余熱是在一定經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,在能源利用設(shè)備中沒(méi)有被利用的能源,也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調(diào)查,各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%~67%,可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。
鋁業(yè)在加工生產(chǎn)過(guò)程有許多的耗能設(shè)備,其熱效率一般只有20%~30%,約有70%~80%的熱量散失于周?chē)h(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占30%~35%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同,一般在(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))7000~300000m3/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550~990℃,也有超過(guò)1000℃以上的。從直接節(jié)能來(lái)考慮,工程界希望將煙氣的余熱用來(lái)加熱助燃空氣。當(dāng)助燃空氣被加熱到400℃時(shí),可以得到節(jié)能20%~25%的效果。
熱管余熱回收裝置工作原理
超導(dǎo)熱管是余熱回收裝置的主要熱傳導(dǎo)元件,與普通的熱交換器有著本質(zhì)的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達(dá)98%以上,這是普通熱交換器無(wú)法達(dá)到的。熱管余熱回收裝置體積小,只是普通熱交換器的1/3。其工作原理如圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質(zhì))通道,中間有隔板分開(kāi)互不干擾。高溫?zé)煔庥勺筮呁ǖ琅欧,排放時(shí)高溫?zé)煔鉀_刷熱管,當(dāng)煙氣溫度>30℃時(shí),熱管被激活便自動(dòng)將熱量傳導(dǎo)至右邊,這時(shí)熱管左邊吸熱,高溫?zé)煔饬鹘?jīng)熱管后溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導(dǎo)至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質(zhì))在鼓風(fēng)機(jī)作用下,沿右邊通道反方向流動(dòng)沖刷熱管,這時(shí)熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質(zhì))加熱,空氣流經(jīng)熱管后溫度升高。
由若干根熱管組成的余熱回收裝置,安裝在鍋爐或窯爐煙口,將煙氣中熱量吸收并高速傳導(dǎo)至另一端,使排煙溫度降至接近露點(diǎn)而減少熱量排放損失。加熱后的清潔空氣可烘干物料或補(bǔ)充到鍋爐、窯爐內(nèi)循環(huán)使用。提高鍋爐和工業(yè)窯爐的熱效率,降低燃料消耗,達(dá)到節(jié)能的目的。
熱管余熱回收裝置的性能特點(diǎn)
1、安裝方便:余熱回收裝置的安裝不需要對(duì)原鍋爐或工業(yè)窯爐進(jìn)行改動(dòng)。
2、安全可靠:超導(dǎo)熱管等溫性能好,導(dǎo)熱時(shí)產(chǎn)生自振不產(chǎn)生圬垢和通風(fēng)阻力,
始終保持良好的傳熱效率,不影響鍋爐或窯爐的工作。
3、使用壽命長(zhǎng):超導(dǎo)熱管余熱回收裝置使用壽命10年以上,單根熱管可拆卸更換,維護(hù)簡(jiǎn)單成本低。
4、節(jié)能效益好:大型工業(yè)窯爐效率可提高10%以上,中小型燃油、燃?xì)、燃煤鍋爐效率可提高節(jié)能達(dá)3%-18%。
5、投資回收期短:一般3至8個(gè)月就可收回全部投資。
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