传导与对流:热量传递的基础
烟气换热器的余热回收基于基本的热传递原理—传导和对流。以常见的管壳式烟气换热器为例,高温烟气在管程或壳程流动,而另一侧则是被加热的介质,如锅炉补水、空气或其他需要预热的工业流体。当高温烟气与换热管接触时,热量通过管壁从高温侧传导至低温侧。同时,由于烟气与被加热介质的流动,使得边界层的流体不断更新,强化了对流换热。

在这个过程中,换热管的材质至关重要。一般选用导热系数高的金属材料,如碳钢、不锈钢等,以降低热阻,提高热量传导效率。而且,为了增强对流换热效果,换热器内部常常设计有扰流装置,促使烟气和被加热介质形成湍流,增加流体与管壁的接触频率,从而加快热量传递。
逆流与错流:优化换热效率
逆流布置是指烟气与被加热介质的流动方向相反。这种方式能在整个换热面上保持较大的平均温差,从而提高换热效率。在余热锅炉的烟气换热器中,采用逆流设计可以让低温的锅炉补水在换热初期就与温度相对较低但仍高于补水温度的烟气接触,随着补水温度的升高,逐渐与更高温度的烟气换热,最大程度地吸收烟气中的热量,提高锅炉的整体热效率。

错流布置则是烟气与被加热介质的流动方向相互垂直。错流设计相对灵活,在一些空间有限或对流体阻力有特殊要求的场合较为适用。例如在空气预热器中,错流布置可以使空气在较小的空间内与烟气充分换热,且能有效降低空气侧和烟气侧的阻力,减少风机能耗。
余热利用途径:多领域的能量重生
通过烟气换热器回收的余热有着广泛的利用途径。在工业锅炉系统中,回收的热量用于预热锅炉进水,提高锅炉的给水温度,从而减少燃料消耗,降低生产成本。据统计,给水温度每提高10℃,锅炉燃料消耗可降低约1.5% - 2%。

在化工生产中,余热可用于预热反应原料,加快反应速度,提高生产效率。例如在石油炼制过程中,利用烟气换热器回收的热量预热原油,不仅节约能源,还能减少后续加热设备的负荷。
在区域供热领域,烟气换热器回收的热量可以直接用于供暖系统,为居民和商业建筑提供温暖。这不仅减少了对传统供暖能源的依赖,还降低了碳排放,对环境保护意义重大。
烟气换热器的余热回收基于基本的热传递原理—传导和对流。以常见的管壳式烟气换热器为例,高温烟气在管程或壳程流动,而另一侧则是被加热的介质,如锅炉补水、空气或其他需要预热的工业流体。当高温烟气与换热管接触时,热量通过管壁从高温侧传导至低温侧。同时,由于烟气与被加热介质的流动,使得边界层的流体不断更新,强化了对流换热。

在这个过程中,换热管的材质至关重要。一般选用导热系数高的金属材料,如碳钢、不锈钢等,以降低热阻,提高热量传导效率。而且,为了增强对流换热效果,换热器内部常常设计有扰流装置,促使烟气和被加热介质形成湍流,增加流体与管壁的接触频率,从而加快热量传递。

逆流与错流:优化换热效率
逆流布置是指烟气与被加热介质的流动方向相反。这种方式能在整个换热面上保持较大的平均温差,从而提高换热效率。在余热锅炉的烟气换热器中,采用逆流设计可以让低温的锅炉补水在换热初期就与温度相对较低但仍高于补水温度的烟气接触,随着补水温度的升高,逐渐与更高温度的烟气换热,最大程度地吸收烟气中的热量,提高锅炉的整体热效率。

错流布置则是烟气与被加热介质的流动方向相互垂直。错流设计相对灵活,在一些空间有限或对流体阻力有特殊要求的场合较为适用。例如在空气预热器中,错流布置可以使空气在较小的空间内与烟气充分换热,且能有效降低空气侧和烟气侧的阻力,减少风机能耗。

余热利用途径:多领域的能量重生
通过烟气换热器回收的余热有着广泛的利用途径。在工业锅炉系统中,回收的热量用于预热锅炉进水,提高锅炉的给水温度,从而减少燃料消耗,降低生产成本。据统计,给水温度每提高10℃,锅炉燃料消耗可降低约1.5% - 2%。

在化工生产中,余热可用于预热反应原料,加快反应速度,提高生产效率。例如在石油炼制过程中,利用烟气换热器回收的热量预热原油,不仅节约能源,还能减少后续加热设备的负荷。
在区域供热领域,烟气换热器回收的热量可以直接用于供暖系统,为居民和商业建筑提供温暖。这不仅减少了对传统供暖能源的依赖,还降低了碳排放,对环境保护意义重大。