Išmetamųjų dujų šilumokaitis biomasės katilams

Palyginti su tradiciniais iškastinio kuro katilais, biomasės katilų kuro charakteristikos lemia išmetamųjų dujų apdorojimo ypatumus - biomasės kuras turi didelį drėgmės ir pelenų kiekį, o po degimo susidarančiose išmetamosiose dujose yra daug dulkių, šarminių metalų, sunkiųjų metalų ir korozinių komponentų, o tai kelia aukštesnius reikalavimus atsparumui korozijai ir antiblokavimo įrangai. Tradiciniai šilumokaičiai dažnai turi problemų, tokių kaip mažas šilumos perdavimo efektyvumas, lengvas apnašas ir užsikimšimas, trumpas tarnavimo laikas, kurios negali prisitaikyti prie sudėtingų biomasės katilų darbo sąlygų. Specialus biomasės katilų išmetamųjų dujų šilumokaitis tiksliai išsprendė šios pramonės šakos problemas, taikydamas tikslinį konstrukcinį projektavimą ir medžiagų optimizavimą, siekdamas dviejų tikslų – efektyvaus išmetamųjų dujų šilumos atgavimo ir ilgalaikio-stabilaus įrangos veikimo, tapdamas nepakeičiama pagrindine pagalbine įranga biomasės katilų sistemose.
Pagrindinis biomasės katilo išmetamųjų dujų šilumokaičio veikimo principas pagrįstas dujų arba dujų -skystųjų netiesioginių šilumos mainų technologija, kuri užtikrina šilumos perdavimą tarp aukštos-temperatūros išmetamųjų dujų ir šaltos terpės (oro, vandens ir kt.) be tiesioginio kontakto su terpe, ir užbaigia išmetamųjų dujų šilumos atgavimą ir pakartotinį panaudojimą. Darbo eigą galima paprasčiausiai apibendrinti kaip uždaro ciklo ciklą „atliekinių dujų šilumos mainai → atliekinės šilumos atgavimas → antrinis panaudojimas“: aukštos-temperatūros išmetamosios dujos, susidarančios deginant biomasės katilą, patenka į išmetamųjų dujų šilumokaičio karšto šoninio srauto kanalą per dūmtakį ir perduoda šilumą šaltai terpei šalto šoninio oro srauto srauto kanalu (katilas per metalinį šilumos mainų srauto kanalą). cirkuliacinis vanduo ir kt.); Pasibaigus šilumos perdavimui, išmetamųjų dujų temperatūra gerokai sumažinama iki maždaug 150 laipsnių ir išleidžiama įvykdžius aplinkos emisijos reikalavimus; Šilumą sugerianti šalta terpė gali būti naudojama katilo degimo oro išankstiniam pašildymui, gamybos proceso šildymui, šildymui ir kitiems scenarijams, realizuojant atliekinės šilumos išteklių panaudojimą ir formuojant veiksmingą ciklą „energijos taupymas ir suvartojimo mažinimas → aplinkos apsauga ir emisijų mažinimas“.

Remiantis biomasės katilų veikimo charakteristikomis, pramonėje dažniausiai naudojami išmetamųjų dujų šilumokaičiai skirstomi į tris kategorijas. Kiekvienas gaminio tipas yra pritaikytas skirtingo masto ir eksploatavimo sąlygų biomasės katilams su skirtingais struktūriniais pranašumais, tenkinančiais įvairius atliekų šilumos regeneravimo poreikius.

Plokštelės išmetamųjų dujų šilumokaitis yra tinkamiausias sprendimas mažiems ir vidutiniams{0}}biomasės katilams. Jo šerdį sudaro keli metalinių gofruotų plokščių rinkiniai, o šalta ir karšta terpė teka abiejose plokščių pusėse, užtikrinant efektyvų šilumos mainą per plonas plokštes. Speciali gofruotų plokščių struktūra sukuria priverstinę turbulenciją srauto kanale, labai pagerindama šilumos perdavimo koeficientą. Šilumos perdavimo efektyvumas yra daug didesnis nei tradicinių dūmtakio tipo šilumokaičių, kurių šilumos perdavimo koeficientas yra 30-50W/(m ² · K). Konstrukcija yra kompaktiška, o tūris mažesnis esant tokiam pat šilumos perdavimo efektyvumui. Užsikimšimui atspari pelenų konstrukcija gali būti pritaikyta pagal darbo sąlygas, kad atitiktų mažų ir vidutinių biomasės katilų erdvinio išdėstymo reikalavimus. Tuo pačiu metu plokštelinis šilumokaitis turi nuimamą konstrukciją, kuri yra patogi kasdieniniam valymui ir priežiūrai ir gali veiksmingai išspręsti didelio dulkių kiekio biomasės išmetamosiose dujose problemą, išvengiant nuosėdų susidarymo ir užsikimšimo, turinčio įtakos veiklos efektyvumui.
Vamzdžių tipo išmetamųjų dujų šilumokaičiai labiau tinka esant aukštai{0}}dūmų temperatūrai ir dideliam oro kiekiui, pvz., dideliems biomasės katilams ir biomasės elektrinėms. Jie sudaryti iš plieninių vamzdžių ryšulių, kurių išorėje teka aukštos-temperatūros išmetamosios dujos, o vamzdžių viduje teka šalta terpė, todėl šiluma perduodama per metalinių vamzdžių sieneles. Vamzdinis šilumokaitis veikia patikimai, turi stiprų atsparumą slėgiui ir gali prisitaikyti prie aukštos biomasės katilo išmetamųjų dujų temperatūros sąlygų. Vamzdžių pluošto konstrukciją lengva įrengti su valymo įtaisu, kuris gali efektyviai išvalyti daug dulkių. Siekiant padidinti atsparumą korozijai, vamzdinių šilumokaičių vamzdžių ryšuliai dažnai gaminami iš tokių medžiagų kaip 304, 316L nerūdijantis plienas, karščiui{8}}atsparus plienas ir kt., kurios gali atsispirti korozinių komponentų erozijai biomasės išmetamosiose dujose ir pailginti įrangos eksploatavimo laiką.

Pastaraisiais metais dviejų{0}}fazių srauto išmetamųjų dujų šilumokaičiai buvo plačiai naudojami kaip naujo tipo šilumos mainų įranga biomasės katilų srityje. Jame yra padalinta struktūra, kurią sudaro šilumą sugeriantis galas ir šilumą išskiriantis galas, sujungti uždaru vamzdynu, kad susidarytų cirkuliacinė sistema. Tam skirta šilumos mainų terpė įpurškiama į vidų, o terpė sugeria išmetamųjų dujų šilumą šilumą sugeriančiame gale ir išgaruoja į sočiuosius garus. Įėjus į šilumos išleidimo galą, kad išleistų šilumą, ji kondensuojasi į skystą būseną, o ciklas kartojasi, kad užbaigtų šilumos perdavimą. Pagrindinis jo pranašumas yra galimybė visada valdyti šilumokaičio sienelės temperatūrą, viršijančią išmetamųjų dujų rasos taško temperatūrą, iš esmės išvengiant žemos temperatūros korozijos ir nuosėdų užsikimšimo problemų. Tuo pačiu metu pasiekiama kontroliuojama ir reguliuojama sienų temperatūra, kuri gali prisitaikyti prie kintamų biomasės kuro rūšių darbo sąlygų ir apkrovos svyravimų. Jo tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei tradicinių šiluminių vamzdžių šilumokaičių, o atliekų šilumos atgavimo efektyvumas yra stabilus, viršija 80%.

Biomasės katilų išmetamųjų dujų šilumokaičių taikymas pasiekė trigubą proveržį energijos taupymo, aplinkos apsaugos ir ekonominės naudos srityse. Tai tapo svarbia parama skatinant kokybišką{0}}biomasės energijos plėtrą. Kalbant apie energijos taupymą ir suvartojimo mažinimą, atgaunant išmetamųjų dujų šilumą katilo degimo orui pašildyti, katilo degimo efektyvumą galima pagerinti maždaug 2 % -3 % kas 100 laipsnių padidinus oro temperatūrą. Esant tokiam pačiam garinimo pajėgumui, degalų sąnaudas galima sumažinti 5–15%, o investicijų atsipirkimo laikotarpis paprastai yra 1–2 metai. Sumontavus nerūdijančio plieno plokštelinį išmetamųjų dujų šilumokaitį kartu su pjuvenų granuliniu katilu, išmetamųjų dujų temperatūra sumažėjo nuo 320 laipsnių iki 160 laipsnių, o įeinančio oro temperatūra pakilo iki 180 laipsnių. Katilo šiluminis naudingumo koeficientas padidėjo beveik 6%, o kuro sąnaudos sumažėjo apie 12%, o tai žymiai taupo energiją.

Kalbant apie aplinkos apsaugą ir emisijų mažinimą, išmetamųjų dujų šilumokaičiai gali sumažinti biomasės katilų išmetamųjų dujų temperatūrą nuo daugiau nei 300 laipsnių iki maždaug 150 laipsnių, o tai ne tik sumažina šiluminę -temperatūrų išmetamųjų dujų į atmosferą taršą, bet ir žymiai sumažina teršalų, pvz., NOx -, susidarymą, nes įmonėse išmetama mažiau CO ir išmetamų NOx medžiagų dėl pilnesnio degimo. atitinka itin-mažus emisijos standartus. Tuo pačiu metu sumažėjus išmetamųjų dujų temperatūrai, gali sumažėti šiluminė apkrova šildymo paviršiui ir dulkių šalinimo įrangai katilo uodegoje, pailgėti katilo ir dūmtakių sistemos eksploatavimo laikas bei sumažinti įrangos priežiūros išlaidas. Be to, dulkių ir korozinių komponentų koncentracija išmetamosiose dujose po atliekų šilumos atgavimo dar labiau sumažinama, sumažinant atmosferos aplinkos taršą ir suderinant su švarios ir mažai anglies dioksido išskiriančios biomasės energijos vystymu.

Nuolat tobulėjant biomasės energetikos pramonei ir vis griežtėjant aplinkosaugos politikai, biomasės katilų išmetamųjų dujų šilumokaičių technologinis iteracijos greitis ir toliau spartėja. Ateityje pramonė sutelks dėmesį į tris pagrindines kryptis: medžiagų inovacijas, išmanųjį atnaujinimą ir sistemų integravimą. Kalbant apie medžiagas, bus skatinamos naujos medžiagos, pvz., nano dangos ir grafenu sustiprintos kompozicinės medžiagos, siekiant sumažinti šiluminę atsparumą užsiteršimui, pagerinti įrangos atsparumą korozijai ir šilumos laidumą bei dar labiau pailginti įrangos tarnavimo laiką; Kalbant apie išmanųjį valdymą, integruotą skaitmeninę dvigubą ir AI nuspėjamąją techninės priežiūros technologiją, realiu-laiku stebimą įrangos veikimo būseną, įspėjimą apie gedimus ir tikslią priežiūrą, neplanuotų prastovų ir eksploatavimo bei priežiūros sąnaudų mažinimą; Kalbant apie sistemų integravimą, mes skatinsime išmetamųjų dujų šilumokaičių sujungimą su ORC energijos generavimo, absorbciniais šilumos siurbliais ir kitomis technologijomis, kad būtų galima atgauti perteklinę šilumą visame 80-600 laipsnių temperatūros diapazone, maksimaliai padidinti perteklinės šilumos panaudojimo efektyvumą ir integruoti su denitrifikacijos, sieros šalinimo, dulkių šalinimo ir kitomis sistemomis, kad būtų pasiektas integruotas daugelio teršalų apdorojimas.

Būdami biomasės katilų „atliekinės šilumos atgavimo sergėtojai“, išmetamųjų dujų šilumokaičiai ne tik sprendžia pramonės atliekų šilumos energijos ir taršos iš biomasės katilų išmetamųjų dujų problemas, bet ir skatina biomasės energijos plėtrą siekiant didelio efektyvumo, švarumo ir intelekto. Nuolat diegiant technologijas ir plečiant taikymo scenarijus, biomasės katilų išmetamųjų dujų šilumokaičiai vaidins svarbesnį vaidmenį naudojant atsinaujinančią energiją ir siekiant „dvigubos anglies“ tikslų, padėsiančių įmonėms pasiekti koordinuotą energijos taupymo, aplinkos apsaugos, išmetamų teršalų mažinimo ir ekonominės naudos plėtrą, suteikdami stiprų impulsą švarios energijos pramonės plėtrai Kinijoje.{1}}