如何做好余热回收系统的优化综述

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1、如何做好余热回收系统的优化 节能减排 吉林建华于生龙 建华管桩 余热回收概述 一、综述 余热是指受历史、技术、理念等因素的局限性，在已投运的工业企业 耗能装置中，原始设计未被合理利用的显热和潜热。它包括高温废气 余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反 应余热、可燃废气废液和废料余热等。根据调查，各行业的余热总资 源约占其燃料消耗总量的17%67%，可回收利用的余热资源约为余 热总资源的60%。 二、应用领域 对于我们而言能够做到余热回收利用的有：烟气余热、蒸压釜完成蒸 压工艺后的釜汽、蒸压釜或者蒸养池中高温凝结水。 三、回收途径 1、余热的回收利用途径很多。一般说来，综合

2、利用余热最好，其 次是直接利用，再次是间接利用（如余热发电）。综合利用就是根据 余热的品质，按照温度高低顺序不同按阶梯利用，品质高的可以用于 生产工艺或余热发电（如水泥厂）；低温的可以用来制热或利用吸收 式热泵来提高热量的数量或温度供生产和生活使用。 2、我们公司： 烟气余热的合理利用顺序是 ：省煤器空气预热器 热碱水余热的合理利用顺序是： 加热洗澡水冬季采暖供热 加热锅炉补给水 蒸汽余热的合理利用顺序是： 供蒸养池釜对釜充汽加热水 箱 四、热碱水余热回收方式 1、通过板式换热器进行热量的提取 2、板式换热汽 板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一 种新型高效换热器。各种板片

3、之间形成薄矩形通道，通过半片进行热 量交换。板式换热器是液液、液汽进行热交换的理想设备。它具 有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方 便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热 系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热 回收率可高达90%以上。 3、板式换热器的特点（一） n a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹 板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50200）下产生紊流， 所以传热系数高，一般认为是管壳式的35倍。 n b.对数平均温差大，末端温差小 在管壳式换热器中，两种流体分

4、别在管程和 壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并 流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热 器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热 可低于1，而管壳式换热器一般为5. n c.占地面积小 板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的25 倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式 换热器占地面积约为管壳式换热器的1/51/8。 n d.容易改变换热面积或流程组合 只要增加或减少几张板，即可达到增加或减 少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达

5、到所要求的流程组合， 适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。 n e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.40.8mm，而管壳式换热器的换热管 的厚度为2.02.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般 只有管壳式重量的1/5左右。 n f. 价格低 采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约 低40%60%。 3、板式换热器的特点（二） n g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大 批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。 n h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板 片进行机械清

6、洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。 n i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可 以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。 n j. 容量较小 是管壳式换热器的10%20%。 n k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因 此比传统的光滑管的压力损失大。 n L. 不易结垢 由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热 器的1/31/10. n m. 工作压力不宜过大，介质温度不宜过高，有可能泄露 板式换热器采用密 封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5MPa，介质温度应在低于250以下

7、，否则有 可能泄露。 n n. 易堵塞 由于板片间通道很窄，一般只有25mm，当换热介质含有较大颗 粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。 板式换热器（汽水）工艺流程图 余热利用的几个方面 1、用于公司员工洗澡水的加热 2、冬季供暖热源 3、加入锅炉补给水 1、对蒸养池供汽 2、釜对釜供汽 3、加热水箱 一、余汽利用 二、热水利用 一、学会2个热能计算 1、平衡法锅炉热效率计算公式: 如何才能使余热利用最大化 2、每小时50吨水由70加热到95需要多少热功率 经查找焓值对照表得出： n70 焓值293.53KJ/Kg n95 焓值398.48KJ/Kg n流量50吨/小时（398.48KJ/Kg2

8、93.53KJ/Kg） 50000Kg（398.48KJ/Kg293.48KJ/Kg）/3600秒 1458.3KW 1.4MW n1w=1J/s ； 1Kw=1KJ/s 水的焓值对照表 二、做好设备选型主要参考城镇供热管网设计规范 1、换热机组选型： 以1万平方米为例 10000m255W/m2103550KW0.55MW A、换热机组选型：以1万平方米为例 10000m255W/m2103550KW0.55MW B、由此得出换热机组热功率为0.55MW； 2、补水泵选型 A、多层供暖二次网补水泵的流量（不应小于供热系统循环流量的2，事故补水量不 应小于供热系统循环流量的4，一般我们选择5

9、）扬程（一座7层的办公楼，每层 高按3计算乘以7层等于21米另加35米等于25米；0.1Mpa10米高水柱；则需要25 米的补水泵扬程，即水泵出口输出压头0.25Mpa） B、由此补水泵的选型基本结束 3、二次网循环水泵的选型（一次网同理） A、根据供、回水的温差；根据热功率；即可算出循环水泵流量 B、循环水泵的扬程：单体阻力管道沿程阻力局部阻力换热器阻力循环泵扬 程，和楼高没关，即立式热水管道泵。 4、管道选型 A、要考虑承压等级 B、焊管（多用于采暖管道）、流体管（等级稍高）、无缝管（多用于蒸汽管道） C、一般水泵确定后，泵出口管径就已经确定，你可以由此来确定管道的管径；经济 流速，决定流

10、量,由此确定管径； 管道公称直径DN管道壁厚循环环水量(T/h)经济经济流速（m/s） 253.250.660.33 323.251.20.38 403.51.90.43 503.53.80.53 653.57.20.6 803.5120.66 1004210.75 1254.5370.85 1505600.95 20061401.2 25072601.4 3008(6)4051.55 3509(8)6001.64 40010(9)8001.75 45010(9)12001.90 5、阀门选型 A、按用途，根据阀门的不同用途可分： 开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

11、 止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。 调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。 分配用：用来改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分配阀、滑阀等。 安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设 备安全，如安全阀、事故阀。 特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。 B、截止阀、闸阀、蝶阀介绍： 按开关难易排列：截止阀、闸阀、蝶阀； 按阻力大小排列：截止阀、蝶阀、闸阀； 按关闭严密排列：截止阀、蝶阀、闸阀； 按价格贵贱排列：截止阀、蝶阀、闸阀； 截止阀、闸阀、蝶阀用途： 截止阀：用于小口径管道(支管)或管路未端的启闭和流量调节，多用于蒸汽管道。 蝶 阀：用于支干管

12、的启闭和流量调节，多用于供暖水管道。 闸 阀：用于干管的启闭，一般不用于流量调节，开关状态全开或全关。 截止阀有以下特点： 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小，耐磨。 开启高度小，阀杆开启或关闭行程相对较短，并具有非常可靠 的切断动作，使得 这种阀门非常适合作为介质的切断或调节及 节流使用。 通常只有一个密封面，制造工艺好，便于维修。 截止阀使用较为普遍，但由于开闭力矩较大，结构（阀体）长 度较长，一般公称通径都限制在DN200mm以下。 截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用 。 闸阀有以下特点： 流体阻力小。 介质的流向不受限制。 全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。

13、 体形比较简单，铸造工艺性较好。 外形尺寸和开启高度都较大。安装所需空间较大。 开闭过程中，密封面间有相对摩擦，容易引起擦伤现象。 闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨和维修增加一些困 难。 蝶阀有以下特点： 结构简单，外形尺寸小。由于结构紧凑，结构长度短，体积 小，重量轻，适用于大口径的阀门。 流体阻力小，全开时，阀座通道有效流通面积较大，因而流 体阻力较小。 启闭方便迅速，调节性能好，蝶板旋转90既可完成启闭。通 过改变蝶板的旋转角度可以分级控 制流量。 启闭力矩较小，由于转轴两侧蝶板受介质作用基本相等，而 产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。 低压密封性能好，密封面材料一般采用橡胶、塑料、故密封 性能好。受密封圈材料的限制，蝶阀的使用压力和工作温度范 围较小。但硬密封蝶阀的使用压力和工作温度范围，都有了很 大的提高。 三、优化余热回收工艺 A、减少电能的损耗 B、减少固定资产的投资 C、优化控制方式 D、阶梯回收利用热能 四、一个余热回收利用的工艺图纸 谢谢大家！