熱電廠鍋爐煙氣余熱綜合利用

摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類的科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，人們的環(huán)境保護(hù)意識也有了很大的提升，近年來，我國在許多重污染產(chǎn)業(yè)也逐漸開始走綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的道路，并取得了一定的效果。經(jīng)過多年的努力，我國在熱電廠鍋爐煙氣余熱綜合利用方面取得了較大的突破，通過使用水循環(huán)系統(tǒng)對鍋爐煙氣進(jìn)行的保溫處理，從而減少了運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組在回?zé)岢闅猸h(huán)節(jié)的造成的鍋爐尾氣余熱損失，這樣做還能夠?qū)崿F(xiàn)對鍋爐尾氣余熱的溫度控制調(diào)節(jié)，還有利于循環(huán)系統(tǒng)工作效率的提高。這些關(guān)于煙氣余熱的新技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上提高了我國熱電廠的工作效率和技術(shù)水平，鍋爐煙氣余熱綜合利用，順應(yīng)時(shí)代變革積極響應(yīng)我國節(jié)能減排的政策方針，這篇文章就是對鍋爐煙氣余熱的利用技術(shù)來展開討論的。

關(guān)鍵詞：熱電廠；鍋爐煙氣；余熱；利用

21世紀(jì)是一個(gè)全新的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)水平的而進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展極大的推動(dòng)了基礎(chǔ)用電設(shè)施的普及，同時(shí)隨著用電器的普及，也給發(fā)電廠帶來很大的負(fù)擔(dān)，于是，火力發(fā)電廠的不斷增加帶來的是能源的不斷損耗和鍋爐煙氣排放污染。我國的日常生活用電有八成以上來自于火力發(fā)電廠，同時(shí)，受到技術(shù)條件和生產(chǎn)設(shè)備的制約，在生產(chǎn)過程中燃料的延燒并不充分，資源的利用率也十分有限。隨著環(huán)境的不斷惡化，熱電廠的改革勢在必行，只有這樣才能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1、鍋爐排煙余熱利用的必要性？

我國是發(fā)展中國家，自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展就十分迅速，但同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代價(jià)也是非常巨大的，我國的生態(tài)環(huán)境受到了極大的破壞，環(huán)境的破壞和熱電廠鍋爐煙氣的排放也有著分大的關(guān)系，煙氣排放對環(huán)境的破壞主要分為兩個(gè)方面，首先是煙氣本身對大氣環(huán)境的直接污染，其次是高溫?zé)煔鈱Υ髿庠斐傻奈廴尽?/p>

鍋爐的燃燒效率為 η=100-（q2 + q3 + q4 + q5 + q6）（%），在這個(gè)公式中q2代表：排煙熱損失，即煙氣流出時(shí)所帶走的熱能，是鍋爐能量損失中占比最大的；q3代表：燃料燃燒殘留物的損失，即燃料燃燒后產(chǎn)生的氣體為充分燃燒就隨煙氣排出；q4代表：燃燒不充分的損失，即燃料燃燒時(shí)形成的小顆粒未被燃燒就被排出鍋爐；q5代表：熱量損失，即燃燒產(chǎn)生的熱量在鍋爐中傳輸時(shí)由于鍋爐內(nèi)外溫差造成的熱量流失；q6代表：灰渣物理熱流失，即鍋爐在排出燃燒殘?jiān)鼤r(shí)帶走的熱量。

由于鍋爐結(jié)構(gòu)的特殊性，通常情況下對于大型、較大型鍋爐的（q3、q4、q5、q6）這幾個(gè)方面的能耗節(jié)約技術(shù)比較困難，所以，人們把節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)放到了（q2），在工作狀態(tài)下其排煙時(shí)的溫度為一百到兩百度左右，即使是小型鍋爐排煙溫度相對較高也不會(huì)太高。鍋爐燃燒后排出的煙氣帶有很高的溫度，同樣有很高的利用價(jià)值，是一種前景十分可觀的資源。所以，我國現(xiàn)階段對鍋爐煙氣余熱利用技術(shù)非常重視，提高鍋爐煙氣余熱的利用率，不僅能夠節(jié)約能源，同時(shí)還可以減少環(huán)境污染。

2、煙氣余熱回收難點(diǎn)及措施

2.1.低溫腐蝕及措施

小型熱電廠常用的鍋爐的排煙溫度一般都比較低，非常容易造成鍋爐內(nèi)部表面金屬受煙氣作用出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，現(xiàn)在常用的解決這一問題的方法就是通過計(jì)算酸露點(diǎn)的然后根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整排出煙氣的溫度，從而降低煙氣溫度對金屬表面的腐蝕。這種方法的缺點(diǎn)就是如果排出的煙氣溫度過高就會(huì)導(dǎo)致（q2）中的部分熱量會(huì)隨煙氣排出而損失掉，對于這種情況，經(jīng)過多年的探索，研發(fā)人員設(shè)計(jì)生產(chǎn)了一種新型的技術(shù)材料，能夠有效的減少煙氣腐蝕現(xiàn)象。

2.2.換熱管的積灰問題

現(xiàn)在大部分熱電廠使用的鍋爐材料中含有一定量的氟聚合物，這種材料的應(yīng)用是的鍋爐管道擁有了一定的抗腐蝕能力，其表面結(jié)構(gòu)可以大大減少煙灰排出時(shí)的積落、粘留情況，使管道具有一定的自潔能力，這一技術(shù)材料的應(yīng)用，節(jié)約了許多清潔鍋爐管道的時(shí)間和成本。而且，新材料的使用使得鍋爐煙氣的排出溫度可以適當(dāng)提高，從而減小預(yù)器管壁溫度，在一定程度上防止了管道結(jié)露問題的產(chǎn)生。

3、鍋爐尾部煙氣余熱回收方案？

鍋爐煙氣利用技術(shù)已經(jīng)探索實(shí)行了多年，從多年的使用效果來看，還是有很大的好處的，不過煙氣余熱的利用技術(shù)還是存在著一定的問題，是亟需解決的。很大程度上煙氣的溫度會(huì)對余熱利用技術(shù)產(chǎn)生很大的影響。使用傳統(tǒng)鍋爐換熱器時(shí)，組件和煙氣的溫差就會(huì)小很多，這種情況下如果增大傳輸?shù)拿娣e，就會(huì)出現(xiàn)換熱器過大管道空間不足的問題，會(huì)阻礙管道內(nèi)空氣流動(dòng)速率，從而影響整個(gè)傳送機(jī)組的工作效率。針對這一問題人們研發(fā)出了一種新式的換熱器——焊接板式換熱器，這種換熱器使用不銹鋼作為原材料，濟(jì)寧過特種加工處理后其表面結(jié)構(gòu)非常光滑，使用時(shí)很大程度上會(huì)減少積灰現(xiàn)象，而且這種材料還進(jìn)行了波紋處理，使其煙氣流速可以達(dá)到較為理想的效果，良好的傳熱效果和高超的工作性能使其很會(huì)就替代了傳統(tǒng)的換熱器。

4、鍋爐尾部煙氣余熱利用方案

經(jīng)過多年的探索，人們掌握了幾種效果較好的鍋爐煙氣余熱的利用方式，不僅能夠?qū)煔膺M(jìn)行直接利用，還可以通過換熱器的選擇來實(shí)現(xiàn)間接利用，這幾種利用方法如下：

4.1預(yù)熱凝結(jié)水

利用鍋爐煙氣的熱量凝結(jié)水，提高凝結(jié)水的溫度，就可以提高鍋爐系統(tǒng)傳輸水的初始溫度，提高熱量傳輸效果。改進(jìn)方法是在鍋爐煙氣傳輸管道入口處加設(shè)換熱器，使凝結(jié)水自動(dòng)和煙氣交換熱量，把熱量傳輸給凝結(jié)水系統(tǒng)。

4.2預(yù)熱凝結(jié)水助燃空氣

鍋爐內(nèi)的燃料進(jìn)行燃燒時(shí)通常都需要空氣作為助燃劑，可以利用鍋爐煙氣余熱的溫度來提高助燃空氣初始溫度，達(dá)到預(yù)熱的效果。這種方法不僅能夠減少管道煙氣的熱量損失還可以提高鍋爐的工作效率，同時(shí)還能夠節(jié)約一定的化石燃料。

4.3對一些工業(yè)燃料和物料進(jìn)行預(yù)熱

鍋爐高溫企業(yè)工作時(shí)對燃料的預(yù)熱工作就可以用鍋爐煙氣來完成，比如其對鍋爐的入爐煤氣就進(jìn)行了這樣的預(yù)熱方式，這樣做在提高入爐燃料溫度的同時(shí)還可以節(jié)約一部分的燃料，此外，在對傳熱效率較高的非燃性物質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱時(shí)也可以使用這種方法，不僅能夠節(jié)約燃料和工件預(yù)熱時(shí)間，還能夠提高企業(yè)工作效率。

4.4余熱制冷

鍋爐排出煙氣的余熱還可以用來降溫制冷，通過使用吸收式制冷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)降溫目的。操作方法是通過改變制冷工質(zhì)的狀態(tài)，然后使用低溫物體進(jìn)行處理，去除熱量，然后將其轉(zhuǎn)化傳輸給溫度較高的物體。這一工作原理的一句是熱力學(xué)第二定律，這個(gè)把熱量從低溫物體傳遞給高溫物體的過程需要其他能量來補(bǔ)充，而余熱制冷中的煙氣余熱就起到了能量補(bǔ)充的作用。

5、結(jié)束語

不論是為了促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是提高人們的生活水平，熱電廠鍋爐煙氣余熱利用技術(shù)都有不斷改進(jìn)和發(fā)展的必要，煙氣余熱作為一種可回收利用的能源，對于我國經(jīng)濟(jì)的長久發(fā)展有很好的促進(jìn)作用，所以，為了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，我們要盡可能的節(jié)約資源、提高能源的利用率?，F(xiàn)代社會(huì)科技發(fā)展非常迅猛，企業(yè)的發(fā)展無論是面對國際環(huán)境還是國內(nèi)環(huán)境都是不小的挑戰(zhàn)，要想在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)占據(jù)一席之地就必須學(xué)會(huì)利用一切可以利用的資源，不斷創(chuàng)新，提高生產(chǎn)技術(shù)水平，優(yōu)化工作質(zhì)量。熱電廠鍋爐煙氣余熱的利用技術(shù)不僅能夠提高對廢氣的利用率，很大程度上還能節(jié)約燃料，為企業(yè)創(chuàng)造更高的利潤，使企業(yè)更加具有競爭力，對于全球環(huán)保問題也有很大的幫助。

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作者簡介：胡宏偉（1988年04），男，漢族，畢業(yè)于長春工程學(xué)院，本科學(xué)歷，熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。