燃气锅炉烟气余热回收节能器_性能介绍
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燃气锅炉烟气余热回收节能器
燃气锅炉烟气余热回收节能器
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窗体顶端热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中的应用&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&一、工业锅炉中热管换热器的应用&&&&&我国工业锅炉的运行效率普遍较低，通常比设计效率低8~10%，主要原因是排烟温度高，过量空气系数过大，灰渣含碳量过高；另有一类小型工业锅炉，主要是指容量2t／h以下的小锅炉，尾部未设受热面，排烟温度更高，可250℃。因此，采用热管换热气余热，降低排烟温度以提高锅炉效率，有很好的前景。&1、热管换热器与常规换热器的匹配&&&&& 除了小型工业锅炉没有尾部受热面外，大多数小型工业锅炉尾部状有铸铁省煤器，大型工业锅炉尾部装有钢管省煤器及钢管空气预热器。热管换热器可与常规换热器在应用时匹配在一起，它们各有特点。例如铸铁省煤器应用广泛，其优点是：耐用、承压（给水泵可装在省煤器入口），价格低；缺点是：重量大、外形尺寸较大、容易堵灰、结构复杂（由肋片管及铸铁弯头连接而成）。热管省煤器耐低温腐蚀性能好，在同样烟气温度条件下，壁温较高，结构紧凑、体积小、重量轻，烟气侧阻力可以设计得较小；其缺点是：价格较高，通常水侧为常压。铸铁省煤器与热管省煤器是各有优缺点，如果原来是没有省煤器的锅炉，我们主张安装热管省煤器；如果原来是已有铸铁省煤器的锅炉，我们主张安装热管换热器（空气预热器或省煤器），与已有铸铁省煤器匹配使用，而不拆除然铁省煤器，具体应用形式根据实际情况确定。我们特别管空气预热器在然铁省煤器之后，它适合用于具有然铁省煤器的小型工业锅炉改造。&&&&& 对于4t／h以上的工业锅炉，尾部已装有钢管省煤器及钢管空气预热器，如果排烟温度大于180℃时可以在其后加装热管换热器。2、热管换热器特点&&&&& 气&气型热管换热器即热管空气预热器在工业锅炉中应用，可在冷热流体两侧布置肋片，热工性能优良，结构紧凑，最能体现出热管换热器的优点。气&&水型热管换热器即热管省煤器在工业锅炉中应用，其主要的优点是耐低温腐蚀性能好，因为它在水侧的热阻比铸铁或烟管省煤器大，而它在气侧的热阻比后两者为小，所以在同样条件下，壁温较高，不易腐蚀与堵灰；然铁省煤器易腐蚀堵灰。3、热管开水器的应用&&&&& 热管开水器结构独特，体积紧凑，不大的换热量，例如9.36万KJ／h（2万Kcal／h）可供2000人以下工厂全厂职工饮水的需求。也可设计成开水&&热水两用的形式，在供应开水时，冷水自动进入，开水自动流出，不需供开水时，转换至另一出口，即供应热水。&&&&& 由于热管开水器换热量不大，一般均与各种型式的省煤器或各种型开的空气预絷器组合在一起。4、各种组合装置&&&&& 在工业锅炉中，余热回收时往往采用组合装置，已如前述。我们在推广中最为常用的方式是同时加热空气和水的方式，它具有明显的优点：采用热空气肋燃对改善着火及燃烧有很大的好处，热空气温度不必过高，大于50℃即可见效果；此外，热水进锅炉或是热水供生活动应用也是工厂所迫切要求的。应用组合式换热器中很好的方案，大体上一半热管用于加热空气，另一半热客用于加热热水，气&气与气&水的组合有并联及串联两种。二、工业窑炉（冶炼炉）中热管换热器的应用&&&&& 工业窑炉（冶炼炉）是耗能大户，且窑炉的种类十分繁多，炉子的热效率国内平均水平为国外先进水平的一半，总计年耗标准煤一亿多吨，有很大的节能潜力，其排烟温度较高，往往超过300℃，有的达到500~600℃甚至更高，作为余热回收方案而言，较多采用空气预热器（当然也可采用余热锅炉），对于烟气温度在400℃以下的中低温余热，主要采用空气预热器，热管换热器在此能够大显身手。我国机械工业部标准&机械工业节能设计技术规定&中提到：工业炉窑排烟温度为400℃以下时，宜采用热管换热器。&&&&& 工业炉窑中有相当大一部分没有装引风机，要求余热设备阻力小，同时因地位狭小，而要求设备紧凑，特别适合应用热管空气预热器。我们应用下列各种布置方式：⑴窑炉&＋&热管空气预热器⑵窑炉&＋&热管热水器&＋&热管空气预热器（适用于排烟温度很高时）⑶窑炉&＋&喷流或渗铝管空气预热器&＋&热管空气预热器（适用于较高的预热空气温度时）⑷窑炉&＋&各种型式空气预热器&＋&热管热水器或热管开水器与热水器复合装置⑸窑炉&＋&热管余热锅炉⑹窑炉&＋&其它换热器&＋&热管余热锅炉⑺窑炉&＋&热管余热锅炉&＋&其它换热器1、空气预热器或余热锅炉&&&&& 热管换热器型式的确定，应当从以下几个方面考虑：①根据企业的需要，如果工业窑炉需要助燃，应尽可能选用空气预热器。工艺需要蒸汽时，用余热锅炉。②根据余热回收的可能性，余热锅炉只有在排烟温度大于300℃的工业炉中才有可能。③可靠性，如果采用碳钢一水热管，其管内工质最高工作温度为300℃，以保证安全；热管外侧最低壁面大于酸露点，以避免腐蚀。/这些限制对换热器式的选择也会有直接的影响。④经济性，型&式的选择在有多种方案可能时，需进行经济性比较，（根据具体情况）选用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。2、气&气及气&水组合型热管换热器&&&&& 由于工业窑炉的排烟温度往往较高，有时超过400℃，可达到500~600℃，甚至更高。作为气&气型热管换热器，最高允许的烟气入口温度在一般情况下仅为350~400℃，此时采用气&水及气&气组合型热管换热器是一种很好的方案，即为烟气温度高于350~400℃的区域应用气&水式换热器，而在烟气温度较低的区域应用气&气型热管换热器。以上的划分温度是以应用碳钢一水热管为依据的，其工质的最高允许温度为300℃，具体属于上述形式⑵。3、热管换热器的匹配&&&&& 工业窑炉有时需要300~400℃或更高温度的热空气助燃。当热空气温度超过250℃时，只用热管空气预热器会使碳钢一水热管的最高工作温度超过300℃，因此空气从进口温度加热到250℃时采用热管空气预热器，而从250℃上升到更高值时采用常规空气热器，这是一种合理的布置方式，如上述形式⑶。常规空气预热器可以选用渗铝钢管式或喷流式，因为它们可以与热管空气预热器很好地匹配在一起。4、热管余热锅炉的不同类型&&&&& 热管余热锅炉可以分为二大类型：单管型及联箱型，前者适用于小容量的余热锅炉，热管放段直接插入汽包内，我们研制的最大容量为2t／h（蒸发量）；后者适用于大容量的余热锅炉，热管放热段插入垂直的大直径管中，这些大直径管由联箱再引出管子通至汽包，我们研制的容量为1&10t／h（蒸发量）。这二种形式蒸汽侧的结构是不同的。&&&&& 由于受至碳钢－水热管工质最高工作温度为300℃的限制，余热锅炉蒸汽工作压力不会超过1MPa，烟气入口温度一般也不能太高，如450~500℃为最高值。当烟气进口温度很高时，可采用上述形式⑹。5、工业窑炉中的气&水型热管换热器&&&&& 在工业窑炉中，由于生活的需要或生产工艺的需要，有时需要应用上述形式⑷，不少情况下，为热管热水器与开水器复合装置，它有相当广泛的应用前景，特别是在乡镇企业。三、结论&&&&& 热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中均可发挥不可替代的巨大作用，在对现有锅炉、窑炉进行技改，及新建锅炉、窑炉中可广泛采用该设备。冷凝余热回收炉技术分析&　　1、概述&　　一般来说，热效率100%以上的锅炉在常识上虽然难以理解，但如果将烟气中的水蒸汽凝结潜热利用起来，并且排烟温度降低得足够低，排烟损失很低的情况下，锅炉的热效率会提高到100%，甚至超过100%。　　在热能工程领域中计算锅炉的热效率都是利用燃料的低位发热量来进行计算的，国外也是如此，如果按锅炉的高位发位量来计算锅炉的热效率，则100%的热效率是不可能达到的（能量守恒）。　　利用高效的冷凝换热器和空气预热器来吸收锅炉尾部排烟中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，从而达到提高锅炉热效率的目的。这种锅炉就是冷凝余热回收锅炉。　　冷凝式锅炉发轫于欧洲。德国、荷兰、英国、奥地利等国家于上世纪70年代，开发家用冷凝式锅炉，到80年代末期90年代初期，韩国率先将冷凝式锅炉应用在大中型工业锅炉上，冷凝式锅炉除了具有传统锅炉的共性之外，更是制热机理的大胆革命与突破。在一些能源利用率较高的欧美国家，燃气冷凝式余热回收的热水锅炉其热效率高达103%以上，此外在烟气中的CO2和NOX等有害成份也大大降低，这对环保来说是非常有利的。在欧美等国，由于政府鼓励使用冷凝锅炉，所以需求量不断增加，冷凝锅炉的使用率瑞士60%，荷兰50%，德国20%，奥地利（20%），英国（15%）。　　冷凝式换热器是一种低温热交换器，传热面积大，并使用了价格昂贵的耐腐蚀的不锈钢材料，虽然价格较高，但这只是一次性投资，其投资回收期只需几个月，节约的燃料费很快就将投资回收。&　　冷凝式锅炉可以回收排烟中的水蒸汽凝结潜热，还可以降低烟气中的有害气体，所以它很快确立了其在暖通领域中的地位，欧洲国家对冷凝锅炉的认知普及及政策的倾斜，使得冷凝锅炉的应用极为广泛。而在中国，冷凝锅炉还是空白，人们对冷凝锅炉的认识不足是一重要原因，另一原因就是生产厂家对冷凝锅炉的推广和研发不力。　　斯大锅炉这一中韩合资的锅炉制造企业自始就至力于将韩国的锅炉技术与中国的锅炉现状相结合，先后研发出冷凝无压热水锅炉、冷凝余热回收锅炉、冷凝常压热水锅炉、冷凝承压热水锅炉，并将韩国的能源利用理念引入中国，特别在冷凝锅炉的推广上做了大量的工作。2、冷凝余热回收锅炉热效率分析　　燃料中含有大量氢元素，燃烧产生大量水蒸汽。每1NM3天然气燃烧后可以产生1.55KG水蒸汽，具有可观的汽化潜热，大约为3700KJ，占天然气的低位发热量的10%左右。在排烟温度较高时，水蒸汽不能冷凝放出热量，随烟气排放，热量被浪费。同时，高温烟气也带走大量显热，一起形成较大的排烟损失。　　烟气冷凝余热回收装置，利用温度较低的水或空气冷却烟气，实现烟气温度降低，靠近换热面区域，烟气中水蒸汽冷凝，同时实现烟气显热释放和水蒸汽凝结潜热释放，而换热器内的水或空气吸热而被加热，实现热能回收，提高锅炉热效率。　　锅炉热效率提高：1NM3天燃气燃烧生产理论烟气量约10.3 NM3（大约12.5KG）。以过量空气系数1.3为例，产生烟气14 NM3（大约16.6KG）。取烟气温度200℃降低至70℃，放出物理显热约1600KJ，水蒸汽冷凝率取50%，放出汽化潜热约1850 KJ，总计放热3450 KJ，约是天然气低位发热量的10%。若取80%烟气进入热能回收装置，可以提高热能利用率8%以上，节省天然气燃料近10%。　　传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸汽仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热值计算所得，未考虑燃料高位发热值中汽化潜热量的热损失。因此传统锅炉热效率一般只能达到87%～91%。而冷凝式余热回收锅炉，它把排烟温度降低到50～70℃，充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热。　　以天然气为燃料的冷凝余热回收锅炉烟气中水蒸汽容积成分一般为15%~19%，燃油锅炉烟气中水蒸汽含量为10%~12%，远高于燃煤锅炉产生的烟气中6%以下的水蒸汽含量。目前锅炉热效率均以低位发热量计算，尽管名义上热效率较高，但由于天然气高、低位发热量值相差10%左右，实际能源利用率尚待提高。为了充分利用能源，降低排烟温度，回收烟气的物理热能，当换热器壁面温度低于烟气的露点温度时，烟气中的水蒸汽将被冷凝，释放潜热，10%的高低位发热量差就能被有效利用。&　　3、冷凝式锅炉的设计思想及原理：　　排烟温度是锅炉的基本设计参数之一。设计锅炉时首先要对该参数进行选定。　　锅炉排烟温度直接影响到锅炉机组的经济性和尾部受热面工作的安全性。选择较低的排烟温度可以降低锅炉的排烟热损失，有利于提高锅炉的热效率，节约能源及降低锅炉的运行费用。因此，如何有效地降低锅炉的排烟温度并使之合理利用，是一个重大的技术性课题，斯大公司引进韩国技术研发的冷凝式余热回收锅炉，其降低排烟温度是通过以下方法来实现：　　（1）、通过增加锅炉本体的对流受热面的换热面积或采用提高对流换热系数的方法，降低排烟温度；　　（2）、在尾部烟道增设高效的鳍片式冷凝换热器和热管式空气预热器。　　上述方法在实际应用中有效地回收排烟中显热与汽化潜热。　　4、冷凝式锅炉的显形优势：　　（1） 使用了热管式空气预热器、鳍片式冷凝换热器，有效地降低了排烟温度。　　（2） 使用了分体式燃烧机，对燃料燃烧所需的空气进行预热，使燃料充分燃烧及提高炉膛温度。　　（3） 冷凝节能装置为了防止排烟凝结水的酸性腐蚀，使用进口不锈钢材质制作的螺纹管，它与直管相比，导热性能比直管高2倍以上。　　（4）烟气的有害气体得到有效的控制，并随冷凝液流入中和池。综上所述，冷凝式锅炉，是传热学、物理学、燃烧学、材料等科学的结晶。它以绝对的经济性傲视传统锅炉。冷凝式锅炉的推广，是一场思维的闪耀与观念的变革，同时，必将会推动热工领域的发展。（一）冷凝余热回收锅炉原理&　　1、天然气（LNG）以及其它的燃气燃料主要是碳（C）和氢（H）两元素结合而成的化合物，能保持完全燃烧，因其不含硫磺成份，所以不产生在低温条件下腐蚀金属的硫酸（H2SO4）和亚硫酸（H2SO3），是一种清洁的燃料。天然气的主要成份：　　&CH4& &C2H6& &C3H8& &C4H10& &N2　　&甲烷& &乙烷& &丙烷& &丁烷& &氮　　(%)&90& &6.8& &2.5& &1& &0.3&=100　　2、含在燃气中的氢（H）在锅炉内部燃烧时与氧结合成水。生成的水从燃烧时产生的热量（高位发热量）中吸收约10%的气化热而变成水蒸汽，与排出的烟气一道排出。（冬季水蒸汽与冷空气相遇而凝结，从烟囱观察到冒白烟应是这个原因。）　　燃气的高位发热量&-&&&& &汽化热（潜热）&=&低位发热量　　9450Kcal/NM3&-&950Kcal/NM3&=&8500Kcal/NM3　　3、水在高温烟气中，吸热蒸发为水蒸汽，水蒸汽遇到通过冷空气或冷水的传热面，重新凝结成水而释放潜热（汽化热539Kcal/kg）。冷凝余热回收锅炉就是在燃气锅炉的排烟通道上设置通过冷水的热交换器和加热空气的空气预热器，烟气在通过热交换器的传热面时水蒸汽重新凝结为水，将其汽化热（潜热）释放出来，并加热交换器内的介质（冷水或空气）。　　4、锅炉热效率的计算：　　锅炉的正平衡效率：　　&=（锅炉出力&饱和蒸汽焓－给水量&给水焓）&（燃料消耗量&燃料的低位发热量）　　5、将余热回收炉的原理公式化、图表化如（图-1），蒸汽/温水锅炉，炉水的饱和温度比低温水锅炉相对的高，排烟温度也相对要高。显热和潜热均由温水回收的话，则能加热的温水量过大无法处理，故而设置空气预热器。用来加热燃料燃烧所需的空气，极大的改善燃烧状态，并提高了炉胆火焰温度，加强炉胆内的辐射传热。&（二）冷凝余热回收锅炉和环境保护&　　燃气与燃重油或轻油相比对环境污染相对小一些，它是一种清洁燃料。但燃烧时生成的CO2、CO、NOX对环境产生了影响。在先进国家也为了减少这个量，开发和使用低NOX燃烧器，低NOX锅炉等。但CO2依然被排出，而NOX控制在60PPM以下排出。&　　一般情况下，天然气燃烧排烟中含CO2含量约为10-12%；NOX含量约为60-80PPM，这些有害气体促成酸雨产生或温室效应，诱发大气臭氧层的破环或影响臭氧生成。使用冷凝余热回收锅炉时，对这一环境污染有极大的缓解。　　CO2 H2O&H2CO3　　NOX H2O&HNO2 HNO3　　在上式中可以看出：CO2和NOX在冷凝余热回收锅炉的尾部烟道中与冷凝结露的H2O结合生成对应的酸，并随着凝结水从排放管排出。而烟气中的有害成份CO2和NOX含量大大咸少,CO2约减少40%，含量由原来的12%下降至6-7%;NOX约减少至20PPM以下。　　酸性的冷凝水排出时需进行中和处理：　　H2CO3 Ca2 OH-&CaCO3 H2O　　H2NO3 Ca2 OH-&CaNO3 H2O　　可以设置一中和池，将冷凝水排放到中和池中，定斯检查中和池的PH值。　　（三）冷凝余热回收锅炉结构和外观&&&&&&（四）热管式空气预热器的构造和原理&　　热管是往真空状态的密封管内封入蒸馏水，管表面附有铝制放射状散热片叶的高性能热传导管。&　　如图所示，在锅炉前上部，以80倾斜角设置的热管内蒸馏水，吸收排烟热量，快速蒸发顺着斜面上升到凝结部（热管内部是真空的，内装蒸馏水，蒸馏水实行相变传热），传热给由送风机送至的供燃烧用的空气后凝结成水（液相）顺管流下继续吸热蒸发，热管内的蒸馏水形成相变循环。烟气的显热和部分潜热被吸收，烟温下降。　　燃烧用空气被加热，对燃料的充分燃烧作用极大；另一方面热风吹进炉膛时有效地提高了炉膛的火焰温度，加强了炉膛的辐射传热（辐射传热跟火焰温度的四次方成正比）。（五）热管式空气预热器的特点　　1、热管比铜铝管的热传导性能高出500-1000倍，用热管制成的空气预热器比传统的管壳式空气预热器尺寸、重量都小2/3，可在锅炉的正面组　　装设置，占用的空间很少。　　2、管表面附着有热传导性极好的放射状铝片，在小体积的状况下获得较大的传热面积。　　3、热管的蒸发部和凝结部温度均匀，热胀冷缩量很小，可以说它是一种长寿命装置。　　（六）冷凝余热回收节能装置的特长　　1、本节能装置为了防止排烟结露的酸性腐蚀和供应无锈清洁热水，用不锈钢螺旋鳍片管来制成。　　2、与直管相比，使用了传热性能高出2倍以上的螺旋鳍片管，大小与重量减少到1/2。耐腐蚀的不锈钢材质延长了其使用寿命。　　3、本装置可组装在锅炉上部，缩小占有空间，生成在传热面上的凝结水亦可自然排出。&（七）冷凝余热回收节能装置原理图　　在排烟通路中，设置冷凝余热回收热交换器，烟气在通路内通过传热面，温度降至露点温度以下，含在排烟中的水蒸汽凝结潜热将冷水或温水加热，这就叫余热回收节能装置（又称冷凝换热器）。　　在流程中看到的冷凝节能装置在尾部烟道中串联布置（前后布置），将烟气中的水蒸汽冷凝下来，结露后吸收烟气中的部分CO2和NOX，洁净了烟气，起到环保作用。　　冷凝水经引导管排放到中和池中，与中和池中的碱性石灰水中和。&&（八）冷凝余热回收蒸汽锅炉与水箱连结方式　　冷凝余热回收锅炉与水箱相连用循环泵辅助加热，适合在采暖和使用大量生活热水的集中供热楼房，综合医院、宾馆、健康中心、桑拿洗浴等使用；也可以与软水箱相连，加热锅炉给水，提高锅炉的给水温度。&&（九）冷凝式余热回收热水锅炉与热水箱连接方法　　利用配置在热水锅炉上的冷凝换热器来加热生活热水或取暖用热水，当对热水需求量减少时，热水温度上升，故在热水箱上需设置膨胀水箱和安全泄压阀，确保安全无误。&&（十）余热回收装置用在锅炉的给水系统　　在蒸汽用户无回收系统中不回收蒸汽凝结水时，采用密闭型或开放型流程。&&
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天然气压缩机烟气余热回收利用技术
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官方公共微信ISSNCN35-1272/T；节能减排；烟气余热回收利用与节能分析；郭吉林；张岳良；程正米；（台州市特种设备监督检验中心；摘要关键词；浙江台州318000）；从热力学理论上系统分析锅炉烟气回收的合理性及经济；余热回收；热力学；理论节煤量；文章编号：10)06－0；由于工业锅炉排出的烟气温度有很大差别，高的超过；进行
ISSNCN35-1272/TK
烟气余热回收利用与节能分析
（台州市特种设备监督检验中心
摘要关键词
浙江台州318000）
从热力学理论上系统分析锅炉烟气回收的合理性及经济性，得出理论节煤量及出水温度，对DZL4-1.25-AII锅炉锅炉
理论节煤量
文章编号：10)06－0024－02
由于工业锅炉排出的烟气温度有很大差别，高的超过
进行实测分析，其结果与理论分析相吻合，这对锅炉在烟气余热回收的设计及改造上具有重要的参考价值。
中图分类号：X701
文献标识码：A
余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热等。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。随着《中华人民共和国节约能源法》的出台，国家对节能提出了新的要求。对于提高锅炉热效率日趋迫切，其中利用锅炉排烟余热是最有效的途径之一。据相关数据表明，一般工业锅炉的热效率约为60%～70%，它的排烟温度大概在250～350℃之间，而导热油炉，排烟温度更是达到280℃以上，大量余热未充分利用，如果把这些烟气直接排放到空气中，不但会导致气温升高，污染了环境，而且极大的浪费了能源。因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径。
台州地区目前烟气余热回收应用比较广的方法有省煤器、余热水箱、余热锅炉等，其各有优劣。在实际应用中，省煤器主要采用铸铁制造，体积比较小，制造成本相对少。水侧进口处管壁温度常常低于露点温度，容易产生酸蚀，使省煤器遭到损坏。而且为使受热面布置紧凑，减小受热面所占空间，尽量减小管子节距，一方面使得烟气阻力较大，增大对电能的消耗，另一面也使得管内水的阻力也大，如果在使用中水流速过快，传热强度较低。余热水箱壳体采用碳钢制造，换热管采用无缝钢管，体积也比较大，其主要特点存水量大，烟气通过管子进行热交换，热效率较高。余热锅炉本地区应用相对较少，而根据实际使用来看，热效率最高，但成本也最大。
300℃，低的则在160℃左右。理论上它所具有的余热为：
q=VyCy〔ty-t0〕=BVn〔hy-h0〕=Hy-H0
式中：Vy―烟气量/（m3/h）；Cy―烟气平均定压比热容，Cy=?1.34+0.000163ty/〔kJ/（m3℃）〕；ty―烟气温度/℃；t0―环境温度/
℃；B―工业锅炉燃料消耗量/（kg/h）或（m3/h）；Vn―单位燃料
产生的烟气量/(kJ/m3)；hy―烟气的单位焓/（kJ/m3）；h0―在环境温度下烟气的单位焓/（kJ/m3）；Hy、H0―烟气在排气温度及环境温度下的总焓/（kJ/h）。
由上式可以知道，系统增加的热能如果在不考虑损耗情况全部被吸收，1kcal的热量在1标准大气压下能使1kg的纯水温度升高1℃［2］，高原地区1kg标准煤燃烧所放出的热量，比平原地区1kg标准煤燃烧所放出的热量要低［3］。
因此，在定压情况下实际水所吸收的热量为：
q=（t1-t2）G×1000
其中：t1―进口水温度/℃；t2―出口水温度/℃；G―水流量/（m3/h）。
2余热回收分析
台州某酿酒厂有锅炉1台，型号为DZL4-1.25-AⅢ，采
用引风机排烟，其排烟烟气量约为13000m3/h。在未安装烟气余热回收装置时经测得实际排烟温度为300℃以上。而锅炉的排烟温度高低，直接影响锅炉效率，排烟温度升高或降低
10℃，则锅炉效率减少或增加1%［4］。在实际使用过程中，考
虑到烟气的露点温度，一般控制排烟温度为160～180℃，由此可见，降低排烟温度对于节能有着重要的意义。为此该厂通过改造，在锅炉尾部增加一个余热水箱进行烟气余热回收，整个余热水箱采用折流板根据实际情况分成若干段，烟气及水流动如图1所示。从而大大降低了排烟温度，安装后测得排烟温度控制在170℃左右。由此可见，其锅炉效率可以提高约13%。
根据理论可以算出在环境温度为25℃左右，不考虑热量损耗时余热回收量：
1余热回收的理论依据
当量热值又称等价热值（或实际热值）是指某种能源一
个度量单位本身所含热量。如1kg原煤平均低位发热量为
20934kJ，折标煤系数为0.7143kg标准煤。根据热力学理论，
不考虑热量损耗，则有［1］：
其中：Q―系统能量增量；Q1―输入系统能量；Q2―输出系统能量。
q=VyCy-(ty-t0)
作者简介：郭吉林（1982~）男，化工机械专业毕业，硕士，现从事特种设备检验检测及节能研究工作。
（下转第27页）
CN35-1272/TK
代规则无法正常实施。所以，在电煤价格偏离正常范围的态势下，则“电量置换”办法无法实行，而如果长时间以行政指令强求大机组代发，将导致大机组发电企业的强烈反对。
所以，笔者认为完全局限在电力行业内部进行“上大压小”机组的经济补偿是不尽合理的，国家应该从根源上解决（上接第23页）
“计划电、市场煤”的问题。解决“上大压小”机组的经济补偿问题应该在更大范围的资源优化配置范畴内予以充分的分析研究，例如：煤炭行业应该为承担“上大压小”置换电量的大机组提供相对低廉的电煤价格、政府对一次能源的行政补贴制度应该延伸到电力行业，等等。
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景观喷泉散热结合单井回灌地源热泵系统，就是根据换热量需要，打数口大口井，井中设取水管，取水管周边回填砾石或粗砂，直至地下适当含水层，从地下含水层通过潜水泵抽取地下水，通过给水管送至水源热泵机组使用，使用后流入景观池，由景观喷泉泵特别是喷雾景观将被水源热泵机组加热（冬季为冷却）的热（冷）水，喷到空气中初步散热，其散热效果相当于冷却塔，（同时景观喷泉可美化环境），然后回流至大口井，通过砾石或粗砂进一步与地下土壤换热，同时过滤循环水，直至回至地下同层含水层，再通过潜水泵抽出循环使用。在大口井内通过砾石或粗砂与地下土壤直接换热，其换热效果应该优于地埋管系统，地下含水层不仅可以提高换热效果，而且有利于避免循环水被地下土壤吸干。
景观喷泉散热结合单井回灌地源热泵系统，适用于地下
水量不大、打井条件较好的区域，在福建地区有较大的可行性。可惜由于笔者设计的工程有限，目前尚未有适当的项目来实践该设想，建议同仁能通过适当的小型工程，进行实践试验，相信取得土壤换热试验数据后总结推广，景观喷泉散热结合单井回灌地源热泵系统，具有广泛的应用前景。参考文献
陈焰华，等.武汉地区地源热泵系统的应用调研与发展前景分析.暖通空调，）
地源热泵系统工程技术规范GB
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（上接第24页）
541.01t，从而可以得出改造后节约煤量204.78t，相比下节约
煤大约27.5%。根据当前煤价假设800元/t，每年可以节约
16.38万元。改造费用大约4万元，由此可见，一个季度就可
以收回全部成本。
烟气余热回收的节能效果是相当明显的，但在实际改造过程应当注意以下几点：①不是温度降得越低越好，如果烟气温度低于其露点温度，容易造成酸蚀而使热管失效直至报废；②在实际制造中一般采用的是普通碳钢，并且壳体内部
余热水箱示意图
无防腐层，在使用过程中发现使用寿命较短，一般在4～5a左右，而且给水容易带入Fe+，造成给水污染，对锅炉的防垢带来不利因素；③制造过程中，折流板与壳体焊接，而与换热管采用套接，这造成水在高温段未充分进行热量交换就直接进入下一个环节，从而降低了热量的回收，这也可能是高温段测得的温度95℃左右，而热水出口处的温度在80～85℃产生的一个重要原因。
q=2237534kJ/h
由此可以看出，如果烟气温度从300℃降至170℃，热量全部回收，可节约原煤107.1kg/h，节能潜力巨大。
如果其余热都被水完全吸收，根据其配置的给水泵，水流量大约为6m3/h，不考虑热量损失，则理论上出水温度可以达到：
t1=q/(1000G)+t2=114.2℃
而根据烟气进口处余热水箱上的温度计测得温度在
如果能够切实解决好以上的问题，在余热回收上效果会
更明显。从理论计算和实际统计数据来看比较吻合，这也为今后进行余热回收改造提供了一定的理论和实际参考依据。参考文献
汤学忠.热能转换与利用.北京：冶金工业出版社，2002王补宣.热工基础.北京：高等教育出版社，1981
李芳芹.煤的燃烧与气化手册.北京：化学工业出版社，2002郭吉林，张岳良，等.浅谈锅炉的节能改造与节能减排.能源与环境，
95℃左右，热水出口处的温度在80～85℃，理论值和实际测得
值比较吻合，从而可以发现，此次改造效果比较良好。
3经济效益及节能效果
根据该厂实际运行情况，锅炉平均每天运行9～10h，全
年生产245d左右，理论上可节约原煤量262395kg。根据该厂统计，在同等运行条件下，2008年未安装余热水箱，统计使用煤量为745.79t，2009年改造后，统计使用煤量为
三亿文库包含各类专业文献、中学教育、专业论文、应用写作文书、生活休闲娱乐、外语学习资料、15烟气余热回收利用与节能分析等内容。　
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