燃氣鍋爐煙氣余熱深度回收分析

劉　杰

燃氣鍋爐煙氣余熱深度回收分析

劉杰

隨著科技的發(fā)展及人們環(huán)保意識的提高，提高燃氣鍋爐煙氣利用率，減少不必要的能源消耗成為人們討論的熱點話題。本文對燃氣鍋爐余熱回收控制工藝進行分析，探討了計算機控制技術(shù)在余熱回收中監(jiān)視和參與控制的作用，希望為提高設(shè)備運行效率及減低控制成本提供參考。

燃氣鍋爐；煙氣；余熱回收；分析

傳統(tǒng)鍋爐具有較高的排煙溫度，致使一些熱能無端浪費，不利于環(huán)境保護及企業(yè)經(jīng)濟效益的提高。尤其在當(dāng)今提倡節(jié)能環(huán)保的社會背景下，加強燃氣鍋爐煙氣余熱回收的研究具有重要的現(xiàn)實意義。因此，相關(guān)部門及企業(yè)應(yīng)將燃氣鍋爐煙氣回收當(dāng)做工作重點，積極采取有效措施，不斷改善余熱回收工藝，尤其注重先進技術(shù)的應(yīng)用，使煙氣余熱回收效率進一步提高。

一、燃氣鍋爐余熱回收控制工藝

回收燃氣鍋爐余熱具有重要意義，其不僅能夠提高天然氣利用率，而且還能使鍋爐效率得以顯著提高。因此，人們越來越重視燃氣鍋爐余熱回收控制工藝研究，尤其將計算機技術(shù)應(yīng)用在燃氣鍋爐余熱回收控制工藝中，在提高控制效率的同時，大大降低了人工成本。燃氣鍋爐余熱回收工藝具體流程如下：

首先，利用翅片管換熱技術(shù)降低煙氣溫度至60℃～70℃范圍內(nèi)，采用一次網(wǎng)的回水的換熱，二次網(wǎng)回水溫度的熱量交換，供熱站內(nèi)補水系統(tǒng)的預(yù)熱，冷凝水回收等多級換熱降溫工藝，獲得的熱水用作采暖熱水或送至鍋爐進行加熱處理。其次，氣體燃料通常燃燒后不含灰，但仍存在部分未燃盡的炭黑和酸性氣體，因此當(dāng)水和煙氣直接接觸后會呈一定的酸性而且有些許雜質(zhì)生成，造成出水品質(zhì)下降不能直接使用，并且有一定的腐蝕性，因此，需使用專門的水處理設(shè)施實現(xiàn)對煙氣中雜質(zhì)的吸收，所以直接接觸噴淋換熱技術(shù)；將剩余煙氣的潛熱及顯熱吸收方案可以考慮，但不作為主流推薦方向。最后，用翅片管換熱技術(shù)，利用煙氣余熱預(yù)熱送入到鍋爐的冷空氣，使其達到預(yù)熱的溫度，具體流程圖如圖1所示。

在整個燃氣鍋爐余熱回收過程中，為達到預(yù)期的回收目標，采用專門的控制技術(shù)對回收過程進行人為的控制，最大限度的將預(yù)熱回收再次利用，有效的避免了余熱的浪費。

表1　燃氣鍋爐煙氣余熱回收情況分析

二、計算機控制技術(shù)的作用分析

燃氣鍋爐煙氣余熱回收過程中，影響回收質(zhì)量與效率的因素很多，如回收設(shè)備、回收工藝以及控制技術(shù)等，其中控制技術(shù)發(fā)揮著極其重要的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，選擇能直接反映生產(chǎn)過程且易于測量的排煙溫度作為被控參數(shù)。通過自控系統(tǒng)的PID控制指令，應(yīng)對來自外界的各種擾動，一般通過控制現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備如變頻器、電動調(diào)節(jié)閥，就能實現(xiàn)控制對象值保持穩(wěn)定的目的。其次，對于較大的擾動因素，可以通過計算機控制系統(tǒng)對設(shè)備的投切加以控制，以確保整個回收工藝的正常、穩(wěn)定運行。最后，計算機技術(shù)的應(yīng)用提高了企業(yè)信息化水平，有效克服了傳統(tǒng)燃氣鍋爐煙氣余熱回收效率低下的弊端，為降低燃氣鍋爐運營成本奠定了堅實的基礎(chǔ)?？傊?，計算機技術(shù)在鍋爐煙氣余熱回收中的應(yīng)用，為自動化控制的實現(xiàn)提供了可能，目前很多自動化技術(shù)均基于計算機技術(shù)，因此，企業(yè)應(yīng)根據(jù)鍋爐煙氣余熱回收實際，實現(xiàn)控制技術(shù)與計算機技術(shù)的融合，對不同回收環(huán)節(jié)進行自動化控制，進一步提高鍋爐余熱回收效率。

三、先進工藝應(yīng)用的優(yōu)勢探討

將計算機技術(shù)應(yīng)用在燃氣鍋爐煙氣余熱深度回收中，使得燃氣鍋爐煙氣余熱回收率大大提高。同時，結(jié)合當(dāng)前燃氣鍋爐煙氣余熱回收實際，相關(guān)專家對回收工藝進行適當(dāng)改進，研究出了一些新的回收工藝，使回收效率及效果得到較大提高。接下來以某企業(yè)燃氣鍋爐煙氣余熱回收情況為例，探討先進工藝應(yīng)用前后余熱回收節(jié)能情況。某企業(yè)燃氣鍋爐排煙溫度較高達到了220℃，其中上水系統(tǒng)為閉式上水，導(dǎo)致煙氣熱量的大量損失。針對這一情況技術(shù)人員對其進行適當(dāng)改進，將上水系統(tǒng)更改為開放式系統(tǒng)，并應(yīng)用冷凝型均勻換熱常壓節(jié)能器，其工作原理為：對角設(shè)置換熱盤的進出入水口，實現(xiàn)對換熱節(jié)能器整個界面的均勻覆蓋，而且使換熱盤管交錯設(shè)置，使煙氣以“S”形流出，延長了煙氣在節(jié)能器的存留時間。同時，利用計算機技術(shù)構(gòu)建了先進的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對整個余熱回收的控制與監(jiān)視。結(jié)果燃氣鍋爐煙氣余熱回收情況見表1。由表1中數(shù)據(jù)不難看出，鍋爐用水溫度提高顯著，最低提高了50℃，最高提高了70℃，鍋爐燃氣消耗量下降超過了5%。而且應(yīng)用改進的工藝后，鍋爐氣汽比由之前的63.5降到了52.7，節(jié)能效果顯著。另外，運用新工藝后，減少了有害物質(zhì)的排放，避免了環(huán)境污染。計算發(fā)現(xiàn)應(yīng)用新工藝后，二氧化碳排放降低40%、氮氧化物排放降低50%，煙塵排放降低94%。從整體上來看，新的余熱回收工藝在燃氣鍋爐煙氣能源回收上的應(yīng)用，大大減少了成本投入，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有積極的促進意義。

結(jié)語

燃氣鍋爐煙氣余熱回收對緩解日益緊張的能源需求具有重要價值，我國雖能源豐富，但能源的利用率較低，能源應(yīng)用過程中對環(huán)境帶來的負面影響較大。因此，國家相關(guān)部門應(yīng)認真分析我國燃氣鍋爐煙氣回收存在的問題，積極運用計算機技術(shù)，實現(xiàn)余熱回收裝置的自動化控制，并引進先進的余熱回收工藝，為提高燃氣鍋爐煙氣余熱回收效率創(chuàng)造良好條件，為我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)用貢獻。

[1]秦柏，吳超，隋廣明.燃氣鍋爐煙氣余熱深度回收[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報，2014（05）：71-75.

[2]穆連波.燃氣鍋爐煙氣余熱回收熱泵系統(tǒng)應(yīng)用與分析[J].暖通空調(diào)，2014（12）：49-54.戶籍：烏魯木齊市沙依巴克區(qū)克拉瑪依東路北巷4號2號樓1單元601室。

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