我国工业领域能耗约占全国能耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高30%左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低是能耗高的重要原因。我国能源利用率仅为33%左右，比发达国家低10%左右，工业能耗至少50%以各种形式直接废弃。因此，从另一个角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业的生产过程中。余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收率达到60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收被认为是一种“新能源”，近年来已成为促进我国节能减排的重要组成部分。 余热回收技术是一种有效利用发电厂或其他工业设备产生的余热产生能源恢复的技术。该技术可以有效地将热能转化为可再利用的能源，从而减少能源消耗，改善环境污染，减少碳排放，节约能源。 实施余热回收技术需要适当的设备和设备。这些装置主要包括：余热回收器、余热发生器、余热除湿器、余热蒸汽膨胀机、余热蒸汽冷凝器等。 余热回收器是将余热转化为可再利用的热能装置，可利用汽轮机、热水器、热泵、换热器等设备将发电厂或其他工业设备产生的余热转化为可再利用的能源，使能耗更加高效。 余热发生器是一种利用余热发电的装置，可将余热转化为电能，从而达到节能、减少碳排放的目的。 余热除湿器是一种利用余热进行除湿的装置，能有效地将发电厂或其他工业设备产生的余热转化为低湿度的热能，从而提高空气质量。 余热蒸汽膨胀机是一种利用余热转化为蒸汽来提高发电效率的装置，可以将发电厂或其他工业设备产生的余热转化为蒸汽，以提高发电效率。 余热蒸汽冷凝器是一种利用余热冷却冷凝蒸汽的装置，可将发电厂或其他工业设备产生的余热转化为可再利用的冷能，节约能源。 简而言之，余热回收技术和设备是一种有效利用发电厂或其他工业设备产生的余热产生能源恢复的技术，可以有效减少能源消耗，改善环境污染，减少碳排放，节约能源。

工业锅炉是我国主要的热动力设备。随着近年来经济的快速发展，能耗问题日益出现。节能余热回收已进入公众视野。今天我们要介绍一种热回收设备和锅炉烟气余热回收装置。让我们来看看它是什么样的设备，它的特点是什么。 一、余热回收现状 煤炭、电力、石油、天然气等传统热能资源有限，工业生产热利用效率低，烟气余热温度过高，成分复杂，直接排放会造成空气污染环境。一方面，热能能耗过高，另一方面，污染物和高温排烟的浪费也造成了大量的能源损失。 二、锅炉余热回收装置类型 大多数锅炉出口排烟温度在100℃以上，烟气直接排入大气，高排烟温度导致热能损失。锅炉末端的烟气热量通过超导热交换器回收，然后加热鼓风机的进口空气温度，以减少锅炉的热能损失。通过超导热交换器的结构设计，最低排烟温度可达70℃，鼓风机进口空气温度至少可提高30℃。   三、优势特点 1、该技术利用热超导换热器将锅炉出口的烟气余热“运输”到锅炉一次风中，可节省蒸汽消耗。 2、进处理系统烟气温度的降低不仅有利于脱硫反应，也有利于袋式除尘器的运行。 3、与传统的MGGH换热器相比，管内的超导材料不易腐蚀，使用寿命长。 4、在整个换热过程中，不会增加成本，真正实现零能耗

蒸汽云在一些蒸汽工厂中很常见，通常被认为是蒸汽热交换过程中不可避免的副产品。然而，这种现象在视觉上小化了不雅观，更糟糕的是，苔藓或冰可能会产生安全风险，但也会使工厂环境变热，如果直接在工厂排放，会使环境变得更糟。重要和容易被忽视的是，它会造成大量的能源浪费。 在换热过程中，蒸汽失去潜热后冷凝，产生的冷凝水通常温度超过100℃[212]℉]，并在原蒸汽状态下携带30%的热能。如果冷凝水中的闪蒸汽直接排放到大气中，这些原本有价值的可回收热能将被浪费。 一些直接加热蒸汽的过程，如蒸汽锅、高压釜、消毒柜、硫化机等。，需要在工艺停止后将容器中剩余的蒸汽排放到外部大气中。如果这部分蒸汽热能可以回收，这是一个非常可观的节能机会，直接排放到大气中。 通过收集和再利用冷凝水和蒸汽中可用的热量，工厂可以减少令人讨厌的蒸汽云，节约能源，降低运行成本。 以下是汽车工厂蒸汽云的一些常见例子。 蒸汽从冷凝水回收罐排放到大气 从冷凝水回收罐中涌出的蒸汽云表明，即使冷凝水已经回收，仍有大量的热量从冷凝水中释放出来，造成浪费。 为了保证全厂设备蒸汽压力的稳定性，一些工厂即使不能用尽所有蒸汽，也要保持锅炉有足够的输出，这必然导致部分蒸汽直接排空，避免蒸汽过压。例如，一些燃烧生物质材料的工厂（缺乏焚烧炉）。 当锅炉产生的蒸汽超过工艺要求时，工厂经理可以考虑用多余的蒸汽发电，并重用这些电能或并入电网。 锅炉排放的蒸汽云 为了保证全厂设备蒸汽压力的稳定性，一些工厂即使不能用尽所有蒸汽，也要保持锅炉有足够的输出，这必然导致部分蒸汽直接排空，避免蒸汽过压。例如，一些燃烧生物质材料的工厂（缺乏焚烧炉）。 当锅炉产生的蒸汽超过工艺要求时，工厂经理可以考虑用多余的蒸汽发电，并重用这些电能或并入电网。 蒸汽云从排空管喷涌而出 在一些带有冷凝水回收的蒸汽系统中，偶尔可以从闪蒸罐的排气管出口看到喷涌而出的蒸汽云。 低压设备的冷凝水也可通过疏水阀排入回收管。从这些排气管排出的蒸汽云也可以被收集和再利用。 冷凝水携带蒸汽云排入排水坑 可能是因为锅炉距离很远，或者冷凝水回收投资回报不好，或者冷凝水压力太低。许多工厂会选择放弃冷凝水，直接排空而不回收。      

“余热回收”是一个“热集成”的过程，即回收要处理或释放到大气中的热能。通过回收余热，可以降低能源成本，减少二氧化碳排放，提高能源效率。 那么，余热回收有什么好处呢？ 省煤器 通常用于水加热的省煤器是简单的余热回收装置之一。工厂工人将熟悉这些常用的回收余热设备。锅炉省煤器利用锅炉排放到废气管道中的气体产生的热能对锅炉供水进行预热，从而减少后续蒸汽产生所需的能量。据美国能源部称，安装锅炉供水省煤器可提高锅炉热效率，降低燃料消耗5-10%。 余热锅炉（WHB） 余热锅炉利用类似省煤器的原理，可以回收工业厂房熔炉或放热化学反应产生的热量。这些地方含有大量的能量，不应浪费在废气管道中。相反，余热锅炉可以获得这些能量（WHB）产生中低压蒸汽。WHB还可以从需要冷却的工艺流体中消除热量，以便于运输或储存，并利用这些热量产生蒸汽。WHB产生的蒸汽可用于加热过程，或驱动汽轮机发电、压缩蒸汽或泵送液体。WHB蒸汽可能含有大量的水蒸气，因此建议安装高效的蒸汽分离器和疏水阀组合装置，以确保WHB为蒸汽过程提供质量的蒸汽。 蒸汽锅炉的热回收（HRSG） 许多具有热电联产或联合循环系统的高效工业工厂使用燃气轮机（本质上是喷气发动机）发电，然后使用热回收蒸汽锅炉（HRSG）蒸汽从余热中产生。本节将解释该过程的工作原理，以及HRSG是如何工作的。 借鉴以往汽车涡轮增压发动机的例子，用喷气发动机代替发动机。燃气轮机/喷气发动机由天然气燃烧，其废气含有极高温蒸汽。如果你得不到它的热量和动能，这些蒸汽就会简单地排入大气中。那么，如何像涡轮增压车一样利用余热呢？排出的热空气需要驱动另一个汽轮机，因此废气通过HRSG产生过热蒸汽，驱动下游汽轮机。汽轮机不仅可以驱动发电机(联合循环系统)，还可以只在工艺应用中使用蒸汽(热电联产)（CHP）） HRSG可以有一个汽包（如下图所示），也可以有多个汽包和压力。还有自然循环的未燃类型（如下所示）和风道燃烧类型，都是额外的加热。管道燃烧增加了蒸汽的产生，提高了质量，并可以产生过热蒸汽，甚至在涡轮机中产生更大的动力。 吸收式冷冻机 一些高效的热电联产系统可采用吸收式制冷机，利用废热产生的蒸汽进行制冷。 吸收式制冷机的工作原理可分为以下阶段： 1、稀释吸收液(60%溴化锂盐，40%水)在从吸收器到发生器的过程中与冷凝液一起预热。 2、在发生器中，吸收性液体被蒸汽加热，蒸汽蒸发了一些水，进一步浓缩了液体。 3、浓缩吸收液向下流向吸收器，在连续循环中吸收更多的水。与此同时，水蒸气进入冷凝器。 4、在冷凝器中，冷却水使蒸汽液化并向下流向蒸发器，蒸发器有接近真空的压力。 5、进入蒸发器前，冷凝水通过孔板或膨胀阀节流，水在4.5°C［40°F］再次蒸发成冷雾。这就是制冷过程。低温蒸汽将热量从冷却回路中抽出，使其温度降低5左右°C［9°F］。 6、当水雾从循环冷却水中吸收热量时，它本身就会被加热。然而，浓盐溶液的强大吸引力将水吸入浓缩吸附剂并进入吸收器。在这个过程中，蒸发器产生了接近真空的压力。 蒸发器：实际制冷发生在这里。水通过阀门形成低温雾。喷在冷却回路上，吸收热量，冷却制冷剂。 吸收器：浓缩吸收剂从蒸发器中吸收水雾，稀释吸收剂时产生接近真空的压力。 发生器：将60/40%的混合吸收剂加热，使水蒸发，同时将浓缩(再生)吸收剂返回吸收器。 冷凝器：发生器提供的水蒸气通过将热量转移到冷却水中而凝结。 蒸汽热压 热压是另一种热回收方法，可以利用其他方面浪费的能量，如低压蒸汽的能量。这是利用TLVSC系统等蒸汽压缩设备将高压蒸汽与低压蒸汽混合形成中压蒸汽的过程，如下图所示。

我国工业领域能耗约占全国能耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高30%左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低是能耗高的重要原因。我国能源利用率仅为33%左右，比发达国家低10%左右，工业能耗至少50%以各种形式直接废弃。因此，从另一个角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业的生产过程中。余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收率达到60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。工业余热回收被认为是一种“新能源”，近年来已成为促进我国节能减排的重要组成部分。 余热回收的方法 1.余热回收器(气-水) 热管余热回收器是燃煤、油、气锅炉的专用设备，安装在锅炉烟口，回收烟气余热加热生活用水或锅炉补水。其结构：下部为烟道，上部为水箱，中间有隔板。顶部有安全阀、压力表和温度表接口，水箱有进出水口和污水出口。工作时，烟气通过热管余热回收器的烟道冲洗热管的下端。热管吸热后，热量导向上端，热管上端放热加热水。为了防止灰尘堵塞和腐蚀，余热回收器出口的烟气温度一般控制在露点以上，即燃油和燃煤锅炉的排烟温度≮燃气锅炉排烟温度为130℃≮100℃，节约燃料4-18%。 2.余热回收器(气-气) 热管余热回收器是燃油、煤、气锅炉的专用设备，安装在锅炉烟口或烟道中，回收烟气余热后加热空气，热空气可作为锅炉燃烧和干燥材料。其结构：管箱周围，中间隔板分隔两侧通道，热管为全翅片管，单根热管可更换。工作时，高温烟气从左通道上流动，冲洗热管。此时，热管吸热，烟气放热温度下降。热管吸收的热量导致右端，冷空气从右通道向下冲洗热管。此时，热管放热，空气吸热温度升高。余热回收器出口烟气温度不低于露点。 3、余热氨水吸收制冷 以氨为制冷剂，以水为吸收剂实现溶液循环的吸收制冷机组为氨吸收制冷机组。由于氨被用作制冷剂，制冷温度范围从-30到5度，应用广泛。余热回收制冷可用作空调或工业冷源。 烟气余热回收对节能环保的贡献 ①降低排烟温度，减少烟气对大气环境的直接热污染，大大减少排烟能量损失，提高锅炉运行效率。 ②冷凝式换热器在燃油燃气锅炉中的应用，可使SO2、NOx等烟气中的可凝污染气体凝结，减少烟气中污染气体的排放。 ③经济效益可观，回收周期短。 烟气余热回收技术不仅可以大大节约能源，而且由于冷凝的作用，排入大气的有害物质也会大大减少。根据科学测定，烟气冷凝后排入大气的有害物质减少如下:二氧化硫减少80%；水蒸气减少60%；一氧化碳减少60%；烟尘减少93%；氮氧化物减少50%；二氧化碳减少40%。因此，除了节能外，烟气余热回收技术的使用将更符合环保要求。此外，根据实际测定，烟气冷凝后形成的冷凝水pH值约为6，略酸性。由于城市污水呈碱性，冷凝水排入城市污水系统不会造成危害，可以排入工厂废水处理系统。

目前，我国能源利用仍存在利用率低、经济效益差、生态环境压力大等主要问题。节能减排、提高能源综合利用率是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展地位。热资源属于二次能源，是一次能源或可燃材料转换的产物，或燃料燃烧过程中释放的热量完成后剩余的热量。余热利用潜力巨大，在当前节能中占有重要地位。 余热资源可分为六类： 1.高温烟气的余热 2.高温产品和炉渣的余热 3.冷却介质的余热 4.可燃废气、废液和废料的余热 5.废气、废水余热 6.化学反应余热 按其温度划分，余热资源可分为三类： 1.高温余热(500℃以上的余热资源) 2.中温余热(200-500℃的余热资源) 3.低温余热(烟气温度低于200℃，液体温度低于100℃) 余热资源来源广泛，温度范围广，形式多样。从利用角度看，余热资源一般具有以下共同点：由于工艺生产过程中的周期性、间歇性或生产波动，余热不稳定；余热介质性质差，如烟气中粉尘含量高或腐蚀性物质；余热利用装置受场地等固有条件的限制。 因此，工业余热资源利用系统或设备的运行环境相对较差，需要稳定的运行范围，能够满足多变的工艺要求，设备部件可靠性高，初始投资成本高。从经济角度看，系统的整体设计和布局需要结合工艺生产，以提高余热利用系统设备的效率. 余热回收方式多种多样，但一般分为两类:热回收(直接利用热能)和动力回收(转化为动力或电力再利用)。回收余热时，首先要考虑回收余热的有用性和经济性。比如回收余热消耗的设备投入很多，回收后收益不大，得不偿失。 余热回收原则如下: 1、对于各种排放高温烟气的热设备，其余热量应优先由设备或系统使用。如预热燃烧空气、预热燃料等，以提高设备的热效率，降低燃料消耗。 2、当余热余能不能回收用于加热设备本身，或使用后仍有部分可回收时，应用于蒸汽或热水的生产，以及生产动力。 3、根据余热的类型、排放、介质温度、数量和利用的可能性，对企业的综合热效率和经济可行性进行分析，确定余热回收设备的类型和规模。 4、处理必须回收余热的冷凝水、高低温液体、固体高温物体、可燃物和余压气体、液体的温度、数量和范围，制定具体的管理标准。

我国有工业锅炉约50万台，年煤耗约为我国煤耗总量的1/3。燃煤工业锅炉造成的环境污染非常严重，大量工业锅炉必须用清洁能源代替。根据我国生物质资源条件，利用农林残留物作为锅炉燃料具有环保可再生的特点。研究工业锅炉生物质燃烧技术，开发生物质燃料锅炉，对节约常规能源、优化我国能源结构、减少环境污染具有积极意义。 由于电力、天然气供应和燃气管道的限制，我国所有的燃煤锅炉都不能改为电锅炉或燃气锅炉，生物质锅炉的低价格和低运行成本更容易被用户接受和推广，只是填补了这一空白。生物质能颗粒燃料是利用秸秆、稻草、工资材料、锯末、花生壳、瓜子壳、甜菜籽粕、树皮等废弃作物，经粉碎、混合、挤压、干燥，最终制成颗粒燃料。 在我国，它的原料分布广泛，加工工艺先进，生物质能颗粒材料以绿煤为名，是一种清洁能源。作为锅炉燃料，燃烧时间长，加强燃烧炉温度高，经济实惠，对环境无污染。CO零排放，SO零排放，可再生能源，可回收利用，可替代木材、煤炭和天然气。运行成本仅为燃气的一半。我国农业生产的大量原料为生物质锅炉的推广提供了强有力的物质保障。既能解决农民焚烧秸秆的问题，又能充分利用资源。燃烧的灰渣是一种很好的肥料，一举多得。 根据其用途，生物质锅炉大致可分为两类：一类是生物质热能锅炉，另一类是生物质电能锅炉。 事实上，两者的原理基本相同，都是通过燃烧生物质燃料获得能量，只是一种直接获得热能，二种将热能转化为电能。在这两种锅炉中，一种应用广泛，技术相对成熟。 生物质锅炉的设备系统由给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统组成 生物质锅炉烟气的处理方法如下： 1、从生物质锅炉尾部排出的烟气，先进入冷却节能设备进行冷却和余热回收。 2、烟气随后进入陶瓷多管旋风除尘器。陶瓷多管旋风除尘器可以预除烟气中的大粉尘颗粒，降温，降低滤袋着火的概率。 3、烟气进入脉冲袋除尘器，通过脉冲袋除尘过滤处理，烟气中的粉尘（颗粒物）达到环保排放验收要求。 4、通过脉冲袋式除尘器过滤的烟气被引风机带走，进入脱硝塔。脱硝塔采用氧化法氧化中和烟气中的氮氧化物。 5、处理后的烟气从脱硝塔上端通过烟道进入脱硫脱硝中和塔。中和塔旁边有一个单独的循环池。在池中加入碱性中和剂，通过循环泵将中和剂引入脱硫脱硝中和塔内部喷淋系统，彻底处理烟气中的氮氧化物和部分硫。 6、处理后的烟气通过脱硫脱硝中和塔上出口进入烟筒，达到排放标准，完成整个工作过程。

环境保护是我国重要的基本国策。随着各行业技术进步的加快和我国环境保护法律法规的不断完善，人们越来越重视环境保护。随着我国GDP的增长和重化工业的不断发展，我国面临的环境压力日益增大。如果环境治理不能得到有效实施，我国将像西方发达国家一样走污染后治理的工化道路。火电厂作为我国主要发电厂，应在环境保护中发挥模范带头作用，响应国家环境保护政策。 1.电厂锅炉烟气除尘技术分析 1.1静电除尘 烟灰在运动摩擦中会产生静电，比电阻一般为1×104-5×104Ω?cm，静电除尘比电阻应低于静电比电阻，因为静电除尘器的极板与烟灰之间需要电势差，烟灰颗粒会在电场力的作用下向极板移动。静电除尘工作原理:在除尘器两极施加高压直流电。当烟气经过时，烟尘的负电在除尘器两极形成的电场力的作用下会移动到正极板，从而被电极板逐一吸附消除。静电除尘过程大致分为五个部分:高压电场电离烟气产生大量负电离子；烟尘获得负电离子；静电粉尘吸附在一起，变成静电大颗粒粉尘；大颗粒粉尘被吸附到正极板上；清除极板上的灰尘。 1.2水幕除尘 水幕除尘脱硫工艺采用碱性液体脱硫除尘。选用防堵喷淋装置喷洒碱性液体，循环碱水与烟气中的二氧化硫接触时反应吸收，达到脱硫除尘的效果。 工艺流程： 锅炉烟气温度为155-200℃，烟气与粉尘、二氧化硫等有害气体混合进入工艺装置，与脱硫除尘喷雾同向运动。由于烟气温度高，与喷雾混合处于湿烟气状态，被喷雾充分吸收，剩余的热量可以通过引风机一起干燥水雾进入烟囱排出。水雾吸收的烟气通过预热器出口进入雾化室，使烟气与碱水发生反应。通过文丘管时，高流量会使烟气紊乱，直径大于10微米的颗粒会在水重力的作用下净化掉落的水面。未完全吸收的烟气和颗粒会随着旋流板到达塔内，再次与塔内液体接触，被完全吸收。 1.3袋式除尘器 箱式布袋除尘器可根据粉尘大小选择布袋的数量和材料，布袋设计成圆形，采用箱式布袋除尘器。Φ130滤袋，袋笼垂直度符合国家标准。用弹簧或文丘里收缩滤袋的上端，以避免袋内的灰尘堆积。烟尘从袋式除尘器的进气阻流板吹入每个袋室。在阻流板的指导下，直径较大的灰尘直接分离到桶中，直径较小的灰尘引入中间箱体，被滤袋吸附。过滤后的烟气进入另一个箱体，由排气管排出。随着滤袋利用率的增加，滤袋上的颗粒会堆积变厚。当灰尘的阻力值达到设定状态时，清灰装置会按照设定的程序打开清灰阀，滤袋上的灰尘会在清灰装置的喷射下抖落，由卸灰阀排出。 2.电厂锅炉烟气脱硫技术分析 2.1干烟气脱硫技术 根据烟气脱硫技术中脱硫剂的种类，可分为以下几类：CaCO3、MgO、NaSO3、NH3。根据工艺的不同，国外常用的烟气脱硫方法可分为湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干法工艺三类。 自20世纪80年代以来，干式烟气脱硫技术经常用于供热锅炉的烟气净化。常用的干式脱硫技术有喷雾式和粉煤式。喷雾干式烟气脱硫技术与上述水幕除尘脱硫技术相似。粉煤灰干式脱硫技术是1985年在日本开发的，以粉煤灰为脱硫剂去除烟尘中的硫。粉煤灰干式脱硫设备脱硫率高达60%以上，成本低，用水少，具有各种优点。 2.2湿法烟气脱硫技术 脱硫剂主要包括石灰石、石灰和碳酸钠，通过净化烟气来去除烟气中的硫。湿烟气脱硫原理可分为物理吸收和化学吸收。物理吸收的主要方式是烟气溶解在液体中，化学吸收的主要方式是与烟气中的二氧化硫发生化学反应。物理吸收和化学吸收性能的区别在于，物理吸收需要保持塔内的液体平衡，需要有一定的控制稳定性，物理吸收的效率会比化学吸收差。 4PS燃煤锅炉烟气除尘脱硫技术。该技术可同时进行除尘和脱硫，该装置由喷雾脱硫塔和湿式除尘器两部分组成。在脱硫塔中，烟气首先通过石灰浆喷雾，烟气中的二氧化硫被吸收并产生硫酸钙。烟气进入湿式除尘器，除尘器内的喷气头产生强风速，将烟气吹到除尘器底部，与储罐混合吸收。 3.电厂锅炉烟气除尘脱硫技术的发展趋势 根据我国中小型电厂燃煤锅炉的具体情况，烟气脱硫技术的应是技术可靠、经济可行、无二次污染。对于燃煤中小型锅炉的SO2污染源，根据当地情况采用成熟的烟气脱硫技术：电厂新建燃煤中小型锅炉采用除尘脱硫―体化净化设备；对于现有除尘系统正常运行的燃煤电厂中小型锅炉，烟尘脱硫采用低阻、中效、占地面积小的半干式喷雾脱硫器代替除尘系统失效的除尘脱硫一体化净化设备；对于有废碱行业的电厂中小型锅炉，可采用碱法造纸废水进行湿法脱硫。 总之，电厂锅炉作为燃烧原料的设备，在生产经营过程中会造成粉尘和硫氧化物的污染，破坏周围的生态环境。考虑到可持续发展观对环境保护的需要，用户在使用加热锅炉时必须控制锅炉的燃烧产品，采用先进的除尘脱硫技术减少锅炉污染。只有引进高科技辅助设备运行，才能在保证生产质量的前提下创造理想的经济效益。除尘脱硫综合技术还有很长的路要走。因此，电厂技术人员要不断探索创新，在实践中总结经验教训，完善除尘脱硫综合治理技术，防止烟气中的粉尘和污染气体排入大气，改善人们的生活环境，造福孙后代。