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中低溫煙氣余熱利用系統換熱特性

2019-01-07

跟著經濟的快速開展的對環保要求的日益行進,怎么進行余熱回收運用現已成為節能減排領域中相當重要的課題,而中低溫煙氣余熱自身的一些特征導致預熱回收難度大、能耗增加、污染物排放增大。鑒于此,我們首先從認識上重視這個問題,密切注意在參數優化中盡可能的防止發生低溫腐蝕和積灰現象;其他,由于工礦企業的出產特征,煙氣的預熱一般都是周期性發生,而且熱用戶與預熱會存在著必定的距離,所以我們在規劃蓄熱供熱的時分,需求根據用戶的能級、余熱源以及預熱回收的作業環境來擇優選取與之匹配的材料;還有一點就是需求根據強化傳熱的方法樹立中低溫煙氣余熱運用實驗途徑,仿照工礦企業煙氣余熱運用的工作工況,通過給水再循環行進管壁溫度,以此來有用防止腐蝕與積灰現象。

煙氣余熱回收

眾所周知,人們的日子和出產活動中動力都是不可或缺的重要組成部分。但是其時人們為了加快經濟的行進,導致環境污染日益嚴峻,動力資源也越來越少。

在出產進程中,一般都會發生具有壓力能和熱能的廢氣、廢液等,乃至還會發生很多的化學反應熱等物質。這些余熱是可以被廣泛用于發電、加熱或許制冷的,這樣一來就可以很大程度上減少一次能耗,一同可以減少對環境的損傷。我國的工業企業自身具有很大的余熱運用潛力,這在其時的節約動力作業中占有著極其重要的方位。但是事實證明,要做到余熱資源的回收運用作業,并非一躇而就的作業,而是必定要一同滿意技術上可行、工藝上需求、經濟上合理以及保護環境等要求,這是我們其時面臨的重要研究課題。

1.中低溫煙氣余熱利用中的腐蝕

1.1低溫腐蝕的首要影響要素

大致可以分為以下幾大要素:

(1)換熱器管壁的溫度。一般情況下,在低溫腐蝕的條件下,金屬壁溫會出現兩個比較嚴峻的腐蝕區域,也就是水露點以下區域以及在酸露點以下20—45度的區域內,值得注意的是,在這兩個嚴峻的腐蝕區域之間存在一個腐蝕相對比較輕的區域,為了有用防止鍋爐受熱面出現大面積的腐蝕,應當盡可能的避開著兩個區域,但是在實踐操作中,由于壁面溫度現已遠遠大于規劃值,也就是說水露點以下區域不簡略出現,因此要相關人士特別引起重視。

(2)三氧化硫的濃度。實踐標明,一切影響煙氣中硫酸構成的要素都會對低溫受熱面的腐蝕構成不同程度的腐蝕。一般情況下,三氧化硫的濃度越高,三氧化硫的分壓力越高,煙氣的酸露點就會越高,也就越簡略構成低溫腐蝕。

(3)煙氣中水蒸氣的分壓力。一般地說,煙氣中所含有的水蒸氣越多,分壓力就會越大,所發生的硫酸蒸汽也會隨之越來越多,酸露點就會越高,意味著在實踐操作中發生低溫腐蝕的幾率就越大。

煙氣余熱回收

1.2怎么防止低溫煙氣余熱運用中的低溫腐蝕

由于中低溫煙氣中會含有三氧化硫等一些具有腐蝕性的氣體或許液體,如果在余熱回收中不對怎么防止低溫腐蝕加以考慮,不只僅會影響到整個系統的正常工作,還會大大減少設備的運用壽數。對于此種景象一般有以下幾類處理方法:

(1)盡可能的運用耐腐蝕的材料。通過屢次實驗成果標明,選用耐腐蝕材料(比方說搪玻璃鋼、ND鋼等),或許對金屬標明進行滲鋁處理,便可以有用延伸設備的運用壽數,但是每一種計劃都并不是完美無瑕的,我們有必要進行權衡來擇優選取。比方說在回收電廠鍋爐排煙余熱進程中選用塑料薄膜材料作為防腐蝕材料,實驗標明,運用這些加熱汽輪機的凝結水往后,可以大大減少汽輪機的抽氣環節,還可以減少煙氣中二氧化硫和三氧化硫等酸性氣體的很多排放,Z終起到了煙氣脫硫的作用。除此之外,塑料薄膜材料的熱阻比較小,非常契合傳熱的規范,通過科學的改造往后的電廠標煤耗費比之前沒有改造過的電廠標煤下降大約4.5g/KW.H,具有非常明顯的節能作用;(2)讓受熱面的Z低壁面溫度比露點溫度要高。我們可以通過充分運用工況來行進Z低管壁溫度。詳細地說就是當管壁溫度比露點溫度低的時分,可以將熱流體和冷流體從逆流改為順流;還有一種方法就是運用流體的再循環旁路增加進口流體的溫度,比方說空氣預熱器暖風機,雖然這會使換熱器的熱效率在必定程度上會下降,但是可以大大下下降溫腐蝕的發生概率。其他一種比較好的方法就是運用套管填充法來行進管壁溫度。它是指將與煙氣直接觸摸的管子運用更大的管子將其套起來,在兩同心管之間填充碳化硅等導熱材料,這樣一來就可以讓外套管壁溫度比水測內壁溫度高出許多,這也是一種防止發生低溫腐蝕的有用方法。值得注意的是,運用這種方法會增加傳熱的熱阻,施工起來會比較費事。

2.中低溫煙氣余熱運用中的積灰處理

在工礦企業中的中低溫煙氣中少不了飛灰的存在,尤其是燃用固體燃料煙灰的數量非常多,而積灰會很大程度上增加受熱面的熱阻,活動阻力也會隨之增加,換熱器表面溫度下降,極易發生低溫腐蝕,因予以重視。

2.1選用化學方法除灰

也就是通過化學清灰劑將煙道里的煙垢清除掉。而我們較為常用的是以硝酸鹽為主,外加一些緩蝕劑,通過重復運用,可以讓受熱面煙垢龜裂而易于掉落。

2.2確保煙氣流速

實踐證明,煙氣流速對于懈怠性積灰以及減輕積灰的傾向帶來很大的幫助。但是流速增加往后,磨損和阻力也會隨之增加,因此選擇一個較為合適的流速顯得尤為重要,一般情況下只需阻力降容許的話盡可能的選取較大的流速,Z好是將Z狹隘的截面方位選取6-8m/s的流速,這樣可以改善機遇情況。

2.3運用清灰或許清灰設備

一般有兩種方法:

(1)激波吹灰。這會對機遇發生先壓后拉的作用,將積灰與基底發生有用分別,然后抵達完全清灰的意圖,它的首要特征在于傳播方位全,范圍廣,不留死角。

(2)聲波吹灰。這是運用氣流邊界在聲響振動的時分構成聲波,煙氣流的聲震周期性的改動邊界層在縱向的壓力梯度,進而被逆向活動的煙氣攜帶出煙道,進而起到除灰的意圖。

3.中低溫煙氣余熱運用的換熱特性

通過對詳細的換熱器的功能進行實驗往后,我們可以選用換熱器煙氣側煙氣流速的方法來得到空氣側的雷諾數,還可以得到水側換熱系數、煙氣側NU以及煙氣側換熱系數。

通過這些可以得出一下幾個結論:

(1)通過樹立實驗臺與仿照工礦企業出產現場工作工況的實驗成果來看,可以簡略得出換熱器的NU與RE的相關式:,這個相關式為中低溫煙氣余熱運用的換熱器無論是從規劃方面仍是選型方面都供應了強而有力的參閱根據;

(2)鑒于中低溫煙氣余熱的能級低于回收難度大的特征,提出了強化傳熱是中低溫余熱運用的要點地點,而在規劃換熱器則是強化傳熱的重中之重,這樣我們在樹立實驗臺的進程中就可以做到有的放矢;

(3)為了有用防止低溫腐蝕,相關人員有必要當令的采取必要方法行進換熱器的管壁溫度,鑒于Z低管壁溫度靠近水側的溫度,因此我們可以采取水側再循環工作方法行進換熱器的Z低管壁溫度,使其高于煙氣中酸露點溫度5-10度,這樣不只可以有用防止腐蝕,也可以下降積灰。

跟著社會的開展和人們對周邊環境的要求日益行進,相關技術人員越來越重視其余熱運用的系統優化以及換熱特性。本文將會偏重介紹煙氣余熱運用進程中Z簡略出現的兩種現象—中低溫腐蝕和積灰,接著針對這兩大問題提出與之對應的處理方法,期望對中低溫煙氣規劃余熱運用設備以及實踐工作起到必定的參閱和學習作用。


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