摘要:现阶段,面临资源短缺的现状,实现节能减排已成为一种发展趋势,也是必然的选择。余热余压的充分利用已变得至关重要,本文主要针对余热余压在锅炉节能减排中的有效应用进行概述。
余热余压工程的实施主要是改进能源的利用率,通过锅炉工艺结构的不断改进以及节能装置的逐渐使用,充分利用炉内的势能和余热余压,提高了炉内运行效率,使系统的节能工作得到长久的进步与发展,降低了成本,同时提高锅炉的经济运行水平。
在使用余热余压的过程中,不仅需要较高的投资费用,而且其生产的方法、工艺、设备以及使用的原料等方面都存在一定的差异性,这些都加大了利用余热余压的难度。由于一些企业在技术上或是资金方面都存在一定的问题,难以有效的实施余热余压的节能减排技术。
例如我国钢铁企业的焦炉气以及高炉气的煤层气等可燃的副产气会释放大量废气,不仅造成了环境的污染,还造成能源的浪费。在我国钢铁行业1000立方米以上的高炉约有110座,尚没有配套的炉顶压差发电设备有30座以上;我国大中型转炉的企业大约有61家,但只有7家使用转炉负能炼钢技术;我国焦化炉干熄焦的比例也较低;由于一次性投资较大,目前,我国只有少数企业配置了余热余压设备。
由于使用余热余压工程的一次性投入较大,该工程在很多企业中并未得到充分的发展,尤其是在中小型的企业中。余热余压既有节能的效果,还降低了环境的污染,有利于企业实现循环式的经济发展,现阶段,余热余压还不断利用新兴的技术进行推广,因此,在利用余热余压技术方面有很大的发展前景。同时企业在利用余热余压技术时不能盲目的进行,要联系实际,尽量利用现有的设备,因地制宜的发展,保证能源得到充分的利用。
某厂的锅炉为卧式内燃块装锅炉,经过燃烧后生成的尾气经过炉内三回程换热后,从后烟箱的窗口直接排入到大气之中。尾气的温度一般情况下都在200~250℃,温度较高,余热没有得到充分的利用,直接排入到大气中,不仅白白的将尾气的温度浪费掉了,而且造成严重的环境污染。现阶段,我国面临能源短缺的现状,天然气的价格也很高,与燃煤的锅炉相比较,燃气的锅炉成本相对而言更高些,只有充分利用尾气的余热,才能够降低成本。因此,在锅炉的烟道出口安装一个阻力较低,而且换热效率较高的换热器,充分吸收尾气的热量,提高锅炉的初始温度,降低尾气的温度,实现节能和降低成本的目的。
燃气的锅炉尾气中水蒸汽携带的热损失会更大些。据相关资料显示,降低到露点之前的显热回收可使锅炉系统的热效率提高2%~5%,而且其排烟温度相对而言较小些,降低了换热的效率。因此,要安装换热器充分吸收可能会损失的热量,满足回收热量的要求。
锅炉尾部受热面的安全性受锅炉排烟温度的影响,因此,选择较低的排烟温度能够有效的减少锅炉排烟的损失,降低能耗,增加利用率。尤其是燃气锅炉,排热气受换热器的出口水温以及尾气的流速等的制约。因此,换热器内应该有适当的尾气流速,从而降低尾气的耗损。

热管属于一种高效的传热元件,它不仅体积小,而且传的功率大、流动的阻力较小。即使在较低的温度下,热管也能够传递热量,无疑有利于节约能源、充分的回收热量,因此,它有着广泛的应用前景。工业锅炉的尾部安装换热器,可以充分利用锅炉的排烟余热,既能提高锅炉的效率,又能节约能源。热管式的空气预热器能够有效的将空气中的余热进行加热,不仅能够降低排烟损失,而且能够加强燃烧率,大大提高了锅炉的效率。
工业锅炉推广余热余压回收装置,对有机载体炉的尾部高温烟气进行二次回收利用,尽量将锅炉内的温度降至150~200℃。实现资源的有效利用。
第一,热管余热锅炉的烟气出口温度应控制在合适的范围内,依靠热管传递热量是热管余热锅炉的一大特性。热管本身需要50℃的启动温度,因此,余热锅炉的烟气出口温度应是饱和蒸汽温度+50℃。如果出口温度低于此温度,那么排热管将难以发挥其原有的功效,这不但加大了制作成本,增加了设备的阻力,而且导致资源的浪费。
第二,选用合适的蒸汽压力。一般来说,蒸汽压力越大越好,所需的余热量也会随着蒸汽压力的增大而增大,但是通常余热量是一个定值,受到很大的限制。因此,应充分考虑到余热的回收效率以及设备的成本,设置一定的蒸汽压力。
第三,在利用高效节能型的玻璃窑炉低温烟气的余热时,应选用获取高余热利用率的锅炉,热管余热锅炉成为其首选,较之其他形式的余热锅炉,它更能充分回收并利用余热,真正实现节能的效果。企业在选择余热回收设备时应因地制宜的进行。既保证资源的有效利用,又能减轻环境的污染。
某一炭素厂的煅烧炉排出大量的高温烟气,经过烟囱直接排入到大气之中,既造成了能源的浪费,又污染了环境。而且该厂的生产工艺主要依靠蒸汽炉进行供热,需要消耗大量的蒸汽,大大加重了成本。针对这一现象,企业采取了节能减排的措施,将煅烧炉的高温烟气引入到一台1.4MW的烟气余热导热油炉中,炉内的导热油与高温中的烟气进行热交换,保证企业生产时热量的需求量,而且还能够为冬季取暖提供足够的热源。还要实现对一部分烟气余热的二次利用,通过加热器对自来水进行加热,保障企业的生活用水。因此,将排出的余热进行回收利用,能够及时的为生产和生活供热。
来源:公众号“余热节能”,图片为华谱新能源编辑。

