燃氣多效冷凝式余熱回收技術探究

趙海旺

摘要：隨著我國社會不斷的發展，經濟不斷的增長，新能源的運行技術也是人們物質生活中不可缺少的能源之一 。天然氣的作為燃料的生成，已經深入到人們的生活、工業的生產當中。由于目前城市的消耗嚴重，熱源供量不足 ，為了提高天然氣燃燒效率及降低排煙的損耗，合理的改善我國能源的結構、及安全性。現在主要是熱平衡的方式對排煙的溫度及排煙冷凝液和冷凝率的變化，進行煙高、低溫度的測試，煙氣熱量的一種轉化規律，來對研究燃氣多效冷凝式余熱回收技術分析。

關鍵詞：運行技術；天然氣燃燒；能源結構；冷凝式余熱；

0 引言

目前，我國天然氣已經落戶每個家庭，對于天然氣的燃燒概念都不陌生，現在國家提倡“節能環保”的理念，節能環保在行業領域中發展的特點。由于燃氣燃燒溫度在排煙效果有存在著很大影響。燃氣煙氣中蘊含著大量的顯熱和凝結潛熱，充分利用煙氣中的這些能量可以提高系統能效，減少能源消耗，降低運行成本，實現污染物減排為規避煙氣中的酸性冷凝水對設備的腐蝕。

1 降低排煙溫度回收余熱技術

（1）排煙的溫度直接影響熱損失效率，怎樣降低排煙的溫度，是設計改造中一項重大因素。燃氣煙氣余熱回收的技術原理主要是將煙氣和余熱相互結合通過煙氣就性回收到另一個容器中，目前家庭冬季采用的取暖為能源消耗的大戶，主要是利用作為熱源的燃氣采暖熱水爐，具有高效節能、環保的特點，已成為當前取暖行業的發展方向之一。節能環保技術成為了行業當前發展利用鍋爐燒水的原來，將煙氣的端口直接與鍋爐的一端連接，將排除的煙熱度傳遞到鍋爐的回水端，這樣有利于提高回水溫度，產生熱效率，使熱水爐的溫度提高。煙氣的回收一般溫度都是在125-155℃后進入回收的容器中，煙氣在進一步冷卻，當煙氣溫度低于換熱器便面的溫度，煙氣中的水蒸氣冷凝，釋放出潛熱量，煙氣的出口溫度也隨之降低。冷凝液再通過下部的冷凝液收集器排出容器外，經過處理后排出。

（2）冷凝式余熱回收技術主要是降低排煙溫度，提高熱效率的狀態，將溫度值升到最高，達到熱效率的利用。以天然氣為實例，燃燒化學反應的公式計算：CH4+ （2+n） O2= CO2+2H2O +nO2+△H.在理想狀態下，式（1）中 n 應等于 O，即空燃比系數等于l，即每燃燒 1 m3的 CH4，可以得到 2m3的水蒸氣，同時釋放一定熱量△H. CH4的高熱值 Hs=37.78 MJ/m3，低熱值 Hl=34. 水蒸氣凝結放出潛熱為 37.78-34.02=3.76 MJ/m3。

（3）余熱回收技術在生產方面值得推廣，不管是在能源節約上還是在對環境保護上都起到了很到的作用和效果。天然氣是一種高效、方便、環保的清潔能源，比較其他主流燃料對環境污染幾乎為零，在工業、農業生產制造和及人們用日常生活中被廣泛的利用的燃料，二氧化碳排放相比燃油汽車，排放的少很多。利用這種余熱回收的技術這樣既可以降低運行成本，增加經濟效益，還可以減少對環境造成的污染。

2 燃氣燃燒后的轉變

傳統的燃氣散熱效率主要是依靠燃氣燃燒生成的水蒸氣進行汽化循環散熱，大量的水蒸氣隨著煙氣的熱量直接排除，這樣相對與是對能源的浪費。復合套管式空壓機余熱回收系統，它換熱效率高、不易水垢水垢、維護成本低，工程投資回報期短。如果要做空壓機余熱回收項目，還是推薦使用復合套管式空壓機余熱回收系統。鋼廠燒結機余熱回收用于產生蒸汽，可以發電。陶瓷廠爐窯余熱回收，可以用來烘干物料。水泥廠窯頭窯尾余熱回收，可以用來發電。鋼管廠退火爐余熱回收，產生蒸汽用于酸洗。煉油廠，常減壓裝置，催化，加氫裝置，重整等裝置大量高溫煙氣需要余熱回收，溫度范圍在你描述的范圍之內，化工裝置也存在大量高溫余熱回收；冶金行業如鋼廠也存在大量余熱；另外，電力行業也很多；余熱量也很大。余熱主要是產生熱負荷的一種設定目標值，所以在熱輸出能量值上也是無法改變的。唯一可改變的，就是改變水的流量來改變溫度。排煙的速度會隨著煙氣的溫度而變化，主要是自己很對煙的產生及排氣余熱采用不同的轉化技術創造可觀的經濟價值。

3 余熱回收技術的發展

（1）余熱的熱源中有腐蝕性，余熱中的煙氣含有化硫等腐蝕性氣體，在燃燒中含有多種的燃燒金屬元素或其他元素。例如熱風爐燃燒之后的煙氣有部分余熱，直接排放到大氣中勢必造成能源浪費，并且不環保。因此，加以一定的設備，對這部分煙氣進行能源回收再利用。余熱的安裝設備有時也受范圍的限制，在與設備連接時相互發生沖突。

（2）空壓機余熱主要是利用又燃起的熱能燃燒原理進行工作運行的，在運行中通過交換機的轉換把余熱傳遞，實現再回收利用。燃氣后的熱回收主要是回收工業生產中余留的溫度，它包括高溫形成的煙氣和冷卻后的水及一些產生熱能量的物體。目前我國在工業生產中所產生的熱回收能量有50%的比例都被消耗浪費掉了，其中可回收的60%以上。在這種熱回收技術上落后于國際水平。

余熱回收的技術方法是一種較高溫度余熱的傳遞，利用一個裝置將溫度傳遞給下一個運用程序，這種合理的回收利用技術降低了企業的生產成本及燃料的消耗，同時也便于生產安全的操作運行。

4 結論

目前隨著我國對新能源系統技術優化升級，大力推廣節能減排的優惠政策，讓天然氣更為合理的利用到新能源的建設領域中，讓潛在排除的水蒸氣、氣體也得到合理的利用。先引用到組合式熱管轉化技術將冷熱溫度交換，其實余熱的回收效果與循環的水溫相結合，這樣讓排除的燃氣得到回收更好的充分利用。

參考文獻：

[1]郭全.燃氣壁掛鍋爐及其應用技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[2]中國市政工程華北設計研究院，香港中華煤氣有限公司，廣東萬家樂燃氣具有限公司， 等.GB/T 13611—2006 城鎮燃氣分類和基本特性[S].北京：中國標準出版社，2007.

[3]廣州迪森家用鍋爐制造有限公司，國家燃氣用具質量監督檢驗中心.GB 25034—2010 燃氣采暖熱水爐[S].北京：中國標準出版社，2010.

[4]金穎，周偉國，阮應君. 2002. 煙氣擴散的 CFD 數值模擬[J]. 安全

與環境學報，2（1）：21- 23