Pakokaasulämmönvaihdin biomassakattiloihin
Perinteisiin fossiilisten polttoaineiden kattiloihin verrattuna biomassakattiloiden polttoaine-ominaisuudet määräävät pakokaasujen käsittelyn erityispiirteen - biomassapolttoaineilla on korkea kosteus- ja tuhkapitoisuus ja palamisen jälkeen syntyvä pakokaasu sisältää suuren määrän pölyä, alkalimetalleja, raskasmetalleja ja syövyttäviä komponentteja, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia korroosionkestävyydelle ja tukkeutumisesille. Perinteisissä lämmönvaihtimissa on usein ongelmia, kuten alhainen lämmönsiirtotehokkuus, helppo hilseily ja tukkeutuminen sekä lyhyt käyttöikä, jotka eivät voi mukautua biomassakattiloiden monimutkaisiin käyttöolosuhteisiin. Biomassakattilan pakokaasulämmönvaihdin on ratkaissut tarkasti tämän alan ongelmat kohdistetulla rakennesuunnittelulla ja materiaalien optimoinnilla. Se on saavuttanut kaksi tavoitetta: tehokas hukkalämmön talteenotto pakokaasusta ja pitkällä aikavälillä vakaa laitteiden toiminta, ja siitä on tullut korvaamaton ydintukilaitteisto biomassakattilajärjestelmissä.
Biomassakattilan pakokaasulämmönvaihtimen toimintaperiaate perustuu kaasukaasu- tai kaasu-nestemäiseen epäsuoraan lämmönvaihtotekniikkaan, joka mahdollistaa lämmönsiirron korkean-lämpöisen pakokaasun ja kylmän väliaineen (ilman, veden jne.) välillä ilman suoraa kosketusta väliaineeseen, ja täydentää poistolämmön talteenoton ja uudelleenkäytön pakokaasusta. Työnkulku voidaan yksinkertaisesti tiivistää suljetun -silmukan kiertokulkuun "jätekaasulämmönvaihto → hukkalämmön talteenotto → toissijainen hyötykäyttö": biomassakattilan poltosta syntyvä korkean-lämpöinen jätekaasu menee savukaasun lämmönvaihtimen kuuman puolen virtauskanavaan savuputken kautta ja siirtää lämpöä kylmään väliaineeseen kylmän puolen lämmönvaihtimen kautta (tuotannon kylmän ilmanvaihtokanavan kautta). kiertovesi jne.); Lämmönsiirron päätyttyä pakokaasun lämpötila laskee merkittävästi noin 150 asteeseen ja se poistetaan ympäristön päästövaatimusten täyttämisen jälkeen; Lämpöä absorboivaa kylmää väliainetta voidaan käyttää kattilan palamisilman esilämmitykseen, tuotantoprosessin lämmitykseen, lämmitykseen ja muihin skenaarioihin, jolloin voidaan toteuttaa hukkalämpöresurssien hyödyntäminen ja muodostaa suotuisa kiertokulku "energian säästäminen ja kulutuksen vähentäminen → ympäristönsuojelu ja päästöjen vähentäminen".
Biomassakattiloiden käyttöominaisuuksien perusteella teollisuudessa yleisesti käytetyt jätekaasulämmönvaihtimet jaetaan pääosin kolmeen luokkaan. Jokainen tuotetyyppi on sovitettu eri mittakaavaisiin ja käyttöolosuhteisiin erilaisten rakenteellisten etujen omaaviin biomassakattiloihin, jotka täyttävät erilaiset hukkalämmön talteenottotarpeet.
Levytyyppinen jätekaasulämmönvaihdin on suositeltu ratkaisu pieniin ja keskikokoisiin{0}}biomassakattiloihin. Sen ydin koostuu useista metallista aallotettuja levyjä, ja kylmä ja kuuma väliaine virtaavat levyjen molemmille puolille, mikä mahdollistaa tehokkaan lämmönvaihdon ohuiden levyjen läpi. Aaltopahvilevyjen erityinen rakenne luo pakotettua turbulenssia virtauskanavaan, mikä parantaa huomattavasti lämmönsiirtokerrointa. Lämmönsiirtohyötysuhde on paljon korkeampi kuin perinteisillä hormityyppisillä lämmönvaihtimilla, lämmönsiirtokertoimella 30-50W/(m ² · K). Rakenne on kompakti ja tilavuus pienempi samalla lämmönsiirtotehokkuudella. Tukkeutumista estävä tuhkarakenne voidaan räätälöidä työolosuhteiden mukaan vastaamaan pienten ja keskikokoisten biomassakattiloiden tilasuunnitteluvaatimuksia. Samaan aikaan levylämmönvaihdin käyttää irrotettavaa rakennetta, joka on kätevä päivittäiseen puhdistukseen ja kunnossapitoon, ja voi tehokkaasti käsitellä biomassan jätekaasun korkean pölypitoisuuden ongelmaa välttäen hilseilyä ja tukkeutumista, jotka vaikuttavat toimintatehokkuuteen.
Putkityyppiset jätekaasulämmönvaihtimet sopivat paremmin korkean{0}}lämpötiloisten savukaasujen ja suuren ilmamäärän skenaarioihin, kuten suuriin biomassakattiloihin ja biomassavoimaloihin. Ne koostuvat teräsputkinipuista, joissa korkean-lämpötilojen poistokaasu virtaa putkien ulkopuolella ja kylmää väliainetta putkien sisällä, jolloin lämpö siirtyy metalliputkien seinien läpi. Putkilämmönvaihdin toimii luotettavasti, sillä on vahva paineenkesto ja se voi mukautua biomassakattilan pakokaasun korkeisiin lämpötiloihin. Putkinipun rakenne on helppo varustaa puhdistuslaitteella, jolla voidaan tehokkaasti käsitellä korkeapölyisiä pakokaasuja. Korroosionkestävyyden parantamiseksi putkimaisten lämmönvaihtimien putkiniput valmistetaan usein materiaaleista, kuten 304, 316L ruostumaton teräs, lämmönkestävä teräs, jne., jotka kestävät biomassan jätekaasun syövyttävien komponenttien eroosiota ja pidentävät laitteiden käyttöikää.
Viime vuosina kaksivaiheisia pakokaasulämmönvaihtimia on käytetty laajalti uudentyyppisenä lämmönvaihtolaitteistona biomassakattiloiden alalla. Siinä on jaettu rakenne, joka koostuu lämpöä absorboivasta päästä ja lämpöä luovuttavasta päästä, jotka on yhdistetty suljetulla putkilinjalla kiertojärjestelmän muodostamiseksi. Erillinen lämmönvaihtoväliaine ruiskutetaan sisään, ja väliaine imee poistokaasun lämmön lämpöä absorboivassa päässä ja haihtuu kylläiseksi höyryksi. Kun se on mennyt lämpöä luovuttavaan päähän vapauttamaan lämpöä, se tiivistyy nestemäiseen tilaan ja sykli toistuu lämmönsiirron loppuunsaattamiseksi. Sen ydinetu on kyky säätää lämmönvaihtimen seinämän lämpötilaa aina pakokaasun kastepistelämpötilan yläpuolelle, mikä välttää pohjimmiltaan matalan lämpötilan korroosion ja hilseilytukosongelmia. Samalla se saavuttaa säädettävän ja säädettävän seinämän lämpötilan, joka pystyy mukautumaan vaihtelevien biomassapolttoainelajikkeiden työolosuhteisiin ja kuormituksen vaihteluihin. Sen käyttöikä on paljon pidempi kuin perinteisillä lämpöputkilämmönvaihtimilla ja hukkalämmön talteenoton hyötysuhde on vakaa yli 80 %.
Biomassakattiloiden pakokaasulämmönvaihtimien käyttö on saavuttanut kolminkertaisen läpimurron energiansäästössä, ympäristönsuojelussa ja taloudellisissa hyödyissä, ja siitä on tullut tärkeä tuki biomassaenergian korkealaatuisen{0}}kehityksen edistämisessä. Energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen kannalta voidaan todeta, että ottamalla talteen poistokaasusta hukkalämpö kattilan palamisilman esilämmittämiseen, kattilan palamistehokkuutta voidaan parantaa noin 2 % -3 % jokaista 100 asteen ilman lämpötilan nousua kohden. Samalla haihdutuskapasiteetilla polttoaineen kulutusta voidaan vähentää 5 % -15 % ja investoinnin palautusaika on yleensä 1-2 vuoden välillä. Kun ruostumattomasta teräksestä valmistettu levytyyppinen pakokaasulämmönvaihdin oli asennettu sahanpurupellettikattilan yhteyteen, pakokaasun lämpötila laski 320 astetta 160 asteeseen ja tuloilman lämpötila nousi 180 asteeseen. Kattilan lämpöhyötysuhde nousi lähes 6 % ja polttoaineenkulutus laski noin 12 %, millä on merkittäviä energiansäästövaikutuksia.
Ympäristönsuojelun ja päästöjen vähentämisen kannalta pakokaasulämmönvaihtimet voivat alentaa biomassakattiloiden pakokaasujen lämpötilaa yli 300 astetta noin 150 asteeseen, mikä ei ainoastaan vähennä korkean lämpötilan savukaasujen lämpösaastetta ilmakehään, vaan myös vähentää merkittävästi epäpuhtauksien, kuten NOx -, päästöjä, hiilidioksidipäästöjä ja NOx-päästöjä, jotka johtuvat täydellisemmästä palamisesta. täyttävät erittäin-alhaiset päästöstandardit. Savukaasujen lämpötilan lasku voi samalla vähentää lämpökuormitusta lämmityspinnalle ja pölynpoistolaitteistolle kattilan peräpäässä, pidentää kattilan ja hormijärjestelmän käyttöikää ja vähentää laitteiden ylläpitokustannuksia. Lisäksi pölyn ja syövyttävien komponenttien pitoisuus jätekaasussa hukkalämmön talteenoton jälkeen vähenee entisestään, mikä vähentää ilmakehän saastumista ja mukautuu puhtaan ja vähähiilisen{7}}biomassaenergian kehitykseen.
Biomassaenergiateollisuuden jatkuvan kehityksen ja tiukentuvien ympäristöpolitiikan myötä biomassakattilan pakokaasulämmönvaihtimien teknologinen iteraationopeus kiihtyy edelleen. Jatkossa toimiala keskittyy kolmeen pääsuuntaan: materiaaliinnovaatioihin, älykkääseen päivitykseen ja järjestelmäintegraatioon. Materiaalien osalta edistetään uusia materiaaleja, kuten nanopinnoitteita ja grafeenivahvisteisia komposiittimateriaaleja likaantumisen lämmönkestävyyden vähentämiseksi, laitteiden korroosionkestävyyden ja lämmönjohtavuuden parantamiseksi sekä laitteiden käyttöiän pidentämiseksi. Mitä tulee älykkääseen ohjaukseen, integroituun digitaaliseen kaksois- ja tekoälyyn ennakoivaan ylläpitotekniikkaan, laitteiden toiminnan tilan reaaliaikaiseen-seurantaan, vikavaroitusten ja tarkan huollon saavuttamiseen, suunnittelemattomien seisokkien vähentämiseen sekä käyttö- ja ylläpitokustannusten alentamiseen. Järjestelmäintegraation osalta edistämme pakokaasulämmönvaihtimien kytkemistä ORC-sähköntuotantoon, absorptiolämpöpumppuihin ja muihin tekniikoihin hukkalämmön talteenoton saavuttamiseksi täydellä lämpötila-alueella 80-600 astetta, hukkalämmön hyödyntämisen tehokkuuden maksimoimiseksi ja integroimiseksi denitrifikaatioon, rikinpoistoon, pölynpoistoon ja muihin järjestelmiin useiden epäpuhtauksien integroidun käsittelyn saavuttamiseksi.
Biomassakattiloiden "hukkalämmön talteenoton vartijana" jätekaasulämmönvaihtimet eivät ainoastaan ratkaise hukkalämpöenergian ja biomassakattilan jätekaasujen saastepäästöjen aiheuttamia ongelmia, vaan edistävät myös biomassaenergian kehittämistä kohti korkeaa hyötysuhdetta, puhtautta ja älykkyyttä. Jatkuvan teknologian innovaation ja sovellusskenaarioiden jatkuvan laajentamisen myötä biomassakattiloiden pakokaasulämmönvaihtimilla on entistä tärkeämpi rooli uusiutuvan energian hyödyntämisessä ja "kaksoishiilen" tavoitteiden saavuttamisessa, mikä auttaa yrityksiä saavuttamaan koordinoidun energiansäästön, ympäristönsuojelun, päästöjen vähentämisen ja taloudellisten hyötyjen kehittämisen, mikä antaa vahvan sysäyksen Kiinan korkealaatuiselle puhtaan energian teollisuudelle.
