鄭翔 王雅倫

【摘要】隨著我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，社會(huì)發(fā)展中人們更加注重綠色環(huán)保及節(jié)能減排。本文筆者通過對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)的研究，歸納了現(xiàn)階段我國(guó)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，并總結(jié)出各種回收技術(shù)的適用范圍。在我國(guó)大部分地區(qū)，天然氣已經(jīng)逐漸取代煤，但我國(guó)大部分的天然氣都來自外來出口，因此天然氣使用效率的提升十分重要。

【關(guān)鍵詞】燃?xì)忮仩t；煙氣余熱；回收技術(shù)；分析

引言：

在我國(guó)以往傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)中，熱量的回收與利用并沒有達(dá)到理想的狀態(tài)，存在匹配問題，導(dǎo)致回收的熱量不能直接利用。為了滿足我國(guó)新時(shí)期下綠色環(huán)保、節(jié)能減排的理念，進(jìn)一步提高天然氣的使用效率是重點(diǎn)，對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)的分析與提升是有價(jià)值的。

一、燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)存在的問題

第一，煙氣對(duì)技術(shù)設(shè)備的污染損害較大，會(huì)影響技術(shù)設(shè)備的使用周期。某些技術(shù)的運(yùn)用中煙氣會(huì)進(jìn)入到熱泵的發(fā)生器或者蒸發(fā)器中，會(huì)使得工質(zhì)受到一定程度的污染，導(dǎo)致設(shè)備逐漸開始被腐蝕。

第二，熱量回收后的利用問題沒有進(jìn)行良好的匹配，換熱設(shè)備的合理有效使用溫度有一定的約束，想要技術(shù)運(yùn)用的更加高效經(jīng)濟(jì)，則溫度的控制范圍更加明確，而回收的余熱溫度不適用于這個(gè)范圍。某些技術(shù)中，進(jìn)入到熱泵蒸發(fā)器中的水的溫度太高，熱泵的最佳工作狀況不能持續(xù)性的保持。而一些煙氣在進(jìn)入到直接接觸式的換熱器中時(shí)溫度降低緩慢，高溫的煙氣會(huì)導(dǎo)致水分的汽化蒸發(fā)。

二、燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)

（一）直接接觸式換熱器和燃?xì)怛?qū)動(dòng)吸收式熱泵系統(tǒng)

我國(guó)有關(guān)學(xué)者在實(shí)驗(yàn)中通過直接接觸式換熱器以及燃?xì)怛?qū)動(dòng)吸收式熱泵的合理有機(jī)融合，在煙氣余熱回收的過程中良好的解決了全熱回收的難題，但也存在著一定的缺陷，即直接接觸式換熱器中，若噴淋水與高溫?zé)煔猱a(chǎn)生了直接性的接觸就容易導(dǎo)致水的蒸發(fā)和汽化，從而降低了整個(gè)換熱的效率。

研究中發(fā)現(xiàn)，若要使得熱泵運(yùn)作達(dá)到最佳工況，則整個(gè)熱泵機(jī)組蒸發(fā)器中，水的溫度最好小于等于30℃。供水溫度的超線會(huì)使得其中冷凝的壓力以及溫度隨之升高，水蒸氣便不易在整個(gè)發(fā)生器中出現(xiàn)。發(fā)生器內(nèi)壓力的增高會(huì)連帶吸收器中的壓力加大，進(jìn)而使得熱量回收受到影響。

（二）空氣預(yù)熱器以及蒸汽型熱泵系統(tǒng)

這項(xiàng)技術(shù)是將空氣預(yù)熱器和蒸汽型的熱泵系統(tǒng)有效的進(jìn)行組合，其中空氣預(yù)熱器的作用在于將其中的高溫?zé)煔馀c冷空氣進(jìn)行換熱，將降溫過后的低溫?zé)煔忉尫旁跓岜弥械恼舭l(fā)器里，這便是蒸發(fā)器的熱源提供，隨后便通過熱泵加熱低溫給水。這項(xiàng)技術(shù)的余熱回收過程便是將已經(jīng)進(jìn)行加熱的空氣推入到爐膛中，使之與天然氣共同燃燒，是整個(gè)爐膛的問題提高，進(jìn)而使得鍋爐內(nèi)的空氣溫度逐漸提高，燃?xì)忮仩t內(nèi)的燃燒效率更好。

可見，空氣預(yù)熱器以及蒸汽型熱泵系統(tǒng)搭配組合使用的余熱回收技術(shù)是將余熱有層次、有條理的依次利用，使得余熱的使用效率更加合理、高效。但其中利用余熱的過程中，煙氣是直接通過蒸發(fā)器的，一方面是對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的投資成本的減少，另一方面則是對(duì)蒸發(fā)器的污染，對(duì)工質(zhì)的污染，一定程度上會(huì)造成換熱面的損害，降低了技術(shù)設(shè)備的使用時(shí)間。

（三）三級(jí)間壁式換熱器、壓縮式熱泵以及直接接觸式換熱器系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)學(xué)者通過使用三級(jí)換熱器來達(dá)到降低溫度的效果，過程具有層次性、逐漸性，體現(xiàn)在第一、二級(jí)降溫是通過間壁式換熱器，第三級(jí)是通過間壁式與直接接觸式的換熱器之間的有效組合。余熱回收過程是首先通過第一季間壁式換熱器加熱熱網(wǎng)，隨即回水給燃?xì)忮仩t，然后通過第二季間壁式換熱器降低煙氣的溫度，并控制好進(jìn)入第三個(gè)環(huán)節(jié)的煙氣溫度，減少水分的蒸發(fā)，最后便通過間壁式與直接接觸式換熱器的組合來盡可能回收煙氣水蒸氣的冷凝熱。

通過具有層次的煙氣降溫能最大程度的實(shí)現(xiàn)煙氣余熱的深度回收，但多次反復(fù)的通過不同的換熱器會(huì)導(dǎo)致阻力逐漸變大，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的排煙動(dòng)力逐漸減弱，其次也會(huì)增加熱泵的耗電量。

（四）雙效吸收式熱泵系統(tǒng)以及N級(jí)噴淋單元直接接觸式換熱器系統(tǒng)

這里筆者要介紹的余熱回收技術(shù)是運(yùn)用燃?xì)鈦眚?qū)動(dòng)的雙效吸收式的熱泵，特點(diǎn)在于它是在直接接觸式的換熱器里安裝N級(jí)的噴淋單元，一級(jí)一級(jí)進(jìn)行有次序的噴淋。熱氣回收是在逐級(jí)的噴淋中煙氣的逐漸降溫來實(shí)現(xiàn)的，效率較高。但在逐級(jí)噴淋中，水都是從上一級(jí)的噴淋單元中通過換熱循環(huán)的，因此，煙氣的溫度會(huì)隨著噴淋次數(shù)的增加逐漸降低，但噴淋的循環(huán)水溫度會(huì)與之相反，越來越高，兩相不斷接觸下，溫度會(huì)逐漸趨于平衡，由此一來后期的換熱效果逐漸變得不明顯。其次，燃?xì)忮仩t的煙氣直接進(jìn)入到發(fā)生器中也會(huì)造成對(duì)工質(zhì)的污染和損害。

（五）新型燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展下出現(xiàn)了利用分離式的熱管以及吸收式熱泵等多種設(shè)備共同組合下的技術(shù)，目的在于對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣的余熱進(jìn)行進(jìn)一步的回收。即當(dāng)煙氣通過分離式的熱管換熱器時(shí)，直接將煙氣的熱量傳遞給發(fā)生器，促使熱泵開始運(yùn)作，接著利用空氣預(yù)熱器對(duì)冷空氣進(jìn)行預(yù)熱，使之與天然氣混合進(jìn)行共同燃燒，提高燃燒的效率，然后再直接接觸式換熱器中煙氣和蒸發(fā)器中的水進(jìn)行換熱，使得低溫?zé)嵩撮_始出現(xiàn)，最后通過吸收器和冷凝器中的熱網(wǎng)回水吸熱后有回到鍋爐，完成煙氣余熱的回收。

結(jié)束語(yǔ)：

在新時(shí)期中，我國(guó)更加重視綠色環(huán)保、節(jié)能減排，在燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)中充分利用直接接觸式換熱器、空氣預(yù)熱器以及吸收式熱泵等設(shè)備能最大可能的回收余熱，做到在盡可能少用電能、燃?xì)?，契合?guó)家節(jié)能的號(hào)召。針對(duì)各種造成工質(zhì)污染損害、設(shè)備腐蝕的問題，我們可以利用熱管換熱器來進(jìn)一步回收煙氣的余熱。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷推動(dòng)創(chuàng)新下，我國(guó)的燃?xì)忮仩t煙氣余熱回收技術(shù)效率會(huì)更高，同時(shí)也會(huì)更加節(jié)能環(huán)保。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳華新.低位煙氣余熱深度回收利用狀況述評(píng)（I）——新技術(shù)線路與回收條件改變的影響[J].熱能動(dòng)力工程，2014，27（3）：271-276，388.

[2]夏建軍.新型煙氣余熱回收技術(shù)在燃?xì)忮仩t中的應(yīng)用[J].區(qū)域供熱，2015，23（3）：46-51.