú)處理管中的水，此時(shí)就降低了投資，而且使得步驟更加精簡，能夠明顯的提升利潤。冷凝水回收技術(shù)一方面通過冷凝水的過濾回收再次用于鍋爐設(shè)備中實(shí)現(xiàn)水資源的重復(fù)利用，另一方面通過噴淋水旁路系統(tǒng)，確保了鍋爐釋放的氣體可以在短時(shí)間內(nèi)變冷，進(jìn)而揮發(fā)熱量，確保了設(shè)備的補(bǔ)水氣溫上升，最終保證了熱能循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的意義。

燃料殘?jiān)Ｓ酂嶂档幕厥胀ǔＭㄟ^對煤渣進(jìn)行回收實(shí)現(xiàn)，例如將煤渣做成蜂窩煤進(jìn)行再次利用或者將燃料灰渣進(jìn)行處理用作生物肥料。鍋爐燃料廢渣一方面可以將殘?jiān)M(jìn)行脫硫處理后再次燃燒利用，確保那些燃燒不充分的物質(zhì)可以二次燃燒，把釋放的熱量合理的運(yùn)用。另外，通過把煤渣以及水泥等適當(dāng)?shù)呐浔龋_保了建筑物質(zhì)能夠被再次的使用。而且，因?yàn)槊涸锩嬗性S多的礦物成分，這些礦物質(zhì)本身是一種非常好的肥料，所以，我們可以經(jīng)由合理的處理煤渣來增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值，提升利潤。

5 結(jié)束語

通過上述我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前時(shí)期特種設(shè)備的能耗相當(dāng)嚴(yán)重，要想降低耗損，增加效益，就必須積極的開展節(jié)能工作。經(jīng)由不斷的研究鍋爐裝置的預(yù)熱利用情況，我們得知當(dāng)前這些設(shè)備的熱能耗損是由多種要素導(dǎo)致的。要想降低其耗損的話，就要合理的回收利用熱能，只有這樣才可以降低耗損，才能夠增加相關(guān)單位的收益。而且，還能夠精簡產(chǎn)能環(huán)節(jié)，減少投資，提升最終的利潤。最主要的是對生態(tài)保護(hù)有益處。

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