鍋爐煙氣余熱回收系統

煙氣回收機組技術原理介紹
a、熱管介紹：
熱管是一種具有特高導熱性能的新穎傳熱元件。熱管起源于二十世紀六十年代的美國，1967年不銹鋼水-水熱管被送入地球衛星軌道并運行成功，熱管理論一經提出就得到了各國科學家的高度重視，并展開了大量的研究工作，使得熱管技術得以很快發展。熱管技術開始主要用于航天航空領域，我國自二十世紀70年代開始對熱管進行研究，自80年代以來相繼開發了熱管氣-氣換熱器、熱管氣-水換熱器、熱管余熱鍋爐、熱管蒸汽發生器、熱管熱風爐等各類熱管產品，使得熱管在建材工業、冶金工業、化工及石油化工、動力工程、紡織工業、玻璃工業、電子電器工程等領域內得到廣泛的應用。
 
b.工作原理
熱管是制造換熱器的核心技術。
熱管是由鋼、銅、鋁管抽成一定的真空后，灌充“導熱介質”密封而成，管內的“導熱介質”由多種無機活性金屬及其化合物混合而成，無毒、無味、無腐蝕。
 
c.傳熱形式
具有超常的熱活性和熱敏感性，遇熱而吸，遇冷而放。這種“導熱介質”在常溫下呈液態，熱管一端受熱后，導熱介質被激活并尤速汽化，由液態變為汽態，并以分子震蕩相變形式、亞音速傳遞熱量，到熱管的另一端遇冷放熱，“導熱介質”放熱后冷凝，由汽態變為液態，在無任何外加動力的作用下，冷凝液體借助管內的毛細吸液芯所產生的毛細力，回到原端繼續吸熱、蒸發；傳遞、放熱；冷凝、回流，如此往復、高速循環。使用本公司生產的超導熱管余熱回收器，利用真空超導熱管瞬間導熱和兩等溫度的特性，將煙道的余熱經超導材料加溫裂變，瞬間吸收并尤速傳導煙氣熱量，使設備的給水迅速升溫，達到設計的溫度。
熱管工作原理如下：
 1 超強的導熱性：可在溫度-30℃一1000℃范圍內傳導熱量，單根熱管導熱效率95％。
2 優良的等溫性：熱管外管輸入100℃，內管可導出95℃。良好的等溫性使熱管在很小的溫差下，傳遞很大的熱通量，傳熱阻力小。
3 熱流密度可變性：在管徑一定的情況下，供熱量可根據需要不斷變化。
4 熱流方向可逆性：熱管內外均可吸熱、放熱。
5  使用安全性：管內壓力低于外界大氣壓，熱管不會發生爆炸。
6  應用廣泛性：熱管應用廣泛、靈活能適應各種惡劣的工作環境。
 
e、超導熱管余熱回收器（氣-汽）專利產品簡介 
常規的鍋爐煙氣余熱回收熱管交換器（氣-汽）是燃煤、油、氣鍋爐專用設備，安裝在鍋爐煙口，回收煙氣余熱加熱軟水生成蒸汽。其構造如圖所示：下部是煙道，上部為水管路（汽包），中間有隔板。頂部有安全閥、壓力表、水位計。工作時，煙氣流經余熱回器煙道沖刷熱管下端，熱管吸熱后將熱量導至上端，熱管上端放熱將水加熱產生蒸汽。
為了防止堵灰和腐蝕，余熱回收器出口煙氣溫度一般控制在露點以上，即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃，燃氣鍋爐排煙溫度≮80℃，節約燃料5％以上。這類熱管產品只是現水平熱管技術的同層面性的并沒有從熱工原理上得以突破性工程結合，因而，依然存在著熱能工程上對流傳熱的非常嚴重的逆傳導熱交換障礙。本專利產品則是從改變現行熱能工程上對流傳熱逆傳導的障礙入手，實現了準靜態層遞熱交換的熱工原理上的回收,并超效利用了煙氣中的顯熱和潛熱，而予以全面創新和熱管技術工程應用空間上的縱深發展。
 
f、熱管余熱回收裝置工作原理：
超導熱管是余熱回收裝置的主要熱傳導元件，與普通的熱交換器有著本質的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達98%以上，這是普通熱交換器無法達到的。其工作原理如圖所示：
熱管余熱回收可根椐煙道走向靈活安裝，如圖所示：
※安裝方便：余熱回收裝置的安裝不需要對原供熱設備進行改動。
※安全可靠：超導熱管等溫性能好，導熱時產生自振不產生污垢和通風阻力，始終保持良好的傳熱效率，不影響供熱設備的工作。
※使用壽命長：超導熱管余熱回收裝置使用壽命25年以上，單根熱管可拆卸更換，維護成本低。  
 
 
 
 
國內余熱回收技術與同類產品性能比較
 

類別 性能	殼管式換熱器	板式換熱器	熱管換熱器
原理	管殼體換熱器中，一種流體橫向掠過管子通過管壁與管內流動的另一種流體換熱	冷卻水側與被冷卻水側流動均勻湍流，兩種流體逆向流動，由于波紋的作用引起湍流傳熱	熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段
傳熱系數	1000～3000 w／（m2．k）。	3500～5500 w／（m2．k）	4000~7500  w／（m2．k）
流體阻力	較大	大，需要強制循環	幾乎無影響
安裝成本	高	低	中
安裝難度	占地較多，需配備必要的起吊檢修設施	設備緊湊，安裝簡單	安裝簡單
相對體積	大	小	中
檢修維護	允許有7％的堵管裕量。對于管內的清洗可以根據需要采用膠球清洗裝置進行定期的機械清洗	清洗次數較管殼式多及墊片使用2～3年后需要更換，故板式換熱器的檢修維護費用要高	故障率低，且熱管更換方便
使用范圍	液---液，氣--液	液---液	氣—氣，氣—液
工作條件	化工領域內廣泛使用	容易堵塞，水質必須保持較高潔凈度	工作時輕微顫動自動清灰，必要時可直接吹灰甚至水洗
使用壽命	設計壽命一般為30年，大修周期4年	10~15年	25年以上
運行費用	低	高	更低

煙氣余熱回收解決方案
用余熱蒸汽鍋爐加熱軟化后的自來水，加熱后生成蒸汽進入汽包為生產或者生活供熱，工作流程如下：
一、余熱回收器控制方案：
1. 冷水補充：利用補水系統直接引進余熱蒸汽鍋爐。
2. 蒸    汽：產生的蒸汽為生產供熱或生活用氣。
二、積灰處理
由于煙氣中含有微量灰塵，為防止積灰和處理機會，采取以下措施：
1. 熱管啟動時產生自振，能抖掉部分積灰。
2. 余熱回收設備側門可拆卸，底部留有大口徑排污口，方便排污。
3. 熱管翅片采用高頻焊接，能承受高壓沖洗。
4. 因煙溫控制在400度左右，使煙氣始終處于干燥狀態，管壁不結露，就大大減少了灰的附著力，而且換熱器設計可采用變截面結構，保證流體進出口等流速流動，達到自清灰的目的。