冶金生产中提升锅炉热能回收效率的方法研究

◎陈泳江

工业用锅炉在整体国民经济生产作业过程中是一类主要的动力源头，并为冶金行业的技术进步做出了巨大的贡献，同时工业锅炉的运行过程也消耗了大量能源，其排放的烟尘和废水均含有未能有效回收使用的热能，导致了不必要的资源浪费。现阶段，冶金行业生产中煤气的能源消耗占比逐渐上升，特别是各条生产线满负荷运转情况下的单日消耗量。本文对怎样提升锅炉热能回收效率实施简单的讨论，给出了可以显著提高热能回收效率的办法。

伴随着国内冶金行业生产水平的持续提升，对相关能源使用情况的管控和使用愈来愈严格且正规，现阶段因为冶金行业相应的能源的使用也导致了自然环境的严重污染，形势非常严峻。因此，在冶金行业生产作业过程中，工业用锅炉的节能化使用现已经上升成为相关企业生存及发展的一类关键任务。随着冶金行业的生产作业持续进行，便会生成大量的煤气，这些生成的煤气均为比较优质的可循环再利用能量资源，污染水平低但是却具有较高的能效，是冶金生产过程中能够获得的优质的清洁能源。因此，冶炼生产进程中煤气资源的科学合理回收使用及相关热电锅炉的富余热能有效回收利用为提升能源使用效率，有效保护自然环境的关键任务。冶金行业锅炉的工作进程中，闭环装置系统中的除盐水将会随着热电锅炉的使用持续蒸发并消耗。与此同时在相关锅炉的炉膛管道内部将产生水垢及废渣，此类沉淀物的持续增加及聚集必然降低热电锅炉的综合热效率。因此，通常来讲生产运行过程中均要针对锅炉实行周期性排污作业，把此类沉淀物和锅炉炉腔底部的废渣排除到锅炉之外，以此防止结垢现象的产生。并提高锅炉的综合热效率，其运行过程也将更加安全和节约一定的成本。

一、锅炉的特点

锅炉的类型通常来讲分别是蒸汽式锅炉及热水式锅炉2大类，蒸汽式锅炉里的水分因为其内部温度的不断上升而逐渐地蒸发形成了水蒸汽，在相关的转化过程中将会同时出现显热和潜热2类状况的交替变化，而在热水形式锅炉中只出现显热现这一类状况的交替的现象。假如这两类锅炉均维持在想同的供热水平，此时的热水形式锅炉中的水流量便会大大高于蒸汽形式锅炉的内部的水流量。蒸汽形式锅炉和热水形式锅炉针对水流量区间的挑选也有一定的区别，也存在供水/回水的温度差。水流量的不同也会导致锅炉装置的热回收系统的传热温度差产生差异的状况，水侧表层的传热相关系数也存在差异。然而同一类热量回收利用系统，其烟气侧表层相比水侧表层对换热装置具有更显著的影响和制约，但是该水流量在相关区间内将有较明显的波动现象。水流在流动的情况下将会经过层流流动过渡之后就会变成相关的湍流流动。因此水侧表层针对传热装置的制约作用比较明显，无法忽视其的作用。假如水流量很大，锅炉内部的水温上升速度将会比较缓慢，这样的情况下，利于相关的热量回收设备的传热温差数值的增大，可以使得此系统的传热效应得到明显的增强。

二、提升锅炉热量回收再利用的相关办法

1.冷凝形式锅炉的相关特性。

冷凝形式的锅炉通常指的是在常规的锅炉的基础上加装了相关冷凝形式的换热装置，此类型的锅炉模式和常规的锅炉相比较，能够把锅炉设备的最终排烟温度显著降低。比如传统的冶金生产用锅炉装置，为了预防在低温的条件下锅炉装置产生腐蚀的问题，通常来讲排烟温度设置在一个相对较高的数值，一般是大于最终状态时刻的锅炉烟气水蒸气的露点温度，烟气内部大量热能没有经过适当的回收利用而是被白白排除系统而造成了不必要的浪费。与此同时，因为水蒸气没有经过冷凝处理，导致当中的许多热量也遭到浪费，使得相关锅炉整体热效率较低。而冷凝形式的锅炉，其排烟温度大大低于锅炉系统的冷凝水的温度，针对冷凝水回收过程中的热能进行再利用。现阶段行业内的冷凝水的回收再利用通常分为密闭形式及开放形式两类，上述两类模式在实际应用过程中回收热能的效率有所差别，并且工程投资的预算金额也有较大的差别，后文将会详细加以阐述。

2.间壁形式冷凝热量回收方式。

间接接触形式的冷凝的模式，其内部的烟气和被加热升温的相关介质在此类热能回收设备里不能直接发生联系，系统实行降温除烟，再实施处理。间壁形式的冷凝水热能回收再利用设备通常有两类，第一类是指热管形式换热装置在工作进程中，其中一段进行加温，生成的水蒸汽转移到冷凝部分降温形成水，借助循环水泵系统又一次次被升温加以循环使用，热能从较热部分转移到放热部分。第二类是指在中部的板片形式进行热交换。此类构造的特征即为设计合理简便，使用保养陈本较低，并且维修均比较便捷，换热效率较高。

3.直接接触冷凝形式。

冷却水在直接接触体系中注入热烟气体之中，能够方便使用喷嘴反向流动的模式。当冷凝水在热烟气体中的百分比达到一定数值时，该热烟气体便可以被降温至饱和温度以下。此类装置构造简便，金属材料使用较少，没有在污渍水垢热阻及水管内壁热阻，所以综合热阻数值比较小，热交换系数较大，热能回收再利用效率较高。除此以外，热烟气体通过水洗处理以后，当中包含的烟气粉尘及某些可溶物能直接溶进水中，能够阻止有毒有害气体对自然环境造成损坏。特别在水质标准较低的状况下，此类方法效果更加显著。

4.燃煤装置针对燃煤类型的挑选。

在当前应用的大部分冶金燃煤锅炉中，煤气系统均是分别实行燃烧作业的，燃烧以后产生的火焰全部依赖锅炉内部的高温辐射，与此同时与鼓风机及引风装置一共工作。如果在稳定的燃烧载荷作用下，常规燃煤燃烧系统能量消耗越大，锅炉鼓风机风扇的转速也相应越高，锅炉内部的燃烧也就越充分，然而此流程无法针对全部的锅炉作业均为有益，通常状况下燃烧以后，底层的吸热区域及火焰会出现延迟状态，所以这种状态风阻也会增加，除烟风机的压力也会随之提升，极易损坏锅炉内部燃烧的平衡状态，导致风量剧增或出现跑火现象。因此，在日常使用进程中，需要在炉拱、热风温度等区域实施有关的优化解决方案，确保热电锅炉在燃烧过程中锅炉内部燃气系统安全、平稳的燃烧状态。

三、结语

综上所述，在冶金工业作业中工业锅炉是非常重要的动力源之一，该装置对于每个相关企业的进步都起到重要的推进作用，与此同时，也迫使能源的损日益增加，工业锅炉排出的工业废水和废气中含有数量众多的热能没未能再次被有效利用，导致大量热能未被使用就被浪费消耗了。现阶段我国正处在新型清洁绿色环保能源持续改进的重要阶段，在冶金生产作业过程中煤气资源的科学使用已经成为了非常紧迫关键的任务，新型燃气锅炉逐步代替传统燃煤锅炉已经成为必然的趋势。而且最近几年以来，我国的空气污染，其中最严重的就是经常出现雾霾、周边自然环境污染的状况已被高度重视，不断强化整治力度，针对热能动力技术领域来说节能减排已经到了刻不容缓的程度。