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齐齐哈尔富铁轨枕有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161041
摘要：随着现代社会的不断发展，人们的环保节约意识也在不断增强。锅炉烟气带有大量的热能和颗粒物，若不加以回收利用，直接排放，不仅是热能的浪费，还会造成大气环境的污染，因此，锅炉烟气余热利用受到广泛的关注，基于此，文章对烟气余热利用进行了研究。
关键词：锅炉；烟气余热；回收利用
随着能源危机越来越严重，以能源为中心的社会、经济、环境等矛盾日益突出，节能和能源的合理有效利用显得尤为重要。为此，国家也相应出台了《中华人民共和国节约能源法》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》，在《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》及相关的特种设备安全技术规范中对节能降耗要求都作出了明确规定。能源的紧缺有力地促进了换热器节能降耗技术的研究，强化传热技术是应用最广泛的一种技术。强化传热主要有三个途径：提高传热系数、增大换热面积、加大对数平均温差，而加大对数平均温差因受到工程条件和分离物系性质的限制是不易实现的。只有对换热器进行优化设计，提高传热系数，确定合理的结构形式，才是强化换热最有效的途径。
一、锅炉烟气余热回收的意义
我国烧锅炉是工业发展、生存取暖、生活用电等不可或缺的方式，然而不论是工业锅炉、烧煤锅炉还是电站锅炉，其烟气排放都带走大量热量。研究表明，烟气温度每降低15-20℃可以提高锅炉热效率1%。因此，降低锅炉烟气温度既节能又环保。
二、锅炉烟气余热回收技术
锅炉烟气余热回收装置安装在锅炉与排烟管道间，将锅炉烟气余热进行回收再利用，可用于多种用途，例如：生活中的木地板取暖、加热生活用水等。此法既可以减少热能损失，又可减少颗粒物排放，从而减少成本，保护空气。
（一）常规的锅炉烟气余热回收装置
常规烟气余热回收装置在一定程度上可以达到回收热能、减少排烟量的作用，但降低烟气温度的幅度并不理想，节能减排效果一般。并且这些装置体积大、易被腐蚀，不是可选择的最好装置，有待被改进，或被创新型高效余热回收装置所替代。
（二）热管式换热器烟气余热回收装置
将集中起来的一组热管放置于冷源、热源之间，将热源区域的大量烟气连续不断的输送至冷源区域，在这过程中，便可达到烟气余热降温的效果，这便是热管式换热器。实验表明，排煙温度每降低10℃，锅炉效率可提高0.5%-0.6%。最常用的热管式换热器为烟气—水换热器，将锅炉排出的烟气转换成热能输送到换热管，与此同时，换热管中的低温水在循环过程中与换热管壁发生冲击、对流，吸收烟气中的热能。热管换热器具有很多优点，例如：结构较简单无噪音干扰，避免造成太大外部性；具有较好输送热能的能力，有效提高热能利用率；对层次较低设备的热能回收经济有效，避免装置昂贵购置不起。
（三）冷凝式锅炉
冷凝式锅炉是利用高效、环保的烟气冷凝余热回收装置来直接吸收锅炉烟气中的大量热量和间接吸收水蒸汽凝结所释放出来的潜热，从而达到降低烟气温度，提高热能利用的效果。冷凝式锅炉这种烟气回收装置可以把烟气中的大量热能回收，进行再利用，极大的增加了锅炉产热效率，减少了能耗损失，节约了经济。
三、锅炉烟气余热回收技术的应用
（一）热管式换热器的应用
鉴于热管式换热器具有文中所述等优点，适宜被应用于烟气余热的回收中，例如应用于石油工业、电站行业、氮肥行业等。在应用中应注意以下技术要点：一、为防止换热器在工作中阻碍烟气流通而影响锅炉产热效率，应适当加大换热器热管的横截面积，以防热管被颗粒物粘附使之横截面积变小甚至发生堵塞，发生爆炸等安全问题。二、注意换热器的检查修理问题，锅炉燃烧产生烟气，长期会在换热器热管外壁附着尘灰，影响换热器的换热效率。三、防止气体在热管内结垢现象的发生。由于换热器工作要点是烟气与水在交换器热管内交换而降温烟气，在冲击过程中水对烟气的冲撞浸泡作用力会使烟气中的颗粒物附着热管内壁，水中矿物质也可能粘贴于热管内壁，从而发生热能回收的低效率，因此，应多加防范。邢台职业技术学院供学生生活用蒸汽锅炉的烟气余热回收项目便取得了极大的成功。运行一个月后，所有数据均达到预期标准，烟气平均降低 50℃左右，一年可产生 60℃热水约27830t，实际回收热量5.24×10∧9kJ，锅炉效率提高2.1%。经过推算，该项目运行1年可节省蒸汽2440t，可节省原煤824.7t，直接经济效益为481900元。
（二）冷凝式锅炉的应用
烟气冷凝热回收装置有多种应用方法：一、直接加热供热系统。这种方法要求在锅炉的尾部安装烟气冷凝热回收装置，实施锅炉房改造简单、改造成本低廉。二、加热生活热水或低要求工业生产用水等。这种方法将水箱、冷凝热回收装置等连接在一起，形成一个完整的循环系统，经过该装置加热的热水可用作生活用水或者低要求的生产用水。三、该装置与木地板供热系统连接在一起共同进行。当该装置从烟气中回收的热能可以满足地板供暖的要求时，便可直接使用该热能，当该方法提供热能不足时，由正式供暖系统额外补充。
冷凝式锅炉的使用还可以有效的去除燃料燃烧产生的大量CO2、NOx 和少量的SO2，这些物质排放到大气，会引起温室效应和酸雨的产生，对环境产生破坏作用。冷凝锅炉在冷凝烟气中水蒸汽的同时，利用一些化学反应可以很方便的除掉这些气体，其反应原理为：4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O和6NO2+8NH3=7N2+12H2O。这种选择性催化还原法由两大主体组成：氮氧化物脱除剂制备系统、反应器。通过向反应器内喷入反应剂NH3将NO还原为氮气。
四、锅炉烟气回收利用的展望
随着科技的进步，我国各项事业也在飞速发展，其中所应用的技术也迈上了一个全新的台阶。一些企业锅炉设计和使用当中，已经充分考虑了锅炉烟气余热二次回收利用问题，许多地方的锅炉也已经采用了由传热速度极快、导热系数极高的热超导管制作的超导换热装置。近年来，各企业加大了对锅炉烟气余热回收项目的投入力度，各种先进的回收装置也不断的研发出来，新设备、新技术的应用，对于锅炉烟气余热的利用奠定了良好的基拙，为企业带来了可观的经济效益，特别是在国家进一步实施节能减排政策的大环境下，锅炉烟气余热二次回收利用技术将会得到不断的发展和完善，对于锅炉热效率的提高将起到极为重要的现实意义。
由于锅炉运行过程中的热损失较大，而这部分热损失又多数是以排烟热损失为主，从而导致锅炉效率低。所以在当前国家大力提倡节能减排的大环境下，通过对锅炉排烟余热进行回收利用具有极为重要的意义。通过锅炉排烟余热回收再利用，可有效的确保排烟温度的降低，使排烟能量损失减小，提高了锅炉运行的效率，同时烟气对大气环境的热污染也会在很大程度上减轻，对于企业经济效益和社会效益的提升具有积极的意义。目前，所采用的锅炉烟气回收装置基本都是在锅炉与烟气最终排放管道之间安装，这种方式无疑都会产生装置内堵塞烟气中颗粒物的危险，产生安全隐患。在现有技术的基础上，有必要对各种装置进行创新改造，使其更符合节能减排的要求。
参考文献
[1]田瑶.电站锅炉低温烟气余热利用系统的研究[D].华北电力大学，2012
[2]周帅.燃气锅炉烟气余热冷凝回收研究与应用[D].山东大学，2012
[3]张润盘，董丽娟，辛建华，赵荣中，田宇.锅炉烟气余热利用方案研究[J].热力发电，2013，11
摘要：随着现代社会的不断发展，人们的环保节约意识也在不断增强。锅炉烟气带有大量的热能和颗粒物，若不加以回收利用，直接排放，不仅是热能的浪费，还会造成大气环境的污染，因此，锅炉烟气余热利用受到广泛的关注，基于此，文章对烟气余热利用进行了研究。
关键词：锅炉；烟气余热；回收利用
随着能源危机越来越严重，以能源为中心的社会、经济、环境等矛盾日益突出，节能和能源的合理有效利用显得尤为重要。为此，国家也相应出台了《中华人民共和国节约能源法》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》，在《中华人民共和国特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》及相关的特种设备安全技术规范中对节能降耗要求都作出了明确规定。能源的紧缺有力地促进了换热器节能降耗技术的研究，强化传热技术是应用最广泛的一种技术。强化传热主要有三个途径：提高传热系数、增大换热面积、加大对数平均温差，而加大对数平均温差因受到工程条件和分离物系性质的限制是不易实现的。只有对换热器进行优化设计，提高传热系数，确定合理的结构形式，才是强化换热最有效的途径。
一、锅炉烟气余热回收的意义
我国烧锅炉是工业发展、生存取暖、生活用电等不可或缺的方式，然而不论是工业锅炉、烧煤锅炉还是电站锅炉，其烟气排放都带走大量热量。研究表明，烟气温度每降低15-20℃可以提高锅炉热效率1%。因此，降低锅炉烟气温度既节能又环保。
二、锅炉烟气余热回收技术
锅炉烟气余热回收装置安装在锅炉与排烟管道间，将锅炉烟气余热进行回收再利用，可用于多种用途，例如：生活中的木地板取暖、加热生活用水等。此法既可以减少热能损失，又可减少颗粒物排放，从而减少成本，保护空气。
（一）常规的锅炉烟气余热回收装置
常规烟气余热回收装置在一定程度上可以达到回收热能、减少排烟量的作用，但降低烟气温度的幅度并不理想，节能减排效果一般。并且这些装置体积大、易被腐蚀，不是可选择的最好装置，有待被改进，或被创新型高效余热回收装置所替代。
（二）热管式换热器烟气余热回收装置
将集中起来的一组热管放置于冷源、热源之间，将热源区域的大量烟气连续不断的输送至冷源区域，在这过程中，便可达到烟气余热降温的效果，这便是热管式换热器。实验表明，排煙温度每降低10℃，锅炉效率可提高0.5%-0.6%。最常用的热管式换热器为烟气—水换热器，将锅炉排出的烟气转换成热能输送到换热管，与此同时，换热管中的低温水在循环过程中与换热管壁发生冲击、对流，吸收烟气中的热能。热管换热器具有很多优点，例如：结构较简单无噪音干扰，避免造成太大外部性；具有较好输送热能的能力，有效提高热能利用率；对层次较低设备的热能回收经济有效，避免装置昂贵购置不起。
（三）冷凝式锅炉
冷凝式锅炉是利用高效、环保的烟气冷凝余热回收装置来直接吸收锅炉烟气中的大量热量和间接吸收水蒸汽凝结所释放出来的潜热，从而达到降低烟气温度，提高热能利用的效果。冷凝式锅炉这种烟气回收装置可以把烟气中的大量热能回收，进行再利用，极大的增加了锅炉产热效率，减少了能耗损失，节约了经济。
三、锅炉烟气余热回收技术的应用
（一）热管式换热器的应用
鉴于热管式换热器具有文中所述等优点，适宜被应用于烟气余热的回收中，例如应用于石油工业、电站行业、氮肥行业等。在应用中应注意以下技术要点：一、为防止换热器在工作中阻碍烟气流通而影响锅炉产热效率，应适当加大换热器热管的横截面积，以防热管被颗粒物粘附使之横截面积变小甚至发生堵塞，发生爆炸等安全问题。二、注意换热器的检查修理问题，锅炉燃烧产生烟气，长期会在换热器热管外壁附着尘灰，影响换热器的换热效率。三、防止气体在热管内结垢现象的发生。由于换热器工作要点是烟气与水在交换器热管内交换而降温烟气，在冲击过程中水对烟气的冲撞浸泡作用力会使烟气中的颗粒物附着热管内壁，水中矿物质也可能粘贴于热管内壁，从而发生热能回收的低效率，因此，应多加防范。邢台职业技术学院供学生生活用蒸汽锅炉的烟气余热回收项目便取得了极大的成功。运行一个月后，所有数据均达到预期标准，烟气平均降低 50℃左右，一年可产生 60℃热水约27830t，实际回收热量5.24×10∧9kJ，锅炉效率提高2.1%。经过推算，该项目运行1年可节省蒸汽2440t，可节省原煤824.7t，直接经济效益为481900元。
（二）冷凝式锅炉的应用
烟气冷凝热回收装置有多种应用方法：一、直接加热供热系统。这种方法要求在锅炉的尾部安装烟气冷凝热回收装置，实施锅炉房改造简单、改造成本低廉。二、加热生活热水或低要求工业生产用水等。这种方法将水箱、冷凝热回收装置等连接在一起，形成一个完整的循环系统，经过该装置加热的热水可用作生活用水或者低要求的生产用水。三、该装置与木地板供热系统连接在一起共同进行。当该装置从烟气中回收的热能可以满足地板供暖的要求时，便可直接使用该热能，当该方法提供热能不足时，由正式供暖系统额外补充。
冷凝式锅炉的使用还可以有效的去除燃料燃烧产生的大量CO2、NOx 和少量的SO2，这些物质排放到大气，会引起温室效应和酸雨的产生，对环境产生破坏作用。冷凝锅炉在冷凝烟气中水蒸汽的同时，利用一些化学反应可以很方便的除掉这些气体，其反应原理为：4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O和6NO2+8NH3=7N2+12H2O。这种选择性催化还原法由两大主体组成：氮氧化物脱除剂制备系统、反应器。通过向反应器内喷入反应剂NH3将NO还原为氮气。
四、锅炉烟气回收利用的展望
随着科技的进步，我国各项事业也在飞速发展，其中所应用的技术也迈上了一个全新的台阶。一些企业锅炉设计和使用当中，已经充分考虑了锅炉烟气余热二次回收利用问题，许多地方的锅炉也已经采用了由传热速度极快、导热系数极高的热超导管制作的超导换热装置。近年来，各企业加大了对锅炉烟气余热回收项目的投入力度，各种先进的回收装置也不断的研发出来，新设备、新技术的应用，对于锅炉烟气余热的利用奠定了良好的基拙，为企业带来了可观的经济效益，特别是在国家进一步实施节能减排政策的大环境下，锅炉烟气余热二次回收利用技术将会得到不断的发展和完善，对于锅炉热效率的提高将起到极为重要的现实意义。
由于锅炉运行过程中的热损失较大，而这部分热损失又多数是以排烟热损失为主，从而导致锅炉效率低。所以在当前国家大力提倡节能减排的大环境下，通过对锅炉排烟余热进行回收利用具有极为重要的意义。通过锅炉排烟余热回收再利用，可有效的确保排烟温度的降低，使排烟能量损失减小，提高了锅炉运行的效率，同时烟气对大气环境的热污染也会在很大程度上减轻，对于企业经济效益和社会效益的提升具有积极的意义。目前，所采用的锅炉烟气回收装置基本都是在锅炉与烟气最终排放管道之间安装，这种方式无疑都会产生装置内堵塞烟气中颗粒物的危险，产生安全隐患。在现有技术的基础上，有必要对各种装置进行创新改造，使其更符合节能减排的要求。
参考文献
[1]田瑶.电站锅炉低温烟气余热利用系统的研究[D].华北电力大学，2012
[2]周帅.燃气锅炉烟气余热冷凝回收研究与应用[D].山东大学，2012
[3]张润盘，董丽娟，辛建华，赵荣中，田宇.锅炉烟气余热利用方案研究[J].热力发电，2013，11