燃?xì)忮仩t煙氣余熱深度回收分析

劉　杰

燃?xì)忮仩t煙氣余熱深度回收分析

劉杰

隨著科技的發(fā)展及人們環(huán)保意識(shí)的提高，提高燃?xì)忮仩t煙氣利用率，減少不必要的能源消耗成為人們討論的熱點(diǎn)話(huà)題。本文對(duì)燃?xì)忮仩t余熱回收控制工藝進(jìn)行分析，探討了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在余熱回收中監(jiān)視和參與控制的作用，希望為提高設(shè)備運(yùn)行效率及減低控制成本提供參考。

燃?xì)忮仩t；煙氣；余熱回收；分析

傳統(tǒng)鍋爐具有較高的排煙溫度，致使一些熱能無(wú)端浪費(fèi)，不利于環(huán)境保護(hù)及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。尤其在當(dāng)今提倡節(jié)能環(huán)保的社會(huì)背景下，加強(qiáng)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，相關(guān)部門(mén)及企業(yè)應(yīng)將燃?xì)忮仩t煙氣回收當(dāng)做工作重點(diǎn)，積極采取有效措施，不斷改善余熱回收工藝，尤其注重先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使煙氣余熱回收效率進(jìn)一步提高。

一、燃?xì)忮仩t余熱回收控制工藝

回收燃?xì)忮仩t余熱具有重要意義，其不僅能夠提高天然氣利用率，而且還能使鍋爐效率得以顯著提高。因此，人們?cè)絹?lái)越重視燃?xì)忮仩t余熱回收控制工藝研究，尤其將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在燃?xì)忮仩t余熱回收控制工藝中，在提高控制效率的同時(shí)，大大降低了人工成本。燃?xì)忮仩t余熱回收工藝具體流程如下：

首先，利用翅片管換熱技術(shù)降低煙氣溫度至60℃～70℃范圍內(nèi)，采用一次網(wǎng)的回水的換熱，二次網(wǎng)回水溫度的熱量交換，供熱站內(nèi)補(bǔ)水系統(tǒng)的預(yù)熱，冷凝水回收等多級(jí)換熱降溫工藝，獲得的熱水用作采暖熱水或送至鍋爐進(jìn)行加熱處理。其次，氣體燃料通常燃燒后不含灰，但仍存在部分未燃盡的炭黑和酸性氣體，因此當(dāng)水和煙氣直接接觸后會(huì)呈一定的酸性而且有些許雜質(zhì)生成，造成出水品質(zhì)下降不能直接使用，并且有一定的腐蝕性，因此，需使用專(zhuān)門(mén)的水處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中雜質(zhì)的吸收，所以直接接觸噴淋換熱技術(shù)；將剩余煙氣的潛熱及顯熱吸收方案可以考慮，但不作為主流推薦方向。最后，用翅片管換熱技術(shù)，利用煙氣余熱預(yù)熱送入到鍋爐的冷空氣，使其達(dá)到預(yù)熱的溫度，具體流程圖如圖1所示。

在整個(gè)燃?xì)忮仩t余熱回收過(guò)程中，為達(dá)到預(yù)期的回收目標(biāo)，采用專(zhuān)門(mén)的控制技術(shù)對(duì)回收過(guò)程進(jìn)行人為的控制，最大限度的將預(yù)熱回收再次利用，有效的避免了余熱的浪費(fèi)。

表1　燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收情況分析

二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的作用分析

燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收過(guò)程中，影響回收質(zhì)量與效率的因素很多，如回收設(shè)備、回收工藝以及控制技術(shù)等，其中控制技術(shù)發(fā)揮著極其重要的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，選擇能直接反映生產(chǎn)過(guò)程且易于測(cè)量的排煙溫度作為被控參數(shù)。通過(guò)自控系統(tǒng)的PID控制指令，應(yīng)對(duì)來(lái)自外界的各種擾動(dòng)，一般通過(guò)控制現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備如變頻器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，就能實(shí)現(xiàn)控制對(duì)象值保持穩(wěn)定的目的。其次，對(duì)于較大的擾動(dòng)因素，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的投切加以控制，以確保整個(gè)回收工藝的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。最后，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提高了企業(yè)信息化水平，有效克服了傳統(tǒng)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收效率低下的弊端，為降低燃?xì)忮仩t運(yùn)營(yíng)成本奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)在鍋爐煙氣余熱回收中的應(yīng)用，為自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)提供了可能，目前很多自動(dòng)化技術(shù)均基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此，企業(yè)應(yīng)根據(jù)鍋爐煙氣余熱回收實(shí)際，實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，對(duì)不同回收環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化控制，進(jìn)一步提高鍋爐余熱回收效率。

三、先進(jìn)工藝應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)探討

將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在燃?xì)忮仩t煙氣余熱深度回收中，使得燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收率大大提高。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收實(shí)際，相關(guān)專(zhuān)家對(duì)回收工藝進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，研究出了一些新的回收工藝，使回收效率及效果得到較大提高。接下來(lái)以某企業(yè)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收情況為例，探討先進(jìn)工藝應(yīng)用前后余熱回收節(jié)能情況。某企業(yè)燃?xì)忮仩t排煙溫度較高達(dá)到了220℃，其中上水系統(tǒng)為閉式上水，導(dǎo)致煙氣熱量的大量損失。針對(duì)這一情況技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，將上水系統(tǒng)更改為開(kāi)放式系統(tǒng)，并應(yīng)用冷凝型均勻換熱常壓節(jié)能器，其工作原理為：對(duì)角設(shè)置換熱盤(pán)的進(jìn)出入水口，實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱節(jié)能器整個(gè)界面的均勻覆蓋，而且使換熱盤(pán)管交錯(cuò)設(shè)置，使煙氣以“S”形流出，延長(zhǎng)了煙氣在節(jié)能器的存留時(shí)間。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建了先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)余熱回收的控制與監(jiān)視。結(jié)果燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收情況見(jiàn)表1。由表1中數(shù)據(jù)不難看出，鍋爐用水溫度提高顯著，最低提高了50℃，最高提高了70℃，鍋爐燃?xì)庀牧肯陆党^(guò)了5%。而且應(yīng)用改進(jìn)的工藝后，鍋爐氣汽比由之前的63.5降到了52.7，節(jié)能效果顯著。另外，運(yùn)用新工藝后，減少了有害物質(zhì)的排放，避免了環(huán)境污染。計(jì)算發(fā)現(xiàn)應(yīng)用新工藝后，二氧化碳排放降低40%、氮氧化物排放降低50%，煙塵排放降低94%。從整體上來(lái)看，新的余熱回收工藝在燃?xì)忮仩t煙氣能源回收上的應(yīng)用，大大減少了成本投入，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有積極的促進(jìn)意義。

結(jié)語(yǔ)

燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收對(duì)緩解日益緊張的能源需求具有重要價(jià)值，我國(guó)雖能源豐富，但能源的利用率較低，能源應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響較大。因此，國(guó)家相關(guān)部門(mén)應(yīng)認(rèn)真分析我國(guó)燃?xì)忮仩t煙氣回收存在的問(wèn)題，積極運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)余熱回收裝置的自動(dòng)化控制，并引進(jìn)先進(jìn)的余熱回收工藝，為提高燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收效率創(chuàng)造良好條件，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)用貢獻(xiàn)。

[1]秦柏，吳超，隋廣明.燃?xì)忮仩t煙氣余熱深度回收[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（05）：71-75.

[2]穆連波.燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收熱泵系統(tǒng)應(yīng)用與分析[J].暖通空調(diào)，2014（12）：49-54.戶(hù)籍：烏魯木齊市沙依巴克區(qū)克拉瑪依東路北巷4號(hào)2號(hào)樓1單元601室。

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