當前許多工業在制造設計燃油、燃氣、燃煤鍋爐時,標準狀態下排煙溫度一般不低于180℃,最高可達270℃,因此鍋爐高溫煙氣帶走鍋爐20%~50%熱量,造成能源損耗,換進污染,增加經濟投入,極不利于可持續發展。
通常,煙氣是耗能的主要途徑,比如鍋爐排煙,印染行業的定型機、烘干機以及窯爐等煙氣排放,直接早成大量熱量流失。而煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉換成可以利用的熱量。
煙氣余熱回收途徑通常采用二種方法:
一是預熱工件,煙氣預熱工件需占用較大的體積進行熱交換,往往受到作業場地的限制(間歇使用的爐窯還無法采用此種方法);
二是預熱空氣進行助燃。預熱空氣助燃是一種較好的方法,一般配置在加熱爐上,也可強化燃燒,加快爐子的升溫速度,提高爐子熱工性能。這樣既滿足工藝的要求,最后也可獲得顯著的綜合節能效果。
煙氣余熱回收的利用形式:
1.氣-水余熱回收裝置
安裝在鍋爐煙道出口,回收煙氣余熱加熱生活用水或鍋爐補水。其構造如圖所示:下部是煙道,上部為水箱,中間有隔板。頂部有安全閥、壓力表、溫度表接口,水箱有進出水和排污口。工作時,煙氣流經熱管余熱回器煙道沖刷熱管下端,熱管吸熱后將熱量導至上端,熱管上端放熱將水加熱。為了防止堵灰和腐蝕,余熱回收器出口煙氣溫度一般控制在露點以上,即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃,燃氣鍋爐排煙溫度≮100℃。
2.氣-氣余熱回收裝置
一般簡稱為空預器。多用于大噸位鍋爐和電站鍋爐。可分為管箱式、回轉式兩種,其中回轉式又分為風罩回轉式和受熱面回轉式兩種。
管箱預熱器工作原理:較為簡單,煙氣從管箱外部流經,空氣從管箱內部通過,通過溫差不同傳熱。與省煤器、過熱器等原理相同。
回轉式預熱器的工作原理是:預熱器轉子部件由數萬計的傳熱元件組成,當空預器緩慢旋轉,煙氣和空氣逆向交替流經空氣預熱器。
蓄熱元件在煙氣側吸熱,在空氣側放熱,從而達到降低鍋爐排煙溫度,提高熱風溫度的預熱作用。