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摘要：锅炉烟气中带有大量热能和颗粒物，其肆意排放不仅造成热能浪费，还产生环境污染。因此有必要对烟气热能进行回收，其中常规的锅炉烟气余热回收装置、热管式换热器、冷凝式锅炉等各有优缺点，从现实中看，后两者更具应用价值，其热能回收效率更高，环境保护作用更强。
关键词：烟气余热；回收技术；热能损失
能源作为人类活动的物质基础，也是国民经济快速发展的重要动力。然而，能源短缺和环境污染已成为当今社会可持续发展所要面对的两大难题。锅炉是我国目前主要的热能动力设备，在热能动力方面能耗高、污染高的主要原因是锅炉的烟气排放。而锅炉烟气余热回收技术能有效提高锅炉效率，保证锅炉使用者的经济效益，还具有安全、稳定、操作简单等特点。因此，烟气余热回收技术是锅炉节能减排的—项重要措施。
一、节能原理及技术特点
烟气余热回收技术是利用低温省煤器（通常为管式换热器）将锅炉的排烟温度由实际较高值降低到合适的温度，同时低温省煤器利用这部分余热来加热凝结水，排挤汽轮机抽汽，增加汽轮机做功功率，降低煤耗。若电厂为供热机组，在采暖季节可将此部分余热用于采暖供热，热能利用效率更高，节能潜力更大。
安装烟气余热回收设备与低加系统并联，合理选取系统进水温度及流量，控制烟气余热回收设备管壁温度，利用引风机出口的烟气加热凝结水。在100%ECR工况下，当烟气余热回收设备进口烟气温度为130℃且入口水温不低于87℃时，出口烟气温度应不超过100℃，换热器保热系数应不低于0.98。
二、锅炉烟气余热回收处理的必要性
1、适应我国节能减排的时代背景
我国是全球处于正在发展的国家中最大的发展国，在工业化的道路上飞速前进，发展是建立在消耗大量能源的基础上。据调查显示，我国能源消耗位居世界第三，消耗速度极其迅速。按这样的发展形势下去，我国煤资源很快就会消耗完，所以节能行动迫在眉睫。国家颁布条令，必须加强节约能源的工作，科学进行生产发展，降低能源消耗，节约能源，特别是针对锅炉烟气余热回收，并颁布相应对策，将节能作为基本国策去落实。
2、当前我国工业锅炉消耗能源巨大
工业锅炉的尾气温度高，在燃煤运作时，锅炉后边会排除大量浓烟，烟的温度高至250～400℃，热能源高。大多工厂并不注重对浓烟的循环使用，而是直接任其排到空气中，不仅造成浪费还对大气造成污染。一般重型CFB锅炉的旁边都设置铸铁管道及防止腐蚀的节煤机器，用以帮助气体燃烧和对锅炉内的水进行加热。但煤等燃烧物质的化学成分中有硫，在燃烧的过程中会有二氧化硫、一氧化硫等有毒气体产生，和空气中的水分子进行反应成硫酸。当硫酸的温度比CFB底部铁壁温度高时，硫酸就由气态形式变成液态。时间久了就会对锅炉造成侵蚀，导致漏洞等现象，锅炉就会潜在危险因素。当前大多使用的工业CFB锅炉都选择升高烟气热度，减少硫酸对锅炉的侵蚀。但这又会造成新的问题，高温度的烟气转换成热能散播在空气中，造成污染、浪费。
3、锅炉烟气余热回收技术
3.1常规的锅炉烟气余热回收装置
常规烟气余热回收装置在一定程度上可以达到回收热能、减少排烟量的作用，但降低烟气温度的幅度并不理想，节能减排效果一般。并且这些装置体积大、易被腐蚀，不是可选择的最好装置，有待被改进，或被创新型高效余热回收装置所替代。
3.2热管式换热器烟气余热回收装置
将集中起来的一组热管放置于冷源、热源之间，将热源区域的大量烟气连续不断的输送至冷源区域，在这过程中，便可达到烟气余热降温的效果，这便是热管式换热器。实验表明，排烟温度每降低10℃，锅炉效率可提高0.5%-0.6%。最常用的热管式换热器为烟气---水换热器，将锅炉排出的烟气转换成热能输送到换热管，与此同时，换热管中的低温水再循环过程中与换热管壁发生冲击、对流，吸收烟气中的热能。热管换热器具有很多优点，例如∶结构较简单无噪音干扰，避免造成太大外部性；具有较好输送热能的能力，有效提高热能利用率；对层次较低设备的热能回收经济有效，避免装置昂贵购置不起。
三、锅炉烟气余热回收技术的应用
1、常规的烟气余热回收装置
烟气余热回收系统是利用低温水，吸收高温烟气中的热量，在不改变锅炉本身的基础上，提高锅炉的效率。加装烟气余热回收系统是投资小、节能效益大的一种节能方式。常规的烟气余热回收装置有省煤器、空气预热器、余热锅炉等，型式多为板片式、翅片式、肋管式及一些衍生产品。这些型式的设备往往占地面积大、热交换效率低、耐腐蚀性差。而且常规的烟气余热回收装置的设计要避免传热面内冷凝现象的发生，因此，排烟温度的降幅非常有限，通常，常规烟气余热回收装置最佳排烟温度降幅为50～60℃，它不能将燃气锅炉的排烟温度降低至露点温度（60℃左右以下来回收潜热，因此，节能效果不明显。
2、安装冷凝装置
烟气冷凝热回收装置有多种应用方法：1）直接加执供热系统。这种方法要求在锅炉的尾部安装烟气冷凝热回收装置，实施锅炉房改造简单、改造成本低廉。2）加热生活热水或低要求工业生产用水等。这种方法将水箱、冷凝热回收装置等连接在一起，形成一个完整的循环系统，经过该装置加热的热水可用作生活用水或低要求的生产用水。3）该装置与木地板供热系统连接在一起共同进行。当该装置从烟气中回收的热能可满足地板供暖的要求时，便可直接使用该热能，当该方法提供热能不足时，由正式供暖系统额外补充。
冷凝式锅炉的使用还能有效去除燃料燃烧产生的大量CO，。NOx和少量的SO，这些物质排放到大气，会引起温室效应和酸雨的产生，对环境产生破坏作用。冷凝锅炉在冷凝烟气中水蒸气的同时，利用一些化学反应便于除掉这些气体，其反应原理为；4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O和6NO2+8NH3=7N2+12H2O。这种选择性催化还原法由两大主体组成；氮氧化物脱除剂制备系统、反应器。通过向反应器内喷入反应剂NH；将NO还原为氮气。
3、热管技术
执管是本世纪60年代发展起来的一门新型技术，它可利用很小的截面积远距离传输大量热量而无需外加动力，其内部是靠工质循环实现热量传递。由于单根热管传热量有限，于是把单根热管集中起来，形成—束置干冷、热源之间，使热源中的热量通过热管束源源不断地传至冷源，这就是热管式换热器。热管式换热器的种类很多，但最常用的是气-水型热管换热器。下部是烟气通道接入锅炉排烟烟道，上部为汽包，中间由管板隔开。汽包顶部有安全阀、压力表、温度表接口，同时有进、出水口和排污口。工作时，锅炉排烟尾气经烟道进入热管换热器烟气通道，冲刷热管下端（加热段），热管吸热后将热量导致上端（冷凝段），热管回收器上端放热，将水加热，随着水温的升高和压力的增大生产工艺需要的蒸汽及生活热水。
结语
目前所采用的锅炉烟气回收装置基本都是在锅炉与烟气最终排放管道间安装，这种方式无都会产生装置内堵塞烟气中颗粒物的危险，产生安全隐患。在现有技术的基础上，有必要对各种装置进行创新改造，使其更符合节能减排的要求。
参考文献：
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