余热锅炉的热力回收计算分析

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1、《装备制造技术}2010年第8期余热锅炉的热力回收计算分析王士国(广西中烟工业公司，广西南宁530001)摘要：针对烟厂余热锅炉的热力回收问题，运用热力学原理进行了多方面的计算分析，得出了余热锅炉的热效率数据，为余热锅炉的设计提供了依据，阐明了余热利用的巨大潜力，指出余热的利用是企业降低能耗、加强环保的重要途径。关键词：烟厂；余热；锅炉；回收；计算；分析中图分类号：TS43文献标识码：A文章编号：1672—545X(2010)08—0061—04卷烟厂制冷过程中产生的热量及燃气锅炉的烟气，通常双压与三压余热锅炉，来提高发电效率。采用多压余热锅炉技被直接排放到环

2、境中，这样不仅浪费能源，而且造成环境污术，可更有效地回收排气的余热，由于多压，吸热线与放热线染。有效地回收利用这部分余热，是烟厂降低能耗、加强环保能够更好地匹配，减少了传热的不可逆损失，回收的炯值高，的重要途径。余热回收不仅可以带来能源方面的经济效益，同构成的循环效率高；另一方面，由于节点的改变，减轻了单压时还可以减少对环境的污染。并且烟厂使用的溴化锂制冷机等级的增加，尽量回收的热量几乎不增加，但回收的炯增加，组及燃气锅炉排出的废气，温度也比较高，具有能源回收的巨发电量增加。大潜力。1．2余热锅炉的发展趋势在比较了多种可行设计方案的基础上，本文对目前余热美国从

3、上世纪50年代开始，就研究用于回收钢铁工业余回收的数种典型工艺的优缺点做了深入分析，并结合烟厂生热的余热锅炉，此后相继开展了用于回收其他行业余热资源产现场实际，以实现回收余热资源为目的，对不同的能源介的余热锅炉研制，积累了大量的经验。美国已制造并运行数十质、数量、热力参数、工艺路线的余热回收方案进行比较，筛选台热管余热锅炉；用于燃油、燃气和煤的联合循环的无补燃、出了优化方案。经过应用热力学分析的基本方法，通过计算确补燃和全燃的单压、双压、三压和再热或不再热的余热锅炉已定了回收系统主要的设备名目及参数。商业化。日本已研制推广用于各种余热源的多种型号的余热在诸多的

4、技术方案中，余热锅炉作为联合循环系统中的能锅炉，并已成批制造热管式余热锅炉；干法熄焦余热锅炉，已源交换设备，是整个系统的关键之一。烟厂原来使用的是燃煤成为日本钢铁企业中实用化节能效果的高温余热回收设备。锅炉，现为了提高系统的热效率，欲使用燃气联合循环，因为燃现在，余热锅炉已向高参数和全部用于发电为主要目的气联合循环效率高，环保效果好，在我国也有广泛的应用。的方向发展。我国已开发并制造出用于冶金、化工、建材和轻纺等行业的余热锅炉。但纵观我国余热锅炉成套产品的技术1余热锅炉的形式水平，与国外先进的同类产品相比，尚有一定差距，尤其是自控水平仍比较落后，积灰清理效果差

5、，配套辅机质量差，尚有余热锅炉设置在各类工业流程中，用于回收余热，在提高待业内继续探索。整体装置的热效率，从而减少公害和满足某些工艺要求方面，起着十分重要的作用。余热锅炉的热回收对象，最普通的是工2热水余热资源的计算艺气体、烟道气体等显热，以及固体余热交换后的排气显热和固体辐射等。烟厂所用的余热锅炉的余热资源，是来自压缩机的温度1．1余热锅炉的分类为140℃、流量为53t，h的饱和水。其余热资源的参数如表1按工艺原有设备的性质，余热锅炉可分为两类：一类主要所示。表1140℃饱和水的余热资源具体参数是对工厂生产过程中的气体进行冷却，满足工艺要求；另一类主要是为节

6、能而进行的热回收。参数名称数值余热锅炉按水循环方式，可分为自然循环与强制循环。从乏汽流量(kgm)53O0o联合循环应用的趋势来看，自然循环是一种更可取的技术。乏汽温度(℃)l40乏汽压力(MP8)O_36余热锅炉按气体通道，可划分为火管式和水管式。按换热形式划分，余热循环可分为辐射和对流。冷却水的余热量Q在以动力回收为目的的系统中，还采用多压余热锅炉，如Q=GXlXc(1)收稿日期：2010-05—26作者简介：王士国(1977一)，男，江苏丰县人，中烟生产管理部技改业务员，学士学位。从事设备管理工作。EquipmentManufactringTechnol

7、ogyNo．8，2010式中，余热锅炉的效率与排烟温度的关系如图1所示，本文选p——玲却水的余热量(kW)；取的锅炉，当排烟温度为100℃时，锅炉的效率为93．3％。G一玲却水用量(kg／s)；叩=Q／Q(5)f一冷却水的出水温度(cC)Q=77Q=46966．43(kW)c——冷却水的比热(kJ／(kg·℃))余热锅炉蒸发量为对140℃的饱和水来说，代人数据得M=Q／q=46966．43／2693．74Qi∞=53×10×140×4．328=32×10(kJ／h)=8907．6(kW)=17．36(kg／s)=62(t／h)(6)表2蒸汽的参数表lO8106

8、1o402100薹98烟厂压缩机废气余