摘要：排烟热损失是工业锅炉的最大一部分热损失，通过工程实例对锅炉排烟热损从经济和社会效益方面做了研究，提高原系统余热回收效率和能源利用率，同时大幅度减少S0和PM2.5排放，响应了当今世界节能减排的号召，意义重大，本文主要从我厂分析并总结经验引以致用。
关键词：项目意义 技术方案 经济效益
一、项目建设必要性及其意义
由于锅炉的平均排烟温度为70～95℃，大量的显热随锅炉排烟排放到大气中，而且天然气中含有氢，燃烧后生成的水中含有大量的潜热，也随之排到大气中，烟气中这部分显热和潜热是相当可观的，所以对现有锅炉进行技术改造，增加余热回收装置将排烟中的大量热能回收，提高锅炉热效率，降低天然气消耗，就为公司带来可观的经济效益。本项目着眼于回收烟气中的潜热，根据逆卡诺循环和洛伦兹循环原理，运用溴化锂吸收式热泵技术，采用溴化锂热泵机组，将烟气中的热量回收至锅炉回水中，从而达节能减排的目的，保障公司经济的可持续发展，面对我集团转型升级后资金短缺问题，根据集团实际情况，节约成本，利用合理的能源转换方式，将原来锅炉烟气中低品位热量加以利用。
二、技术方案
1溴化锂吸收式热泵
吸收式热泵是余热利用的有效方式，该系统利用某些具有特殊性质的工质对，通过热能的驱动，使工质对物质间吸收与释放，产生相态变化，从而伴随吸热和放热过程。该过程只需要消耗很少的电力来提供泵功，就可达到余热利用的目的。
溴化锂工质对以水为制冷剂，溴化锂溶液为吸收剂，以制取中温水。溴化锂吸收式热泵被广泛使用，是由于其具备以下特殊优势：
①利用热能为动力，不但能源利用范围较广，而且能利用低品位热能余热、排热，使溴化锂吸收式热泵可以大量节约能耗；
②运转安静。整个机组除功率较小的屏蔽泵外，无其他运动部件，噪声较小；
③以溴化锂溶液为工质，无臭、无毒，有利于满足环保要求；
④热泵机组在真空状态下运行，无高压爆炸危险，安全可靠；
⑤制冷量调节范围广。可进行冷量的无级调节，并且随着负荷的变化调节溶液循环量，有着优良的调节特征性；
⑥对外界条件变化的适应性强。
2工艺原理
溴化锂吸收式热泵系统采用溴化锂-水作为工质对，水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂。这种热泵设备具有节能省电的优点，可利用低品位热源提供热水。溴化锂吸收式热泵机组运转平稳，安装简便，噪声小，结构相对简单，制造方便，负荷变化时机组性能稳定。
3方案设计
3.1方案一
拟选用溴化锂吸收式热泵机组，130℃的废热烟气作为驱动热源，吸收剂为溴化锂，制冷剂为水；制冷冷量用于降低循环水温度，通过溴化锂机组的工作不仅使烟气温度降到理想的范围，而且使锅炉水的温度从50℃上升到54℃。
（1）流程关键参数计算
利用Aspen plus软件对本方案进行工艺模拟，驱动烟气（130℃）流量取25000m3/h，结果如下：
注： (一) 技术参数表中各外部条件—循环水、锅炉水、烟气均为名义工况值，实际运行时可适当调整。
(二) 冷水、冷却水、热水侧污垢系数 0.086m2K/kW (0.0001m2·h·℃/kcal)。
（3）效益分析
按烟气最大热量（流量36000m3/h）考虑，若采用燃烧天然气将160t/h锅炉回水从温度50℃加热至54℃，所需热量Q为2.688×109J，则需要天然气75m3/h，按供暖期5个月计算，锅炉满负荷状态下可带来的经济效益为45.9万元，项目具有较好的经济效益，此外，此项目可有效降低热排放，有利于环保。
3.2方案二
由于锅炉实际运行过程中排烟温度有可能低于130℃，导致溴化锂机组不稳定运行，因此考虑使用天然气燃烧为驱动热源来加热溴化锂溶液，此方案将锅炉水的温度从50℃上升到58℃。
（3）效益分析
按天然气燃烧加热驱动考虑，若采用燃烧天然气将160t/h锅炉回水从温度50℃加热至58℃，所需热量Q为5.376×109J，则需要天然气149m3/h，作为驱动热源将溴化锂溶液加热所需热量Q为3×109J，需消耗天然气85.6m3，节省天然气的量为64m3，按供暖期5个月计算，锅炉满负荷状态下可带来的经济效益为38.9万元，由于采用天然气作为驱动热源，溴化锂机组可以持续稳定运行。
参考文献：
[1]张润盘， 董丽娟， 辛建华，等. 锅炉烟气余热利用方案研究[J]. 热力发电，2013， 42(11):107-109.
[2]徐民，赵明，梁俊宇，等. 火电锅炉烟气余热利用研究[J]. 热能动力工程， 2015， 30(6):880-884.
论文作者:高海峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：溴化锂论文; 锅炉论文; 烟气论文; 余热论文; 天然气论文; 热泵论文; 工质论文; 《防护工程》2018年第19期论文;