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摘要：燃煤锅炉是发电厂的重要设施，余热回收装置的研发能够有效的提高生产效率，降低能源的消耗，对国家经济效益的提升具有很重要的作用。本文将对燃煤工业锅炉余热高效回收装置的研发与应用进行分析。
关键词：燃煤锅炉；工业；余热回收设备；研发；应用
1 前言：
据相关数据显示，用锅炉烟气出口温度高达250-320 ℃。锅炉烟气温度每下降15-18℃，可以提高锅炉效率1个百分点左右，由此而见，降低燃煤锅炉排烟温度能有效的实现锅炉节能，这也就促使相关研究者不断的研究和开发工业锅炉余热回收装置。
2 石墨简介
石墨是一种黑色、六边形层状、同素异形体、有油腻感的一种碳质元素结晶矿物。其具有以下这些特性：一是，耐高温。其熔点为3850±50℃，沸点为4 250℃；二是，导热系数高；三是，线膨胀系数小。石墨能够在高温下维持原来的状态和机械强度；四是，石墨和大多数介质之间的“亲和力”小。五是，常温下，其具有耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀特点，具有很好的化学稳定性；六是，石墨的韧性好，可加工成很薄的薄片；七是，在常温的状态下使用，不会因为温度的剧烈变化而被破坏。
3 余热高效回收装置构成及系统流程
直至现在，余热回收装置中节能技术的应用，因烟气低温腐蚀的现象使得节能效果的提高被限制。下文将对石墨材料在工业锅炉余热高效回收装置中的应用，其价格适当、防腐性好、导热系数高的特点，能够有效的将锅炉排烟温度降到酸露点以下，能够使节能效果达到最大化，另外还能有效的控制烟气中S02、NO2等的排放量。
3.1 余热高效回收装置构成及工作原理
再热段、换热段是燃煤工业锅炉余热高效回收装置的主要组成部分。
3.1.1 再热段
采用圆筒形夹套结构，内部为耐腐蚀的石墨制双向翅片圆筒，烟气从内部通过；外面是不锈钢制外壳，被换热段加热的锅炉软水在外壳与翅片管间流动，在高温烟气区回收更多的余热，继续被加热以获得更高温度的热水，然后流进热水箱的热水区作为锅炉给水；双向翅片大大增加了石墨圆筒的传热面积，外壳与石墨翅片圆筒之间采用四氟填料密封。
3.2.2 换热段
采用圆筒形夹套结构，内部由四块石墨圆块组合为换热元件，不仅结构紧凑而且换热面积非常大；圆筒外壳为不锈钢；石墨圆块组件为可拆卸更换结构，便于检修和更换；石墨圆块纵向和横向开有相互交错的孔道，孔问壁厚只有6mm，横向孔内通过锅炉软水，纵向孔内流过高温烟气，二者进行热量交换。石墨圆块之间密封为四氟垫片，石墨圆块与壳体之间的密封为填料。
高效回收装置分配箱中装设分段烟气挡板，将来自再热段的烟气在换热段入口均匀分配。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分配箱顶部设有冲洗检查口，可以定期打开进入内部进行检查和除灰，也可以用水管插入直接进行冲洗，解决了积灰堵灰的难题。高效回收装置后部的烟道，在烟气温度降低到酸露点以下时会产生腐蚀，烟道内表面需采用耐高温涂料（如有机硅涂料）进行喷涂防腐；水膜除尘器之后的设备和烟道的运行条件不会因为节能装置的使用而改变，故无需任何处理。
3.2 系统流程
锅炉余热高效回收系统主要由给水泵、热水箱、高效回收装置、循环泵等组成。其中用于贮存锅炉给水，圆筒形或矩形结构。中间用带开孔的立板分隔为热水区和冷水区，容积根据水温和换热量计算确定，带有液位自动控制装置；循环水泵可以手动控制启停，也可以与引风机联锁控制。在锅炉启停炉时自动控制，锅炉运行期间微功率循环水泵连续运行，实现了锅炉烟气余热的不间断回收，使热水箱中软水始终保持较高温度；高效回收装置上部安装磁翻板液位计和报警联锁装置，液位过低时会报警并启动循环泵进行补水，确保了高效回收装置的安全使用。
3.2.1 锅炉烟气流程
锅炉排出的高温烟气直接进入再热段，烟气被再热段锅炉软水吸收部分热量后进入换热段，在换热段与锅炉软水进行充分热交换，烟气温度快速降低而锅炉软水温度快速上升，充分回收烟气的余热；紊流状态的烟气在换热段分布到上百个竖孔内向下稳速流动，烟气中的颗粒粉尘在自重和流动惯性作用下从烟气中分离，沉积到除灰箱后定期进行人工清理；烟气温度降到酸露点以下，部分S02、NO2等有害介质凝结成雾状或液态从烟气中分离，在换热段及出口烟道中沉淀或带入水膜除尘器，减少了通过引风机及烟囱排放到大气的锅炉烟气中有害介质的含量，而且水膜除尘器沉淀池中本来就定期加石灰或碱进行中和处理，无需增加处理措施。
3.2.2 锅炉软水流程
来自钠离子交换器的软水通过浮球阀的控制，使热水箱中锅炉软水始终保持在正常范围内；微功率循环水泵一用一备，将热水箱冷水区的软水从高效回收装置换热段下部送入，由内置折流板将软水进行七次折向，在每个石墨圆块组件的横孔内折向流通，较大的流程和足够多的换热时间，充分回收烟气余热后软水温度快速上升；通过软水流通管进入再热段继续与锅炉出口高温烟气进行热交换，软水温度再次提高后流进热水箱热水区，作为锅炉的补给水。
4 锅炉余热高效回收装置应用与效果评价
锅炉余热高效回收装置主要材质为不透性浸渍石墨，与铸铁省煤器相比，具有以下几点优点：
其一，传热系数是铸铁的两倍，具有更高的传热效果。
其二，石墨材料具有光滑的表面，能够有效的防止积灰现象，确保使用过程的传热效果不受影响，减少装置清理次数，有效的降低成本支出。
其三，石墨材料具有较好的耐腐蚀性，能有效避免低温酸露腐蚀对余热回收装置的不良影响。
其四，高效回收装置传热面积较铸铁省煤器大3倍，传热效果更好 。
5结论：
总之，石墨材料具有很高的传热系数和优越的耐酸腐蚀性能，在燃煤工业锅炉余热高效回收装置的研发中，能够有效的提高生产效率，降低资源浪费，有效的提高了经济效益。
参看文献：
[1]丁明.浅谈锅炉节能的几项有效措施[J].中国科技博览，2010.
[2]徐慎忠.王发贤.顾健.狄晓东.燃煤工业锅炉余热高效回收装置的研发与应用[J].工业锅炉，2012.
[3]张国全.简单介绍几项锅炉节能的有效措施[J].中国新科技新产品，2009．
论文作者:王雅伦,吴娟
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：烟气论文; 锅炉论文; 余热论文; 高效论文; 石墨论文; 装置论文; 软水论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;