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加热炉烟气余热回收技术的探讨 　　[摘 要]在现代化社会不断前行发展的今天，人们对于各行业节能环保的重视程度越来越高。而炼油厂加热炉排放的高温烟气，即使已经被回收过余热了，但仍然含有很大的余热，主要是燃料高热值中水分的冷凝热。这种热量，具有数量大、温位低的特点，常规余热回收系统无法实现高效回收。 　　[关键词]加热炉；烟气余热；回收技术 　　中图分类号：TG307；TK115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）22-0002-01 　　引言 　　在火管锅炉中，烟气和水通过与火管壁的间接换热进行热交换，由于烟气侧的换热系数远小于水侧的换热系数，所以如何强化烟气侧的换热就成了提高火管锅炉换热效率的关键点。本文介绍的两种新技术，从强化烟气侧的辐射传热和对流换热两方面出发，对传统的火管锅炉进行技术改造，提高火管锅炉传热效率，从而达到节能降耗的目的。 　　1 烟气余热的深度回收 　　燃料燃烧后，烟气中还存在一定量的水分。在单位燃料充分燃烧后，产生的烟气被冷却到燃烧前的初始温度时，其中水分以凝结水的状态析出，所释放的全部反应热的量，被称为燃料高热值；而其中的水分仍以蒸汽的形式存在时，所释放的全部反应热的量，被称为燃料低热值。根据上述的定义，高热值和低热值之间所差的就是烟气中水分的蒸发潜热和燃料燃烧时加热物质所需要的热量（后者一般可忽略）。可见，烟气中的水分，析出量越大，被回收的热量就越多，加热炉的燃料热效率也就越高。然而，在任何工况下，烟气中的水分都不可能完全析出。当某种烟气组成中的水分含量和烟气压力值都一定的条件下，其水的析出量就取决于烟气的温度了。对应不同温度下的烟气，由于能冷凝出来的水的量不同，释放出的冷凝热也不同。烟气温度越低，烟气能析出的水量就越大。经过余热回收之后，烟气中有冷凝水析出，烟气中的水呈气液两相状态存在，此时烟气中被回收的热量已经包含了燃料的部分高热值，此种余热回收就可称为烟气余热的“深度回收”。 　　2 聚能换热巢在火管锅炉中的应用 　　聚能换热巢的位置应该设置于火管尾端，因为弹力较大弹性便是金属网的特性之一，并且火管呈圆筒状，将聚能换热巢做成圆柱形安装在火管内时，其与管壁的接触非常好，接触热阻极小；加上换热巢很高的比表面积、良好的导热性能以及对空气的扰动等作用，火管内烟气侧的传热性能得到大大的强化，最大限度地利用了烟气的热量。该技术已在多个火管锅炉节能改造工程中应用，经测试使用高效聚能换热巢后，烟气出口温度从300℃调整到了100℃左右，节能率达到了20%～30%，节能效果非常明显。 　　3 热辐射强化剂在火管锅炉中的应用 　　所谓的热辐射强化剂，可以理解为其是一类对炉膛内的热辐射具有相当高的吸收率和发射率（≥0.93）的功能型高效节能材料，可适应酸性、中性、碱性等多种环境，通过改善炉内热交换达到增加热效率、节能降耗和保护炉衬的目的。广泛应用于冶金、化工、石化、机械、火电、陶瓷等行业的工业窑炉、电站锅炉、民用锅炉及各种民用炊具等领域。 　　3.1 热辐射强化剂原理 　　以下为原理解析：热辐射强化剂运用表面粉末冶金加强技术，把相当精细的防护粉体迅速渗入到金属表层之内，与表层金属结合并形成微观致密的多尺度复合晶型结构。这种组织结构中，接近金刚石的硬度及接近金属本体的韧性，使其具有超强的耐磨和抗冲刷能力；极其致密的微观结构，使其具有完美的抗氧化防烧损作用；稳定的复合晶型结构，使其具有良好的耐高温特性；完全惰性的特殊复合表面结构使其具有独特的耐酸碱腐蚀性。 　　3.2 热辐射强化剂在火管锅炉中的应用 　　强化剂可以在锅炉固有的结构和燃烧办法不进行变更的状况下，经过提升高火管壁内层的辐射吸收率，改善火管内烟气侧的辐射传热性能，从而达到提高烟气侧传热效率目的。此外，应用热辐射强化剂后，火管的内侧壁温相比没有喷涂强化剂时更加均匀，使得金属管壁的局部热应力减小，金属管出现鼓包变形、泄漏等故障的概率降低；同时金属管壁的耐磨和抗冲刷能力，以及抗腐蚀、抗抗氧化能力也得到了增强，金属管壁的烧损减明显减少，有效延长了炉管的使用寿命。 　　4 与低温发电技术相结合，实现烟气余热深度回收 　　4.1 低温发电技术 　　运用低沸点、高饱和蒸汽压物质当作介质，与含有废热的低温工程介质实施换热，被蒸发发生相变后，变为高压气体，再使之驱动汽轮机带动发电机发电，完成整个热―――电转化过程。它成功地直接将企业在生产环节产生的低品位的余热或废弃的热能转化为高级能源―――电能，因此它是一项变废为宝的高效节能技术。 　　4.2 烟气余热深度回收系统 　　根据低温发电技术的发电原理和设备特点，将它运用到炼油装置加热炉中，与常规的烟气余热回收系统相结合，构成了烟气余热深度回收系统，真正做到烟气余热的深