1.烟气温度能否支持所需蒸汽压力?
2.流量能提供多少热量?
3.成分是否需要特殊处理?
4.运行是否持续?
5.产汽时间能否与用汽需求衔接?
如果您的烟气热源能满足这五项条件,我们认为非常值得做一个余热回收系统产蒸汽的方案评估。常见的发电机组、燃气轮机、工业炉窑排出的烟气,往往都具备很好的余热回收条件,但具体适不适合做余热回收产蒸汽,还要取决于您项目现场的燃料及烟气条件、生产负荷和运行安排。
烟气温度是产蒸汽评估的核心因素。工厂所需蒸汽的压力不同,对热源的要求也会不同。
在常规亚临界产汽范围内,压力越高,对应的饱和温度越高。饱和温度我们可以理解为水在该压力下的沸腾温度。而烟气与水汽侧之间还需要保持适当温差,才能持续传热。
因此,评估余热回收方案时我们需要把烟气条件与目标蒸汽条件放在一起。如果热源温度与水汽温度已经比较接近,进一步回收热量可能会受到换热条件限制,或者需要更大的换热面积。
烟气流量则会影响回收热量的规模。举例来说,两股温度相近的烟气如果流量不同,能够支持的产蒸汽量也可能不同。前期判断时您可以先看热源与用汽需求是否大致相称,再由设备方结合成分、出口条件等进行核算。
工业烟气除了携带热量,还可能带有粉尘、腐蚀性成分和水蒸气。这些特点会影响受热面布置、材质和维护方式。
含尘烟气需要关注粉尘的性质及沉积倾向。粉尘可能在受热面上积聚,影响换热,因而清灰方式、检查位置和检修通道也应该进入方案。初始换热效果与长期运行维护都需要一起考虑。
腐蚀问题则与烟气成分、温度和金属壁面条件有关。烟气温度较低的换热区域通常称为冷端。如果您的烟气有可能形成腐蚀性冷凝液,就需要评估相应的温度边界、材质和防护措施。
如果您方案有意回收烟气冷凝释放的热量,还要考虑冷凝液怎样收集、排出和处理。具体配置需要按实际工况确定。
烟气热源能提供什么条件、工厂需要什么类型的蒸汽,可以从下面几项看出是否匹配,以及还有哪些信息不足。已有数据对应的生产状态,比一个脱离工况的估计值更有参考价值。
烟气温度、烟气流量和烟气中污染物的变化,都是余热方案评估的重要内容。一组正常生产时的数据有参考价值,不同时段的记录则能进一步说明热源的持续性。
假设两个工厂都有可进一步评估的高温排烟。一家连续生产,工艺也持续用汽,热源与需求在时间上较容易直接衔接。
第二家按批次生产,高温排烟集中在部分时段,而用汽需求在停产后仍会持续。它需要进一步分析余热产汽能够覆盖哪些时段,缺口怎样承担,以及相应配套是否值得投入。
间歇热源仍可能有利用价值,只是方案需要围绕真实时段展开。若产汽主要发生在需求较少的时候,设备回收了热量,并不意味着这些热量都替代了原有能源消耗。
热源条件与用汽需求的匹配程度,有助于判断这股烟气是否值得继续核算,以及主要限制在哪里。
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