MAJOR FACTORS
▋低溫能(néng)量回收技術介紹【風-水換熱器】
影響鍋爐運行的熱效率的主要因素
◆ 排煙熱損失
◆ 鼓風加熱(環境溫度低 )
◆ 灰渣殘碳量及熱損失◆ 爐體散熱損失
鍋爐排煙能(néng)量損失多及回流原理圖
BOILER EXHAUST GAS ENERGY LOSS AND REFLUX DIAGRAM
根據能(néng)量守恒定律，以環境爲主體，按環境溫度爲0°C，排煙溫度150°C，煙氣含濕量爲9%，煤熱值按高位熱值由于排煙的存在，環境中增加的能(néng)量爲：
顯熱：
2000000x0.8692x0.2578x4.18x150-3600=78054KW
潛熱：
1738400x(9%-0.38%)x2260-3600=93854KW
總排熱=171638KWz172MW
環境中多出了172MW的能(néng)量
占比鍋爐燃煤總熱量的172-720≈23%
( 煤熱值爲高位熱值，實際熱值 )
鍋爐煙氣能(néng)量回收流程
BOILER FLUE GAS ENERGY RECOVERY PROCESS
一台30萬機組換熱塔預計占地面(miàn)積
ESTIMATED AREA
說明：
1、換熱塔占地約100平，高約38米，柔性換熱器按三層布置。
2、換熱塔底座可以鋼結構或鋼混結構。
煙氣脫硫前熱回收的主要難點
MAJOR DIFFICULTIES
◆ 露點腐蝕問題。
◆ 大積灰清理問題。
◆ 女熱回收量小的問題(水加不熱)
解決方案：柔性膜袋式換熱技術
膜袋式換熱技術一采用柔性複合材料
MEMBRANE BAG HEAT TRANSFER TECHNOLOGYUSING FLEXIBLE COMPOSITE MATERIALS
將(jiāng)柔性複合材料作爲換熱間壁使用，其材料外層采用PTFE，内層結構材料爲PET強度高。
PTFE膜傳熱系數高
PTFE導熱系數爲0.24w/mk，當0.15mm厚則625W/m2·K，表面(miàn)光滑、耐腐蝕。
PET強度高耐溫好(hǎo)
高強力纖維5.6絲可在-70°C ~170°C使用，耐溫可達200°C是合成(chéng)纖維中耐熱性和熱穩定性最好(hǎo)的。
柔性材料光滑不易挂灰
THE FLEXIBLE MATERIAL IS SMOOTHAND NOT EASY TO HANG ASH
膜片表面(miàn)的煙流速 v=6~9m/s，且有一定的擾流，流動的風會抖動換熱片，換熱片上剛性的垢體就會斷裂脫落。
柔性材料耐腐蝕
CORROSION RESISTANCE OF FLEXIBLE MATERIALS
采用柔性材料接觸煙氣部分主兩(liǎng)種(zhǒng)材質均耐腐蝕
1、PTFE，爲塑料王，表面(miàn)光滑，能(néng)在260C溫度以下，幾乎能(néng)耐所有的強酸強堿。
2、316L或2205(雙相)特别能(néng)耐硫系的酸，廣泛應用于脫硫塔殼體制造，能(néng)長(cháng)時間運行。
回收潛熱
RECOVER LATENT HEAT
煙氣露點含水量與溫度的關系如下：
煙氣中的含水量在875%以上時，當換熱器進(jìn)水溫度低于50C時或煙氣溫度在換熱後(hòu)低于50C時，煙氣中的氣态水就會凝結煙氣中的潛熱就被(bèi)釋放。
減少脫硫用水量
REDUCE THE AMOUNT OFWATER USED FORDESULPHURIZATION
SO2溶于脫硫液體的反應是放熱的，如果脫硫設備内溫度過(guò)高，必然會抑制反應的順利進(jìn)行，因此，使脫硫設備的溫度保持低溫是濕法脫硫技術的關鍵所在，一般認爲是50°C以下，最佳是應煙氣的當時的水露點溫度，如煙氣含水量爲6%時，其露點溫度爲43°C，那麼(me)其最佳脫硫溫度爲43°C及以下。
爲了硫達标，大量噴水降溫，使得脫硫溫度控制到50°C以下，這(zhè)樣(yàng)不但浪費了大量的新鮮水，費水費電。補充的這(zhè)些水又形成(chéng)白煙，被(bèi)排入環境，對(duì)環境造成(chéng)二次污獎。
膜式換熱器占地面(miàn)積小
MEMBRANE HEAT EXCHANGERCOVERS A SMALL AREA
要達到對(duì)流換熱，水側的吸熱量要與煙氣側放熱量達到均衡，而兩(liǎng)者同體積熱值差三千多倍，不帶翅片換熱器是做不到的。
膜式換換器其水側爲膜狀态運行，占地小比表面(miàn)積大,從而做到對(duì)流換熱。
膜式換熱器出水溫度高
THE OUTLET WATER TEMPERATUREOF MEMBRANE HEAT EXCHANGER IS HIGH
膜式換熱器爲間壁換熱，有溫差就有換熱，出水溫度可調節，出水溫度可近100°C，正常控制在80°C以下。
膜式換熱器出水溫度可調節。無鋼性換熱器的汽錘。
換熱器運行時的水平衡
WATER BALANCE OF HEAT EXCHANGER DURING OPERATION
換熱器運行時有冷凝水排出，回收1m3/h的冷凝水，相當于多回收近700多KW的熱量。盡量多多回收。
一般回收的冷凝水占比量非常小，進(jìn)入沖渣池可減少沖渣池的用水量。
降低引風機的運行負荷
REDUCE THE OPERATING LOAD OFINDUCED DRAFT FAN
根據能(néng)量守恒定律：
1、柔性膜式換熱器及其增加管道(dào)阻力，要增加一定的風機負荷。
2、由于脫硫塔的補水量的減少，風機要減少抛向(xiàng)大氣中大量的水，該水抛向(xiàng)環境的速度的能(néng)量來源于引風機。
3、結果引風機運行功率降低。
換熱器相對(duì)運行費用低
THE RELATIVE OPERATING COST OFTHE HEAT EXCHANGER IS LOW
一般認爲換熱器風阻會增加引風機的功率，而在此環境下，引風機的功率會因熱回收後(hòu)而降低。
循環泵運行功率，需要計算運行費用，但非常小。
總體運行功率相對(duì)原運行功率由于引風機的功率降低而降低。
膜片的抗磨問題
ANTI-WEAR PROBLEM OF DIAPHRAGM
膜片表面(miàn)的煙流速設計值在5~9m/s,其風速爲空調管道(dào)設計風速，空調管道(dào)能(néng)在此風速下長(cháng)期運行，而受磨的PTFE比空調管更耐磨。所以PTFE膜片能(néng)夠在換熱器中長(cháng)期運行。
與低低省不沖突
DOES NOT CONFLICT WITHTHE LOW PROVINCE
1、在同風速v=5m/s時，熱管的換熱系數K~20W/20W/m.C，柔性膜的換熱系數Ks43W/m2.C。
2、熱管換熱器同體積條件下，它能(néng)提供的煙氣所換熱面(miàn)積小。
3、阻力與換熱效率不可兼得。
熱管換熱器應用于大溫差t高的條件下,在低溫差餘熱回收中(t=30°C)。它的應用需在的大占地平積及大的阻力。低省用在引風機前，餘熱回收塔用于引風機後(hòu)膜式換熱與低溫省煤器基本不産生競争。在引風機後(hòu)低溫回收系統中，主要有閃蒸、直接換熱、熱泵等技術。一般煙溫高于150°C。
氣水熱平衡問題
爲了達到熱平衡，在水氣換熱間壁的體積是不一樣(yàng)的。1立方米水上升高1C需要熱量爲4200KJ，如果這(zhè)熱量需要從煙氣中吸收，煙氣也是下降1C，那麼(me)則需要4038m3煙氣。如果純對(duì)流換熱對(duì)流溫差一緻的條件下，1m3水對(duì)應的煙氣量爲4000m3，也就是說煙水體積比4000 :1正好(hǎo)達到全對(duì)流。如果采用闆式換熱器，風速=水速，達到熱平衡，如水層1mm煙氣層則需要4m。
市場需求
MARKET DEMAND
1、我國(guó)煤含硫，SO3露點一般90-120°C，除塵怕潮(結露)，需要150C左右，而脫硫需低溫。熱在環保中也是一種(zhǒng)污染，中間的熱量浪費嚴重。
2、我國(guó)對(duì)鍋爐實施環保政策時間不長(cháng)，到2025年要全部達到低排。
3、能(néng)源價剛漲上來，能(néng)源低的年代不需要考慮煙中的那點熱量。
4、我國(guó)從2021年開(kāi)始雙碳國(guó)策。
5、2021年我國(guó)工業鍋爐産量累計值達389052.7萬噸，如全部回收，市場經(jīng)濟價值巨大。
