韓慧慧

（四川川交路橋有限責(zé)任公司， 四川 廣漢 618300）

工業(yè)鍋爐（燃燒器）在燃燒運(yùn)作的時(shí)候，燃燒器后邊會(huì)排放大量的尾氣（含濕混合氣體)和濃煙，有的尾氣（蒸汽）的溫度高達(dá) 250℃-350℃，大多數(shù)工廠并不注重對(duì)濃煙的循環(huán)使用，而是直接任其排放到空氣中，不僅造成浪費(fèi)，還對(duì)大氣造成污染。提高天然氣燃燒的熱效率，主要依靠降低鍋爐排煙的溫度，即回收煙氣的顯熱和潛熱，充分挖掘現(xiàn)有燃燒方式的余熱，將原先廢棄不用的低品位尾氣熱量利用起來(lái)。

特別是當(dāng)前高等級(jí)公路的瀝青砼生產(chǎn)過(guò)程中，用于加熱原材料的烘干筒的熱效平均使用率不足一半，其余大部份的余熱未充分利用，大部分熱能以水蒸氣形式排掉（水蒸氣的比熱容比普通氣體大的多）；烘干筒后邊排放大量的尾氣（含濕混合氣體)和濃煙的溫度都還有80℃-120℃，這些高溫的尾氣（含濕混合氣體)和濃煙都是除塵后直接排放到空氣中，這樣不僅對(duì)拌合場(chǎng)周邊造成局部的環(huán)境污染，而且還會(huì)對(duì)附近的老百姓帶來(lái)一些不良的影響，甚至發(fā)生矛盾。如果能通過(guò)設(shè)置余熱回收裝置，將瀝青砼生產(chǎn)過(guò)程中拌合樓烘干筒排放的大量尾氣（含濕混合氣體)和濃煙，進(jìn)行有效回收利用，可以使拌和站的燃燒后熱能利用效率提高 20—40%，同時(shí)也減少尾氣和濃煙對(duì)環(huán)境的污染。排煙溫度越高，燃?xì)夂娓蔁嵝试降?。從排煙溫度?120～C降低到 40℃時(shí)，煙氣中的顯熱（ 顯熱：當(dāng)排煙溫度從 120℃下洚到40℃，下降了80℃，則可以節(jié)能4%。排煙溫度每下降20℃，提高鍋爐使用效率 1%《實(shí)用節(jié)能手冊(cè)》P166。）損失逐漸降低，因此燃?xì)鉄嵝?yīng)有緩慢的上升。但是當(dāng)煙氣溫度低于煙氣露點(diǎn)，也即是煙氣中大量水蒸氣達(dá)到飽和開(kāi)始析出液態(tài)水的溫度點(diǎn)，大約在40-60℃（計(jì)算難度大，經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算露點(diǎn)溫度）左右，由于冷凝熱的釋放，燃?xì)獾臐摕幔摕幔ㄆ瘽摕?，J/kg ）：1立方米天然氣燃燒后所產(chǎn)生的水蒸汽所舍的熱量為1.6×539=862kcal（1立方米天然氣燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣重量為1.06kg，1公斤燃料油燃燒后產(chǎn)生的水蒸氣還要多些；1公斤水蒸氣轉(zhuǎn)變?yōu)?00℃的水能釋放539kcal汽化熱）1立方米天然氣燃燒后產(chǎn)生的低位發(fā)熱值為8500kcal，全部水蒸汽冷凝成液態(tài)水后釋放的熱量是862Kca；而烘干筒主要功能是把瀝青砼碎石烘干和加熱到150--180度，燃燒釋放的熱能有大部份是水汽化吸收掉了，尾氣內(nèi)含水蒸氣數(shù)量中蒸發(fā)比例遠(yuǎn)大于燃燒所得。如果全部回收水蒸汽冷凝后釋放的熱能，理想狀態(tài)下（回收熱能被預(yù)加熱材料全吸收）能提瀝青砼拌和站加熱（水洗碎石）效率50%。）利用效率有較大幅度的提升。此外，過(guò)量系數(shù)空氣對(duì)燃?xì)馊紵室灿休^大的影響。采用一定比例的過(guò)量系數(shù)空氣是為了保證燃料的充分燃燒和保證除塵器兩端負(fù)壓的穩(wěn)定，但是過(guò)量系數(shù)空氣的增大會(huì)導(dǎo)致煙氣量的增大，進(jìn)而使得煙氣露點(diǎn)溫度的降低（不利于大量水蒸氣的液化）以及同樣溫度下排煙顯熱損失的加大，這對(duì)于燃?xì)鉄崮芾枚际怯胸?fù)面的作用。

目前在瀝青砼生產(chǎn)過(guò)程中，常規(guī)升溫拌料時(shí)間都很短，一般情況下都只烤干原材料表面的水份，原材料內(nèi)部的含水量還是很重，未烤干的石料內(nèi)含水，對(duì)瀝青砼路面后期的穩(wěn)定性有的影響。如果能把除塵器后邊80℃-120℃高溫的尾氣（含濕混合氣體)濃煙引到冷料倉(cāng)或?yàn)r青罐，利用廢氣熱能對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)加熱，烘干脫水或預(yù)熱瀝青罐，減小原材料表面水和內(nèi)含水量，提高石料的初始溫度，減小升溫的溫差，能達(dá)到有效節(jié)約能量的目的。總而言之，提瀝青砼拌合站燃料燃燒的熱能利用的關(guān)鍵是降低排煙溫度并使之低于煙氣露點(diǎn)，同時(shí)，在保證燃料充分燃燒的前提下盡可能控制鼓如的過(guò)量空氣也非常重要，但瀝青拌合機(jī)烘干筒內(nèi)鼓如的空氣量要保證布袋除塵器兩端的負(fù)壓值；所以不能在控制進(jìn)氣量想太多辦法。那主要辦法就應(yīng)在排煙溫度上想辦法；烘烤石料要保證溫度，原工序是熱氣從石料幕簾通過(guò)后，煙塵及內(nèi)含的大量水蒸氣熱能就沒(méi)在利用，除塵器進(jìn)氣溫度需控制在80--140攝氏度區(qū)間，（溫度太低會(huì)冷凝出水霧，打濕布袋，降低除塵能力；溫度太高會(huì)有引燃布袋，燒毀拌和機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)），所以在除塵段前部，可以在煙道加水套換熱，為滿足除塵器進(jìn)氣溫度，水套換熱應(yīng)采用可控調(diào)節(jié)進(jìn)出水量方法。在除塵器后部直接抽取尾氣（水蒸氣），使氣體通過(guò)對(duì)瀝青砼原材料加熱的加熱床

圖中標(biāo)記：（1為加熱床底基床，2為底基床上設(shè)置的U型槽，3為加熱床后端設(shè)置的排氣通道和隔料墻，4為排氣通道端頭設(shè)置的排氣管，5為加熱床前端設(shè)置的隔料墻，6為主引風(fēng)管，7為主引風(fēng)管前端設(shè)置的引風(fēng)機(jī)，8為加熱床后端設(shè)置的排氣通道和隔料墻底部設(shè)置的排水溝，9為傳熱鋼板），最好使其降溫降壓到露點(diǎn)以下，使水蒸汽凝結(jié)，從底部流出，不但可以放出大量的熱，還能清除部分煙塵中的污染物。在西綿高速路面項(xiàng)目的實(shí)際使用中，經(jīng)初步測(cè)量：加熱床進(jìn)氣溫度高于70攝氏度，而排氣溫度為30多度；使用的氣體內(nèi)所含的水蒸氣絕大部分以冷凝為液態(tài)。

綜上所訴，決定瀝青砼拌和站燃燒設(shè)備熱效率的因素有：燃料種類(lèi)(氫含量)、排煙尾氣溫度、原材料的溫度、材料的含水量、過(guò)量空氣系數(shù)以及預(yù)加熱材料對(duì)熱能的利用率和熱量的散失情況。將拌合站排煙溫度降到水蒸氣露點(diǎn)溫度以下，不僅可以回收利用尾氣顯熱，還可利用燃料燃燒烘干時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的大量潛熱，同時(shí)水蒸氣凝結(jié)時(shí)對(duì)尾氣中的COx、NOx和SOx等有害氣體有吸收作用，因此，可提高能源利用率，減少燃料消耗并減少排煙對(duì)環(huán)境的污染。