Udstødningsgas varmeveksler til biomassekedler

Sammenlignet med traditionelle kedler til fossilt brændsel bestemmer biomassekedlers brændstofegenskaber det særlige ved deres udstødningsgasbehandling - biomassebrændstoffer har et højt fugtindhold og et højt askeindhold, og udstødningsgassen, der produceres efter forbrænding, indeholder en stor mængde støv, alkalimetaller, tungmetaller og korrosive komponenter, hvilket stiller højere krav til modstandsdygtighed over for varmeudveksling og blokering af varmeudvekslingsudstyret. Traditionelle varmevekslere har ofte problemer som lav varmeoverførselseffektivitet, let skalering og blokering og kort levetid, som ikke kan tilpasse sig de komplekse arbejdsforhold for biomassekedler. Den dedikerede udstødningsgasvarmeveksler til biomassekedel har præcist løst smertepunkterne i denne industri gennem målrettet strukturelt design og materialeoptimering, der opnår de dobbelte mål om effektiv genvinding af spildvarme fra udstødningsgas og langsigtet stabil drift af udstyr, og er blevet et uundværligt kerneunderstøttende udstyr i biomassekedel.
Grundprincippet i biomassekedlens udstødningsgasvarmeveksler er baseret på gasgas eller gas-væske indirekte varmevekslerteknologi, som opnår varmeoverførsel mellem høj-temperaturudstødningsgas og koldt medium (luft, vand osv.) uden direkte kontakt med mediet og fuldender genvinding og genbrug af spildvarme fra udstødningsgas. Arbejdsgangen kan ganske enkelt opsummeres som en lukket-sløjfecyklus af "affaldsgasvarmeveksling → spildvarmegenvinding → sekundær udnyttelse": den høje-temperaturaffaldsgas, der genereres ved biomassekedelforbrænding, kommer ind i røggasvarmevekslerens varmesidestrømningskanal gennem røggasrøret og overfører varme til det kolde luftstrømningsmedium i den kolde luftudvekslingsoverflade gennem den kolde luftudvekslingsoverflade i den kolde luftudveksling ind i kedlen, produktion af cirkulerende vand osv.); Efter endt varmeoverførsel reduceres udstødningsgassens temperatur betydeligt til omkring 150 grader, og den udledes efter opfyldelse af miljøemissionskrav; Det kolde medium, der absorberer varme, kan bruges til kedelforbrændingsluftforvarmning, produktionsprocesopvarmning, opvarmning og andre scenarier, realisere udnyttelsen af ​​spildvarmeressourcer og danne en god cyklus af "energibesparelse og forbrugsreduktion → miljøbeskyttelse og emissionsreduktion".

Baseret på driftsegenskaberne for biomassekedler er de almindeligt anvendte røggasvarmevekslere i industrien hovedsageligt opdelt i tre kategorier. Hver type produkt er tilpasset til biomassekedler af forskellig skala og driftsforhold med forskellige strukturelle fordele, der opfylder forskellige behov for genvinding af spildvarme.

Affaldsgasvarmeveksler af pladetype er den foretrukne løsning til små og mellemstore- biomassekedler. Dens kerne består af flere sæt metalbølgeplader, og de kolde og varme medier flyder på begge sider af pladerne, hvilket opnår effektiv varmeudveksling gennem tynde plader. Den specielle struktur af korrugerede plader skaber tvungen turbulens i strømningskanalen, hvilket i høj grad forbedrer varmeoverførselskoefficienten. Varmeoverførselseffektiviteten er meget højere end for traditionelle varmevekslere af røggastype med en varmeoverførselskoefficient på 30-50W/(m² · K). Strukturen er kompakt, og volumenet er mindre under samme varmeoverførselseffektivitet. Anti-tilstopningsaskestrukturen kan tilpasses i henhold til arbejdsforholdene for at opfylde de rumlige layoutkrav for små og mellemstore biomassekedler. Samtidig vedtager pladevarmeveksleren et aftageligt design, som er praktisk til daglig rengøring og vedligeholdelse, og effektivt kan håndtere problemet med højt støvindhold i biomasseaffaldsgas og undgå skalering og blokering, der påvirker driftseffektiviteten.
Rørvarmevekslere af røggas er mere velegnede til høje-temperaturscenarier for røggas og høj luftvolumen, såsom store biomassekedler og biomassekraftværker. De er sammensat af stålrørbundter, med høj-affaldsgas, der strømmer uden for rørene, og koldt medium strømmer inde i rørene, hvilket opnår varmeoverførsel gennem metalrørsvægge. Rørvarmeveksleren fungerer pålideligt, har stærk trykmodstand og kan tilpasse sig de høje temperaturforhold for udstødningsgas fra biomassekedel. Rørbundtstrukturen er let at udstyre med en rengøringsanordning, som effektivt kan behandle højstøvudstødningsgas. For at øge korrosionsbestandigheden er rørbundterne af rørformede varmevekslere ofte lavet af materialer som 304, 316L rustfrit stål, varme-bestandigt stål osv., som kan modstå erosion af korrosive komponenter i biomasseaffaldsgas og forlænge udstyrets levetid.

I de seneste år er tofasede udstødningsgasvarmevekslere blevet brugt i vid udstrækning som en ny type varmevekslerudstyr inden for biomassekedler. Det vedtager en delt struktur, der består af en varmeabsorberende ende og en varmeafgivende ende, forbundet med en lukket rørledning for at danne et cirkulationssystem. Et dedikeret varmevekslermedium injiceres indeni, og mediet absorberer varmen fra udstødningsgassen i den varmeabsorberende ende og fordamper til mættet damp. Efter at have gået ind i den varmeafgivende ende for at frigive varme, kondenserer den til flydende tilstand, og cyklussen gentages for at fuldføre varmeoverførslen. Dens kernefordel ligger i evnen til altid at kontrollere vægtemperaturen på varmeveksleren over udstødningsgassens dugpunktstemperatur, hvilket grundlæggende undgår lav-temperaturkorrosion og problemer med tilstopning af kalk. Samtidig opnår den kontrollerbar og justerbar vægtemperatur, som kan tilpasse sig arbejdsforholdene for variable biomassebrændselsvarianter og belastningsudsving. Dens levetid er meget længere end traditionelle varmerørsvarmevekslere, og spildvarmegenvindingseffektiviteten er stabil på over 80 %.

Anvendelsen af ​​udstødningsgasvarmevekslere fra biomassekedler har opnået et tredobbelt gennembrud inden for energibesparelse, miljøbeskyttelse og økonomiske fordele, og er blevet en vigtig støtte til at fremme udviklingen af-høj kvalitet af biomasseenergi. Med hensyn til energibesparelse og forbrugsreduktion kan kedlens forbrændingseffektivitet forbedres med omkring 2 % -3 % for hver 100 graders stigning i lufttemperaturen ved at genvinde spildvarme fra udstødningsgassen for at forvarme kedlens forbrændingsluft. Under samme fordampningskapacitet kan brændstofforbruget reduceres med 5% -15%, og investeringsafkastperioden er normalt mellem 1-2 år. Efter installation af en udstødningsgasvarmeveksler af rustfrit stålplade i forbindelse med en savsmuldspelletkedel faldt udstødningsgastemperaturen fra 320 grader til 160 grader, og indblæsningslufttemperaturen steg til 180 grader. Kedlens termiske virkningsgrad steg med næsten 6 %, og brændstofforbruget faldt med omkring 12 %, med betydelige energibesparende effekter.

Med hensyn til miljøbeskyttelse og emissionsreduktion kan udstødningsgasvarmevekslere reducere udstødningstemperaturen fra biomassekedler fra over 300 grader til omkring 150 grader, hvilket ikke kun reducerer den termiske forurening af høj-temperatur røggas til atmosfæren, men også reducerer dannelsen af forurenende stoffer som f.eks. NOx-forurening, {{3} da CO og NOx reduceres betydeligt, hjælper virksomhederne med at opfylde standarder for ultra-lave emissioner. Samtidig kan faldet i røggastemperaturen reducere den termiske belastning på varmefladen og støvfjernelsesudstyret ved kedlens hale, forlænge levetiden for kedlen og røggassystemet og reducere omkostningerne til vedligeholdelse af udstyr. Derudover reduceres koncentrationen af ​​støv og ætsende komponenter i affaldsgassen efter genvinding af spildvarme yderligere, hvilket reducerer forureningen til det atmosfæriske miljø og er i overensstemmelse med udviklingspositioneringen af ​​ren og lav-kulstofbiomasseenergi.

Med den kontinuerlige udvikling af biomasseenergiindustrien og de stadig mere strenge miljøpolitikker, fortsætter den teknologiske iterationshastighed af biomassekedlers udstødningsgasvarmevekslere med at accelerere. I fremtiden vil industrien fokusere på tre hovedretninger: materialeinnovation, intelligent opgradering og systemintegration. Med hensyn til materialer vil nye materialer såsom nanobelægninger og grafenforstærkede kompositmaterialer blive promoveret for at reducere termisk modstand mod begroning, forbedre udstyrets korrosionsbestandighed og varmeledningsevne og forlænge udstyrets levetid yderligere; Med hensyn til intelligent styring, integration af digital tvilling- og AI-prædiktiv vedligeholdelsesteknologi, realtidsovervågning af udstyrs driftsstatus, opnåelse af fejladvarsel og præcis vedligeholdelse, reduktion af uplanlagt nedetid og sænkning af drifts- og vedligeholdelsesomkostninger; Med hensyn til systemintegration vil vi fremme koblingen af ​​udstødningsgasvarmevekslere med ORC-energiproduktion, absorptionsvarmepumper og andre teknologier for at opnå spildvarmegenvinding i det fulde temperaturområde på 80-600 grader, maksimere effektiviteten af ​​spildvarmeudnyttelsen og integrere med denitrifikation, afsvovling, støvfjernelse og andre systemer for at opnå integreret forureningsbehandling af flere systemer.

Som "vogter af spildvarmegenvinding" for biomassekedler løser spildgasvarmevekslere ikke kun industriproblemerne med spildvarmeenergi og forureningsemissioner fra biomassekedelaffaldsgas, men fremmer også udviklingen af ​​biomasseenergi mod høj effektivitet, renlighed og intelligens. Med den kontinuerlige innovation af teknologi og den kontinuerlige udvidelse af applikationsscenarier vil varmevekslere til udstødningsgas fra biomassekedel spille en vigtigere rolle i udnyttelsen af ​​vedvarende energi og opnåelsen af ​​"dual carbon"-mål, der hjælper virksomheder med at opnå en koordineret udvikling af energibesparelse, miljøbeskyttelse, emissionsreduktion og økonomiske fordele, hvilket injicerer en stærk{{1} energiudvikling af høj kvalitet i Kinas energiindustri.