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小型锅炉节能改造知识低温余热回收的特点
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小型锅炉节能改造知识低温余热回收的特点
时间: 2012/8/25 15:00:03 作者: www.cerohs.com 点击:

  小型锅炉节能改造知识低温余热回收的特点_广传节能先进的锅炉节能改造核心技术,针对锅炉节能改造.极具竞争力的价格,EMC效益分享!

   在回收锅炉低温余热时,有如下特点:

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  1、回收低温余热的换热器相对于高温受热面而言,对数平均温差较小。换热设备回收热量时,可按下式计算其换热量:

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  Q=KF△t

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  式中:K—换热器的传热系数

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  F—换热器的换热面积

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  △t —换热器的对数平均温差

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  由上式可知回收相同热量时,热流体温度越低换热器对数平均温差越小,所需的换热面积越大。在低温余热回收时,由于烟气的温度较低使换热器的对数平均温差较小,所以需要较大的换热面积,对回收相同数量的热量来讲,低温余热回收时的金属消耗量大,设备投资施工费用大,而且由于烟气在换热器内流程长,流动阻力较大,使引风机耗电增大。所以传统的看法认为回收250℃以下的余热在经济上是不合算的,这当然同当时燃料价格较低,金属材料短缺,工艺费用较高等条件有关。对于小型锅炉又因为设备总价格较低,另外余热回收设备会使一次投资增加较大,所以小型锅炉低温余热一般不回收。进入21世纪以来,能源需求和可供量之间的矛盾正日益尖锐。节能变得越来越重要。低温余热的利用已势在必行。

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  根据上述公式可见,如能提高传热系数K就可以使低温差的情况得到改善。一般而言提高烟气流速可以提高传热系数K;但是提高流速受流动阻力(引风机耗电)的限制,所以其他强化传热措施(加装肋片等)就显得更加重要。

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  2、烟气对余热回收设备的低温腐蚀

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  回收锅炉烟道余热是有一定限制的,排烟温度不能降低得过低,当排烟温度低于烟气露点时会使换热设备产生低温酸腐蚀而损坏设备。低温腐蚀情况分析如下:

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  当燃料燃烧时,燃烧中的硫与氧化合生成二氧化硫,S+O2=SO2在一定条件下,SO2+1/2O2=SO3后一反应是很关键的,SO3的生成量随燃料含硫量、火焰温度和烟气中含氧量的增加而增加;在烟气的低温区:SO3+H2O=H2SO4(气态)→H2SO4(酸露),我们把硫酸开始结露的最高温度叫酸露点t露,它与燃料含硫量,烟气含氧量和烟气含湿量有关;图1列出了这一关系。对我国的在部分煤来说含硫量约在1%左右,图示条件下酸露点约为120℃~130℃。

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  低温烟气对金属壁面的腐蚀速度与壁面温度有直接的关系;如图2所示,当壁面温度t壁=tB=50℃~90℃时腐蚀速度最小在B点附近形成一安全区叫第二安全区,当t 壁>tD=t露-(20~45℃)时腐蚀速度很高在此温度附近形成一危险区叫第一危险区。在t 壁

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  壁温t 壁的高低不仅受烟气温度的影响,而且受冷介质(水或空气)温度的影响。在小型锅炉中省煤器进口水温度往往与环境温度接近(平均20℃左右),即使排烟温度已高于t 露,壁面温度仍相当低,在常规省煤器中接近水温,并处于腐蚀速度极高的第二危险区。而大型电厂锅炉有给水回热加热器,可把省煤器进口水温提高到100℃或更高,这样t 壁就较高,能使换热设备处于第一安全区。这是小型锅炉低温余热回收中很难解决的一个问题。

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  由于上述二大特点,影响了小型锅炉余热的利用,所以目前小型锅炉很少有余热回收设备。

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  综上所述,要使小型锅炉低温余热得以利用,必须找到一种在低温差换热时具有较高传热系数的换热设备,特别是此设备在低温给水(给气)条件下能具有较高的壁温而避开腐蚀的危险区;除此以外还要求烟气侧流动阻力不要太大,使引风机耗电量不要太大。而热管式换热器正具备上述优点,是解决小型锅炉的一种较为理想的换热设备。这些优点在热管式空气预热器中更能得到充分发挥;本文以分歧较大的热管式省煤器为例说明之。

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