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1、余热的回收利用邹鑫伟Page 2余热利用技术换热器省煤器热泵余热锅炉Page 3换热器一、定义换热器是用来完成各种不同传热过程的设备。二、好坏的衡量标准1.先进性 传热效率高，流体阻力小，材料省 2.合理性 可制造加工，成本可接受 3.可靠性 满足操作条件，强度足够，保证使用寿命Page 4换热器三、换热器的基本类型按传热方式或工作原理分类1、直接接触式传热效果好，但不能用于发生反应或有影响的流体之间2、蓄热式温度较高的场合，但有交叉污染温度波动大3、间壁式又称表面式换热器Page 5换热器五、热管的结构 管壳：管壳的作用是将热管的工作部分封闭起来，在热端和冷端接受和放出热量，并承受管内外压力
2、不等时所产生的压力差。管芯：管芯是一种紧贴管壳内壁的毛细结构，通常用多层金属丝网或纤维、布等以衬里形式紧贴内壁以减小接触热阻，衬里也可由多孔陶瓷或烧结金属构成。管芯的作用是提供液体回流的毛细作用力工作液：工作液是传热工质，在蒸发段吸收热量，在冷凝段释放热量。工质要与管壳具有良好的相容性，可以长时间工作而不影响热管的传热性能。Page 6换热器六、热管换热器的工作液的温度分类低温热管（-2730）氨、氟利昂、Ne、N2常温热管（0250）乙烷、丙酮、乙醇、甲苯、水中温热管（250450）萘、联苯、导热姆-A、汞高温热管（4501000）钾、钠、铯、锂、银Page 7换热器四、热管换热器的特点1、
3、结构简单、换热效率高、热应力小。2、系统可靠性高。单只热管失效，不影响整个系统运行，减少停机次数。3、管壁温度可调性。热管换热器通过调整蒸发段和冷凝段的长度，可以改变热管内部工作介质的工作温度，进而调节管壁温度，有效解决管壁温度过低导致的低温腐蚀。Page 8换热器七、热管的工作极限热管是利用工质相变进行换热的元件，因此热管的工作温度必须介于工质热力学三相点与临界点之间。工质温度接近热力学三相点时，蒸汽密度低，流速高，会造成过分的蒸汽压降，出现粘性限，声速限：接近临界点时，蒸汽压力高，对管子的材料强度要求高。热管可以在较低的温差下具有很高的传热能力，但其传热能力也受其内部各物理过程自生规律限制
4、。Page 9换热器热管的粘性限热管在低温启动时，蒸汽密度极低，蒸汽粘性力对流动的影响很大，蒸汽压力由于粘性力作用在热管冷凝段末端达到零，此时热管在该温度下传热量已达到最大值，这种由粘性力作用达到的最大传热量叫做粘性限。热管的声速限蒸汽流速沿蒸发段不断增加，如果在蒸发段蒸汽流速达到当地声速，则蒸发段出口工质的单位时间的质量流量达到最大值，这时的传热量为声速限。Page 10省煤器一、定义省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。二、作用吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排
5、烟损失，节省燃料由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热，可以用省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力相应的减小，延长汽包使用寿命。Page 11省煤器三、省煤器失效的原因省煤器腐蚀与磨损机理与下列因素有关烟道内烟气温度不分布不均导致省煤器管的热疲劳燃气的含硫量对省煤器管的侵蚀烟气与灰粉颗粒的冲蚀省煤器管材质量差，部分管束存在表面制造缺陷安装省煤器管路时工艺不符合要求，致使内应力增大；接口焊接时出现夹渣、气泡、氧化等现象，未及时发现返工即投入使用。以上因素中，以燃气的含硫量对省煤器的侵蚀最为严重。由于进入这些受热面的烟气温度
6、已不高，烟气中的水蒸气和硫酸蒸汽有可能在管壁上凝结，从而导致金属产生均匀性低温腐蚀，他将使省煤器管壁逐渐变薄，直至破裂。Page 12省煤器四、低压省煤器低压省煤器实质是一种气水换热装置，因换热器内部流过的介质不是高压水，而是凝结水泵出口的低压凝结水，水侧压力较低，所以称此换热器为低压省煤器。其工作过程如下：将汽轮机低压回热系统的凝结水送入锅炉尾部烟道加装的一个低压省煤器，在低压省煤器中烟气被冷却，温度降低。低压省煤器出口热水经过暖风器，与冷空气热交换后变成冷水，再度回到低压省煤器，从而实现烟气热量的回收利用。排烟余热可以用于加热水，加热空气等。低压省煤器装在锅炉尾部，结构与一般省煤器相似，其
7、水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热，升高温度后再返回低压加热器系统。它代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。Page 13省煤器四、技术推广的理由高烟温不利于电除尘烟气温度高，除尘效率降低高烟温降低布袋使用寿命高烟温不利于湿法脱硫脱硫效率随入口烟温升高而降低高烟温加剧烟囱腐蚀“白烟”“石膏雨”现象脱硫耗水量增加Page 14热泵一、热泵工作原理及分类热泵是利用逆卡诺循环的原理，使载热工质从低温余热 中吸取热量，并在温度较高处放出热量的热回收装置。热泵按照消耗能量的形式可分为压缩式热泵吸收式热泵Page 15热泵
8、压缩式热泵吸收式热泵Page 16热泵二、吸收式热泵吸收式热泵分为两类：第一类吸收式热泵与第二类吸收式热泵。热量提取：利用水在负压下低温沸腾从低温热源中把热量提取出来。（蒸发器）热量转移：利用浓溴化锂溶液吸收低温蒸汽提高了溴化锂溶液的温度实现了热的转移，得到高品位的热。（吸收器）溶液循环：利用驱动热源放出热量将溴化锂稀溶液浓缩成浓溶液，实现溶液循环使用。（发生器）Page 17热泵三、吸收式热泵的主要特点：相同制热量的条件下，消耗热能约为锅炉的50%左右，较蒸汽压缩式热泵节约30%左右。吸收式热泵采用溴化锂为工质，对臭氧层无破坏，排放无污染，对环境友好。热电厂有大量的低温余热（如凝汽器冷却水热
9、量）可被吸收式热泵回收利用。特别适合热电联产系统用于集中供热。在同样装机容量、同样燃料消耗量、同样发电量的条件下，采用吸收式热泵能够增加30%50%的供热量。无压缩机等运转部件，机组运行安静，寿命长，使用管理简单方便。Page 18热泵四、吸收式热泵的热电联产技术的优势回收热电厂凝汽器循环水余热，将热电联产效率提高到80%90%。同样的装机容量、同样的燃料消耗量，机组供热能力提高35%50%。同样的管网，因实现大温差供热，使其输送能力提高80%的同时，系统循环水泵功率大幅度降低。利用增加的供热面积、节省的系统循环费用等来回收系统的初投资，3年以内就可以回收投资成本。Page 19余热锅炉一、余
10、热锅炉是回收和利用各种工业炉窑和石油化工工艺气余热的主要设备余热锅炉利用废气为热源，因此无需燃烧系统(除非有补燃要求)余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽以提高热回收效率热传导靠对流而不是靠辐射余热锅炉不采用膜式水冷壁结构余热锅炉采用翅片管最大限度地强化传热Page 20余热锅炉二、余热锅炉的构造n余热锅炉部分是由锅炉本体、过热器、省煤器、汽包等组成，它们的作用如下：n（1）锅炉本体（蒸发器）：吸收炉膛中的热量，产生饱和蒸汽。n（2）过热器：将饱和蒸汽进一步加热，提高蒸汽温度为过热蒸汽。n（3）省煤器：利用烟气的余热提高给水温度。降低排烟温度，提高锅炉热效率。n（4）汽包：汽包是锅炉蒸发设备中的主要
11、部件，是汇集炉水和饱和蒸汽的圆筒形容器。是加热、蒸发、过热三个过程的分界点Page 21余热锅炉三、轧钢加热炉轧钢加热炉烟气余热回收的典型流程：高温烟气通过空气预热器预热空气后进入余热锅炉产生蒸汽，夏季用于蒸汽双效溴化锂制冷机（蒸汽双效溴冷机）制冷，冬季通过汽-水换热器供热。Page 22余热锅炉主要换热元件热管：重力式水热管，其工作原理为：（1）管内工质受热汽化（2）汽化了的饱和蒸汽向冷段流动（3）饱和蒸汽在冷端冷凝放出热量（4）冷凝液体在重力作用下流回热端继续吸热汽化Page 23余热锅炉节能途径分析减少出炉废气带走的热量。回收废气中的热量。减少冷却水带走的热量。提高坯料入炉温度。合理控制
12、燃烧及合理化加热工艺Page 24余热锅炉轧钢加热炉烟气余热利用的现状和存在的问题仅用于预热进入炉内的助燃空气。同时用来预热助燃空气和炉用燃料（煤气等）。采用余热锅炉以产生蒸汽。在空气预热器后再安装余热锅炉或热水器。Page 25余热锅炉钢铁厂知识简介煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。Page 26余热锅炉熄焦将赤热焦炭冷却到便于运输和贮存温度的焦炉操作过程。两种熄焦方式：干熄焦和湿熄焦。干法熄焦工艺是在干熄炉中利用冷的惰性气体(氮气)将焦炭熄灭，吸收了红焦热量的惰性气体一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体经多管旋风二次除尘器净化后再由循环风机鼓入干熄炉循环使用。湿法熄焦工艺是在熄焦塔中利用水将熄焦车内的焦炭熄灭。湿熄焦工艺成熟可靠，投资小，占地少，设备简单，操作简便，是目前应用最广泛、应用时间最长的熄焦工艺。Page 27余热锅炉n干熄焦Page 28谢谢