淺論鍋爐煙氣余熱回收的意義及技術(shù)措施

【摘要】我國能源利用率較低，大部分企業(yè)產(chǎn)生的能量，尤其是熱量被浪費。鍋爐煙氣余熱回收工作，就是把鍋爐燃燒后釋放出來的煙氣余熱和水蒸氣進(jìn)行回收再利用，進(jìn)一步減少二氧化碳等碳氧化物的排放，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。本文簡述了鍋爐煙氣余熱回收的意義及主要技術(shù)措施，并進(jìn)一步分析了當(dāng)前鍋爐煙氣余熱回收的發(fā)展建議。

【關(guān)鍵詞】鍋爐煙氣；余熱回收；技術(shù)措施；發(fā)展建議

一、煙氣回收的意義

（一）煙氣回收提高了資源利用率

改造過的燃?xì)忮仩t，其排煙溫度降低，鍋爐熱效率得以提高，每年可節(jié)約燃?xì)?，減少氮氧化物排放。簡而言之，煙氣余熱回收工作，就是把鍋爐燃燒后釋放出來的煙氣余熱進(jìn)行回收再利用，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。鍋爐排煙溫度較多，通過煙氣余熱回收裝置后，溫度降低，這意味著中間所產(chǎn)生的熱量已被回收利用。說得簡單一些，就是盡可能地“變廢為寶”。回收煙氣余熱，可以提高水溫，換成熱水，用于鍋爐補(bǔ)水、取暖、洗浴等，達(dá)到降低排煙溫度，節(jié)能減排降耗，提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源的目的。也可以換成熱風(fēng)，用于烘干，或者暖風(fēng)，在生產(chǎn)線直接利用。

（二）煙氣回收減少了污染物的排放

煙氣中往往含有大量的灰粉和粉塵，比如燃煤、生物質(zhì)鍋爐中，大量的粉塵隨著煙氣進(jìn)入煙氣余熱回收裝置，有時每立方米煙氣中粉塵含量很高，甚至最高能達(dá)到200克，粉塵覆蓋我們的余熱回收裝置后，導(dǎo)致我們的余熱回收效率降低，煙氣排出阻力加大。燃?xì)鉄煔庥酂崾枪I(yè)余熱中的一種。煙氣余熱回收，是提高余熱資源利用率、挖掘節(jié)能潛能的一個新途徑。天然氣的主要成分是甲烷（CH4），燃燒后排出的煙氣中含有大量水蒸氣，占排放煙氣比例的18%。燃?xì)忮仩t沒改造前，大部分煙氣被排放到空氣中，水蒸氣遇室外冷空氣后凝結(jié)，隨著煙氣排放，形成“白煙”。煙氣回收技術(shù)減少了煙氣中NOx、SO2等污染物排放。

二、技術(shù)措施

為了利用燃?xì)忮仩t的煙氣余熱，國內(nèi)外科研單位進(jìn)行了研究。目前，針對燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的技術(shù)，主要集中在采用加裝冷凝換熱器和空氣預(yù)熱器來降低排煙溫度，并對余熱加以利用。

余熱利用項目的分類是根據(jù)余熱的溫度區(qū)分的。以300℃為界限區(qū)分，在300℃以下的余熱熱量較少，一般用熱交換技術(shù)加以利用，而在300℃以上的余熱熱量較大，一般用余熱發(fā)電技術(shù)加以利用。

（一）熱交換技術(shù)

鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項，排煙溫度每上升20℃，鍋爐就要損失約1%的熱效率。在鍋爐空預(yù)器后的煙道上安裝熱交換裝置，能夠有效降低鍋爐的排煙熱損失。熱交換技術(shù)是采用換熱器置換出余熱源的能量進(jìn)行二次利用，回收的熱量可用于原料、水等預(yù)熱，也可用于生活廚房、洗浴，是工業(yè)領(lǐng)域最常見、應(yīng)用最廣泛的節(jié)能技術(shù)之一。根據(jù)換熱器的不同，“熱交換”技術(shù)又可以分成“間壁式”“蓄熱式”“混合式”三種。

（二）余熱發(fā)電技術(shù)

可將余熱進(jìn)行發(fā)電，將熱能轉(zhuǎn)化為電能，這項技術(shù)主要是通過安裝汽輪機(jī)發(fā)電設(shè)備來實現(xiàn)發(fā)電技能的。這項技術(shù)是在回收到的熱量足夠高的條件下完成的，一般要求溫度在300℃以上，因為發(fā)電的需求，所以要求產(chǎn)熱過程是持續(xù)不斷的，這就要求企業(yè)具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模和過硬的技術(shù)。這項技術(shù)在大型水泥、鋼鐵、化工等高能耗企業(yè)經(jīng)常被使用。

三、發(fā)展建議

（一）開發(fā)在線監(jiān)測系統(tǒng)

此次技術(shù)開發(fā)主要是通過將項目現(xiàn)場的監(jiān)測畫面及監(jiān)測數(shù)據(jù)傳回至平臺，通過運行平臺將項目現(xiàn)場煙氣余熱回收及脫硫的運行狀態(tài)實時顯示，這樣就方便了節(jié)能技術(shù)人員對項目現(xiàn)場運行狀態(tài)的掌控，一旦某個數(shù)據(jù)發(fā)生異常且有可能造成運行異常且有超環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的可能，就可以迅速果斷地判斷異常原因并立即與項目部聯(lián)系進(jìn)行整改，把事故消滅在萌芽狀態(tài)，將事故隱患、超標(biāo)隱患降至最低，不至于出現(xiàn)停車現(xiàn)象。

通過分布式遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測運行平臺的搭建，這是一種“雙惠共贏”，一方面，可以降低項目現(xiàn)成事故發(fā)生的頻率，確保煙氣排放數(shù)據(jù)符合國家超低排放標(biāo)準(zhǔn)，為業(yè)主在環(huán)保壓力政策下提供信心，另一方面，可以通過此平臺對所承建的所有項目進(jìn)行實時監(jiān)控，將數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象與整改措施進(jìn)行分類與歸納，為業(yè)主提供更全面、更快捷、更準(zhǔn)確的技術(shù)支持與服務(wù)。

（二）將熱能進(jìn)行多元化的回收利用

可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的蒸汽，直接用于工業(yè)生產(chǎn)或汽輪機(jī)組發(fā)電，再將所發(fā)電力用于企業(yè)生產(chǎn)。也有些企業(yè)將余熱成功應(yīng)用到余熱制生活用水、余熱加熱清洗池、余熱取暖、余熱烘干、余熱加熱鋁材廠的湯洗池，運行穩(wěn)定可靠，在大中型企業(yè)廣泛應(yīng)用，為企業(yè)節(jié)省了大量的生產(chǎn)運營費用，深受廣大用戶的好評。

（三）選用抗露點腐蝕的材料作余熱回收器

當(dāng)煙氣降低到一定溫度，凝結(jié)下來腐蝕換熱器低于硫酸露點時，煙氣會在余熱回收器表面析出硫酸，從而對余熱回收器造成嚴(yán)重腐蝕。設(shè)計余熱回收器的煙氣排出溫度大于酸露點，但這種情況就是犧牲了一定的經(jīng)濟(jì)性，無法將煙氣降到更低的溫度，就無法回收更多的熱。因此需要開發(fā)或選用抗露點腐蝕的材料，避免腐蝕余熱回收裝置，比如之前選擇碳鋼，后續(xù)可以考慮用不銹鋼等耐腐蝕材料。

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作者簡介：崔景杰，男，工程碩士，山東山大華特環(huán)保工程有限公司，工程師。