趙海旺
摘要:隨著我國社會不斷的發(fā)展,經(jīng)濟不斷的增長,新能源的運行技術(shù)也是人們物質(zhì)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(jīng)深入到人們的生活、工業(yè)的生產(chǎn)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(jié)構(gòu)、及安全性?,F(xiàn)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(zhuǎn)化規(guī)律,來對研究燃氣多效冷凝式余熱回收技術(shù)分析。
關(guān)鍵詞:運行技術(shù);天然氣燃燒;能源結(jié)構(gòu);冷凝式余熱;
0 引言
目前,我國天然氣已經(jīng)落戶每個家庭,對于天然氣的燃燒概念都不陌生,現(xiàn)在國家提倡“節(jié)能環(huán)?!钡睦砟睿?jié)能環(huán)保在行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)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(jié)潛熱,充分利用煙氣中的這些能量可以提高系統(tǒng)能效,減少能源消耗,降低運行成本,實現(xiàn)污染物減排為規(guī)避煙氣中的酸性冷凝水對設(shè)備的腐蝕。
1 降低排煙溫度回收余熱技術(shù)
(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(shè)計改造中一項重大因素。燃氣煙氣余熱回收的技術(shù)原理主要是將煙氣和余熱相互結(jié)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(jié)能、環(huán)保的特點,已成為當前取暖行業(yè)的發(fā)展方向之一。節(jié)能環(huán)保技術(shù)成為了行業(yè)當前發(fā)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(chǎn)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(jīng)過處理后排出。
(2)冷凝式余熱回收技術(shù)主要是降低排煙溫度,提高熱效率的狀態(tài),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(yīng)的公式計算:CH4+ (2+n) O2= CO2+2H2O +nO2+△H.在理想狀態(tài)下,式(1)中 n 應(yīng)等于 O,即空燃比系數(shù)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(jié)放出潛熱為 37.78-34.02=3.76 MJ/m3。
(3)余熱回收技術(shù)在生產(chǎn)方面值得推廣,不管是在能源節(jié)約上還是在對環(huán)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(huán)保的清潔能源,比較其他主流燃料對環(huán)境污染幾乎為零,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(shù)這樣既可以降低運行成本,增加經(jīng)濟效益,還可以減少對環(huán)境造成的污染。
2 燃氣燃燒后的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)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(huán)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(tǒng),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(tǒng)。鋼廠燒結(jié)機余熱回收用于產(chǎn)生蒸汽,可以發(fā)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(fā)電。鋼管廠退火爐余熱回收,產(chǎn)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(nèi),化工裝置也存在大量高溫余熱回收;冶金行業(yè)如鋼廠也存在大量余熱;另外,電力行業(yè)也很多;余熱量也很大。余熱主要是產(chǎn)生熱負荷的一種設(shè)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(chǎn)生及排氣余熱采用不同的轉(zhuǎn)化技術(shù)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟價值。
3 余熱回收技術(shù)的發(fā)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(huán)保。因此,加以一定的設(shè)備,對這部分煙氣進行能源回收再利用。余熱的安裝設(shè)備有時也受范圍的限制,在與設(shè)備連接時相互發(fā)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(zhuǎn)換把余熱傳遞,實現(xiàn)再回收利用。燃氣后的熱回收主要是回收工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)生熱能量的物體。目前我國在工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)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(shù)上落后于國際水平。
余熱回收的技術(shù)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(shù)降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本及燃料的消耗,同時也便于生產(chǎn)安全的操作運行。
4 結(jié)論
目前隨著我國對新能源系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化升級,大力推廣節(jié)能減排的優(yōu)惠政策,讓天然氣更為合理的利用到新能源的建設(shè)領(lǐng)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(zhuǎn)化技術(shù)將冷熱溫度交換,其實余熱的回收效果與循環(huán)的水溫相結(jié)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(yīng)用技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[2]中國市政工程華北設(shè)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(zhèn)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(zhì)量監(jiān)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(yīng)君. 2002. 煙氣擴散的 CFD 數(shù)值模擬[J]. 安全
與環(huán)境學報,2(1):21- 23