煙氣換熱器在車間采暖的應用

■ 李霞

煙氣換熱器在車間采暖的應用

■ 李霞

傳統的鍋爐煙氣一般均排放到大氣中，這種做法不僅污染空氣，而且浪費隨之排放的大量熱能。本文是針對這種情況，將鍋爐煙氣進行余熱回收利用，不僅減少了對環境的污染，同時在經濟上也取得了一定的效益。通過實踐，為節約能源，清潔生產，建議在使用鍋爐和燃煤熱風爐的企業中推廣和使用煙氣換熱器。

節約能源 清潔生產 煙氣換熱器

1 概述

蘭太公司制鹽分公司氯化鈣車間建筑面積為700平方米。自建廠以來，廠房沒有供暖設施，冬季來臨后，就采取燃燒干碳取暖措施，效果不甚理想。目前，車間內部有一臺燃氣熱風爐（FDRFL-150燃煤熱風爐性能參數見“表一”） ，燃氣熱風爐煙氣出口溫度約500℃，煙氣帶著熱能被排放到空氣中，大量熱能沒有被有效利用，造成了浪費。為節約能源，清潔生產，提高熱效率，經過計算，該煙氣余熱有可回收利用價值，增加一臺煙氣換熱器，汽水換熱后，完全可向車間提供采暖所用熱源。

2 煙氣換熱器

煙氣換熱器簡介

煙氣換熱器，又名煙氣冷卻器，煙氣余熱回收器，實際上是利用廢棄煙氣的熱量轉換成生產生活所需要的熱水，熱風，或者熱流體的余熱回收的熱交換設備。煙氣換熱器利用工業窯爐、鍋爐、焦化爐、高爐、冶金爐所產生的高溫或中溫煙氣的熱量，經過換熱器換熱，回收其熱量，加熱水或空氣。產生的熱水、蒸汽或高溫空氣，滿足生活用熱水、采暖、發電用蒸汽或食品、材料烘干。

表一 FDRFL-150燃煤熱風爐性能參數表

目前煙氣余熱利用換熱器對煙氣余熱的二次吸收，提升余熱利用效率，對于提升鍋爐運行效率有重要的意義。煙氣余熱利用換熱器配合除塵設備使用可以明顯增強除塵效率，有助于降低煙氣污染排放。煙氣余熱回收系統主要是利用換熱設備將煙氣攜帶熱量轉換成可利用的熱量，起到了“節能減排”的效果。傳統的鍋爐省煤器，余熱未能充分回收利用導致明顯的能源浪費。煙氣余熱回收換熱器系統繼承了傳統余熱回收系統的優點，并進一步開發了該技術以使其效率最大化。在酸露點以下回收熱量能最大限度的利用可回收余熱，并增大熱力輸出。

煙氣換熱器四大優點

1.減輕了城市熱污染:將煙氣中余熱回收后，使排煙溫度降低至50℃以下，大大的減少了高溫氣體的排放，減少了城市的熱污染。

2.減少碳排放:由于能耗的降低減少CO2排放15%以上，產生“低碳”效益。

3.節能效率高:回收了燃油（氣）鍋爐、工業窯爐對空排放的高品味乃至低品位熱量。并提升其商品價值（熱水的溫度），排煙溫度在220℃時節能率高達15%。

煙氣換熱器工作原理

煙氣換熱器屬于采暖的專用設備，是得到推廣的節能新技術。設備選用列管翅片，整體材質采用不銹鋼，殼程的介質為煙氣，管程的介質為熱水，設備設計溫度為300℃.其工作原理為管程（循環水）經過過濾器，通過循環泵進入換熱器，被殼程熱源（煙氣）加熱后，向用戶提供所需的熱水；熱側煙氣進入換熱器，熱量被冷側回水吸收后直接排到空氣中（煙氣換熱器性能參數見表二 ）。

表二 煙氣換熱器及配套設備性能參數表

設備名稱 型號 數量（臺）流量(m3/h)揚程（米）功率(kw)轉速（轉/分）熱水管道泵 40SGR18-40 2 18 40 4 2900補水定壓泵 20QG50-78/6 1 50 78 18.5 變頻

3 效果分析

氯化鈣分廠以前每年采用傳統的燃燒干碳向車間提供熱量，每年干碳使用量為34噸，按照當地價格1500元/噸計取，每年燃料費為51000元。改造成煙氣換熱器，設備費用為57800元，循環泵費用為8000元，補水定壓泵采用原有的舊設備，車間暖氣片以及相應配管的材料安裝費約為25000元，一次性投資為90800元。以10年為一個計算單元，使用干碳的燃料費為51萬元，選用煙氣換熱器后，包括初投資的90800元外，采暖期按照120天計，動力電的費用為0.45元/度，則循環泵的耗電量為4*120*24*10*0.45=11520元，使用煙氣換熱器后，10年費用總計是90800+11520=102320元，節約510000-102320=407680元，即節約40萬元 。

下面將兩種不同的采暖方式做比較：第一：燃燒干碳初投資5.1萬元，而使用煙氣換熱器初投資9.08萬元；第二：經過計算燃燒干碳十年供暖費用為51萬元，而使用煙氣換熱器十年供暖費用為1.15萬元；第三：燃燒干碳后，空氣中二氧化碳含量高，空氣衛生條件差，而使用煙氣換熱器空氣非常潔凈，沒有任何污染；第四：燃燒干碳，全部使用人工，需要專人看管，上煤除灰，勞動強度大，而使用煙氣換熱器，不需要專人值守，起到減員增效的作用；第五：使用燃燒干碳的方式，煤堆附近溫度高，遠離煤堆溫度低，室內的環境溫度不均衡，而使用煙氣換熱器，室內溫度可以均勻保持20-22℃； 第六；使用燃燒干碳的方式，清潔生產的效果差，大量煙氣排放到空氣中，嚴重污染空氣，而使用煙氣換熱器，沒有任何污染，做到清潔生產，效果很好。通過以上六方面的比較，明顯看到使用煙氣換熱器比使用燃燒干碳具有優勢，不僅減少了對環境的污染，同時在經濟上也取得了一定的效益。

4 結論建議

首先采用煙氣換熱器供暖的方式，有利于企業的安全生產。通過以上分析可知，煙氣換熱器采暖方法，以高效、節能、經濟、簡單的生產工藝等優越性得到的應用。他不僅給企業帶來了經濟效益，而且還大大改善了生產勞動環境，增加企業生產的安全性。因此，煙氣換熱器作為一種新型節能產品，其前景是非常可觀的。

其次建議在使用鍋爐和燃煤熱風爐的各類企業中進行推廣和應用。

（作者單位：中鹽內蒙古蘭太實業股份有限公司）

（編輯：梁辰）