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摘要：燃气锅炉烟气余热回收对缓解日益紧张的能源需求具有重要价值，我国虽能源丰富，但能源的利用率较低，能源应用过程中对环境带来的负面影响较大。因此，国家相关部门应认真分析我国燃气锅炉烟气回收存在的问题，积极运用计算机技术，实现余热回收装置的自动化控制，并引进先进的余热回收工艺，为提高燃气锅炉烟气余热回收效率创造良好条件，为我国经济的可持续发展做出应用贡献。本文对燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究进行了探讨。
关键词：燃气锅炉；烟气余热回收利用；技术研究
随着我国能源和环境压力的曰益增加，燃气锅炉越来越广泛地应用于生产、生活之中。烟气余热回收作为重要的燃气锅炉节能技术具有广阔的应用前景。燃气锅炉烟气中蕴含大量的余热有待回收利用，烟气余热回收成为提高燃气锅炉能源利用效率的关键技术。该技术历经早期技术、冷凝回收、吸收式换热＋冷凝回收等几个阶段同时也出现了接触式、间壁式和蓄热等换热形式。随着该技术的发展燃气锅炉烟气余热利用水平和锅炉效率得到不断提高。
1 烟气余热回收工作原理和回收原则
1.1 烟气余热回收工作原理
导热率高热管为导热元件，热管内部的传热方式主要依靠工作液体的气液相变，热阻较小，导热能力较高，经济性好，比较容易实现冷、热流体的完全逆流换热，获得较大的对数温差，烟侧阻力小，烟侧阻力为20～30Pa，系统简单，节能效果显著。目前烟气余热回收装置传导热量的温度范围能够达到30℃～ 1000℃。烟气余热回收装置的改善相较于传统方式更为安全可靠，应用领域越来越广泛，并且超导热管的形状也有了很大的发展，有较大的灵活性。
1.2 烟气余热回收工作原则
把重点放在提高现有设备的效率上，尽量减少能量损失。由于一些热设备会排出大量高温烟气，这种情况下就需要对余热进行有效的利用，通常采用本设备和本系统进行优先利用，常见措施有对燃料进行余热、提前加热物体、加入预热助燃空气等。对于余热回收无法在本设备和系统进行利用的情况下可以通过回收来产生热水或者蒸汽，从而以此来产生动力。余热分为不同的种类，所以在回收的过程中要根据余热的特点、排出情况以及数量、可利用性和介质温度进行科学的可行性分析，从而根据余热的特点最大限度地进行回收，科学选择余热回收要用到的设备类型和规模，一些呈固态高温、高低温液体、冷凝水等必须严格根据相关规范进行处理，避免因为高压高热等问题造成的安全隐患。
2 燃气锅炉烟气余热回收利用技术研究
2.1热管技术
热管是利用汽化潜热来传递能量的一种高效的传热设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆液态制冷剂吸收烟气的余热，制冷剂到达冷端时释放大量的热能。该热管具有体积小，传热效率高，无附加动力等优点，具有广阔的应用前景。但由于工作材料的局限性，当前热管价格昂贵，在工业领域应用不长、堵灰、露点腐蚀等问题仍有待解决，技术尚不成熟，还需要进一步加强研究的应用。
2.2 相变换热器
在相变换热器中比较有特点的就是“相变”概念，对壁面温度控制机理方面有了更为细致的叙述，在理论方面实现控制低温腐蚀。而变相模块，就是对热管换热器进行的整体化设计，保证温度梯度处于一个较小的范围中，同时将相变的时候对水量参数的调节进行汇集，以此来更为准确的调控壁面温度。该相变换热器在进行工作的时候，通常把循环介质量与介质所处的工况当作调剂量进行使用，以此来更为准确的调控壁面温度。
2.3 冷凝锅炉
降低排烟热损失和提高系统燃烧效率是提高燃气利用率的两大方向。作为一种可燃性气体，燃气极易获得较高的燃烧效率，伴随着相关科学的发展以及人们对控制理论和燃烧理论认识的提升，燃气系统燃烧反应充分，燃烧效率已经获得较大的提升，因此，目前在余热利用方面的关注热点即是如何进一步降低排烟热损失。
冷凝锅炉的应用，能够利用余热回收技术，将烟气中的热能再利用，回收后可用于回水的预热、生活热水的加热等，不但能够有效的提高热效率，而且还能对烟气中的NOW 等物质进行吸收，从而减轻酸性气体的比例，避免对生态环境的污染，起到保护环境的作用。对于常用的燃气供热锅炉来说，排放的烟气中包含较多的水蒸气，该技术较为适用；对于烟气燃油锅炉来说，水蒸气含量居中，该方法也有着很大的潜能，当然还需进行更加深入的研究；对于燃煤锅炉来说，其烟气中的水蒸气较少，该方法并不适用。
2.4 烟气排放与设备防腐
烟气进行冷凝排放后，烟气温度会不断降低。在这个过程中，工作人员需要严格控制烟气温度，可以在余热回收设备内部安装温度控制系统。烟气温度过高，会影响回收设备的运行效率，而温度过低，则会影响烟气余热回收效果，降低企业经济效益。因此，做好烟气排放工作十分重要。
腐蚀现象会缩短余热回收设备的使用寿命。因此，工作人员需要做好相应的防腐工作。通常情况下，燃气锅炉烟气余热回收设备的防腐方法主要有两种，分别是提高设备的防腐能力和对烟气进行相应的净化处理。其中，提高设备的防腐能力，主要指的是更换设备外壳，在保证防腐质量的基础上，保证燃气锅炉烟气余热设备能够更好的运行。
2.5 计算机控制技术的作用分析
燃气锅炉烟气余热回收过程中，影响回收质量与效率的因素很多，如回收设备、回收工艺以及控制技术等，其中控制技术发挥着极其重要的作用，主要表现在以下几个方面：首先，选择能直接反映生产过程且易于测量的排烟温度作为被控参数。通过自控系统的PID 控制指令，应对来自外界的各种扰动，一般通过控制现场执行设备如变频器、电动调节阀，就能实现控制对象值保持稳定的目的。其次，对于较大的扰动因素，可以通过计算机控制系统对设备的投切加以控制，以确保整个回收工艺的正常、稳定运行。最后，计算机技术的应用提高了企业信息化水平，有效克服了传统燃气锅炉烟气余热回收效率低下的弊端，为降低燃气锅炉运营成本奠定了坚实的基础。总之，计算机技术在锅炉烟气余热回收中的应用，为自动化控制的实现提供了可能，目前很多自动化技术均基于计算机技术，因此，企业应根据锅炉烟气余热回收实际，实现控制技术与计算机技术的融合，对不同回收环节进行自动化控制，进一步提高锅炉余热回收效率。
3 注意事项
（1）燃气采暖锅炉排烟露点温度一般在55℃左右，烟气中水蒸气的体积分数是影响烟气露点温度的主要因素，而过量空气系数又影响水蒸气的体积分数，因此为了充分回收烟气中的热量就需要控制过量空气系数，并将烟气的温度降到露点温度以下，这样即可以回收烟气中的显热量，又可以回收烟气中水蒸气凝结释放的潜热量。（2）采用烟气余热回收技术锅炉的热效率约可提高17.36%，减少了天然气的使用量，每年节约的天然气量相当于1281.34 万m2采暖面积所消耗的天然气量，缓解了由开展煤改气工程带来的使用天然气量巨大的问题。
综上所述，燃气锅炉烟气余热的回收方式多种多样，可以利用换热器和热泵的方法回收烟气余热，但在这些回收余热的方式方法中也存在着一些问题，如回收余热装置的防腐性，在回收时所产生的冷凝液处理等问题，面对这些问题，我们要从根源上去解决，这样不但可以保持能源不被浪费，还可以减少一些资金上的损失。
参考文献
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论文作者:林绍辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：烟气论文; 余热论文; 燃气锅炉论文; 设备论文; 温度论文; 锅炉论文; 效率论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;