Uitlaatgaswarmtewisselaar voor biomassaketels

Vergeleken met traditionele ketels op fossiele brandstoffen bepalen de brandstofeigenschappen van biomassaketels de bijzonderheid van hun uitlaatgasbehandeling. - biomassabrandstoffen hebben een hoog vocht- en asgehalte, en het uitlaatgas dat na verbranding wordt geproduceerd bevat een grote hoeveelheid stof, alkalimetalen, zware metalen en corrosieve componenten, wat hogere eisen stelt aan de corrosieweerstand en antiblokkering van warmtewisselingsapparatuur. Traditionele warmtewisselaars hebben vaak problemen zoals een lage warmteoverdrachtsefficiëntie, gemakkelijke kalkaanslag en verstopping, en een korte levensduur, die zich niet kunnen aanpassen aan de complexe werkomstandigheden van biomassaketels. De speciale uitlaatgaswarmtewisselaar voor biomassaketels heeft de pijnpunten in deze sector nauwkeurig opgelost door gericht structureel ontwerp en materiaaloptimalisatie, waardoor de tweeledige doelstellingen zijn bereikt: efficiënte terugwinning van afvalwarmte uit uitlaatgas en stabiele werking van apparatuur op de lange- termijn, waardoor het een onmisbare ondersteunende kernapparatuur is geworden in biomassaketelsystemen.
Het kernwerkprincipe van de uitlaatgaswarmtewisselaar voor biomassaketels is gebaseerd op gasgas of gas{0}}vloeistof indirecte warmtewisselingstechnologie, die warmteoverdracht tussen uitlaatgas met hoge- temperatuur en koud medium (lucht, water, enz.) bereikt zonder direct contact met het medium, en voltooit het terugwinnen en hergebruiken van afvalwarmte uit uitlaatgas. De workflow kan eenvoudig worden samengevat als een gesloten-luscyclus van "afgaswarmte-uitwisseling → afvalwarmteterugwinning → secundair gebruik": het hoge- afgas dat wordt gegenereerd door de verbranding van een biomassaketel komt via het rookkanaal het hete zijstroomkanaal van de afgaswarmtewisselaar binnen en draagt ​​warmte over aan het koude medium in het koude zijstroomkanaal via het metalen warmtewisselaaroppervlak van de warmtewisselaar (zoals koude lucht die de ketel binnenkomt, productiecirculerend water, enz.); Na voltooiing van de warmteoverdracht wordt de temperatuur van het uitlaatgas aanzienlijk verlaagd tot ongeveer 150 graden, en wordt het afgevoerd nadat aan de milieu-emissie-eisen is voldaan; Het koude medium dat warmte absorbeert, kan worden gebruikt voor het voorverwarmen van de verbrandingslucht van de ketel, het verwarmen van het productieproces, het verwarmen en andere scenario's, waarbij het gebruik van afvalwarmtebronnen wordt gerealiseerd en een positieve cyclus wordt gevormd van "energiebesparing en verbruiksreductie → milieubescherming en emissiereductie".

Op basis van de bedrijfskenmerken van biomassaketels worden de veelgebruikte rookgaswarmtewisselaars in de industrie hoofdzakelijk onderverdeeld in drie categorieën. Elk type product is aangepast aan biomassaketels van verschillende schaalgroottes en bedrijfsomstandigheden met verschillende structurele voordelen, en voldoet aan de diverse behoeften op het gebied van de terugwinning van restwarmte.

De afgaswarmtewisselaar van het platentype is de voorkeursoplossing voor kleine en middelgrote- biomassaketels. De kern bestaat uit meerdere sets metalen golfplaten, en de koude en hete media stromen aan beide zijden van de platen, waardoor een efficiënte warmte-uitwisseling via dunne platen wordt bereikt. De speciale structuur van golfplaten zorgt voor geforceerde turbulentie in het stromingskanaal, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënt aanzienlijk verbetert. Het warmteoverdrachtsrendement is veel hoger dan dat van traditionele warmtewisselaars met rookkanaal, met een warmteoverdrachtscoëfficiënt van 30-50W/(m² · K). De structuur is compact en het volume is kleiner bij dezelfde warmteoverdrachtsefficiëntie. De antiverstoppingsasstructuur kan worden aangepast aan de werkomstandigheden om te voldoen aan de ruimtelijke lay-outvereisten van kleine en middelgrote biomassaketels. Tegelijkertijd heeft de platenwarmtewisselaar een afneembaar ontwerp, wat handig is voor dagelijkse reiniging en onderhoud, en effectief kan omgaan met het probleem van een hoog stofgehalte in biomassa-afvalgas, waardoor kalkafzetting en verstopping worden vermeden die de operationele efficiëntie beïnvloeden.
Afgaswarmtewisselaars van het buistype zijn geschikter voor hoge-scenario's voor rookgas en hoge luchtvolumes, zoals grote biomassaketels en biomassacentrales. Ze zijn samengesteld uit stalen pijpbundels, waarbij afgas met een hoge- temperatuur buiten de buizen stroomt en koud medium in de buizen stroomt, waardoor warmteoverdracht via metalen buiswanden wordt bereikt. De buizenwarmtewisselaar werkt betrouwbaar, heeft een sterke drukweerstand en kan zich aanpassen aan de hoge temperatuuromstandigheden van het uitlaatgas van de biomassaketel. De buizenbundelstructuur is eenvoudig uit te rusten met een reinigingsapparaat, dat uitlaatgassen met veel stof effectief kan behandelen. Om de corrosieweerstand te verbeteren, zijn de buizenbundels van buisvormige warmtewisselaars vaak gemaakt van materialen zoals 304, 316L roestvrij staal, hitte-staal, enz., die bestand zijn tegen de erosie van corrosieve componenten in biomassa-afvalgas en de levensduur van de apparatuur verlengen.

De afgelopen jaren zijn uitlaatgaswarmtewisselaars met twee--fasestromen op grote schaal gebruikt als een nieuw type warmtewisselaarapparatuur op het gebied van biomassaketels. Het heeft een gespleten structuur, bestaande uit een warmte-absorberend uiteinde en een warmte-afgevend uiteinde, verbonden door een gesloten pijpleiding om een ​​circulatiesysteem te vormen. Binnenin wordt een speciaal warmtewisselaarmedium geïnjecteerd, en het medium absorbeert de warmte van het uitlaatgas aan het warmteabsorberende uiteinde en verdampt tot verzadigde stoom. Nadat het het warmteafgevende uiteinde is binnengegaan om warmte vrij te geven, condenseert het in vloeibare toestand en herhaalt de cyclus zich om de warmteoverdracht te voltooien. Het belangrijkste voordeel ligt in de mogelijkheid om de wandtemperatuur van de warmtewisselaar altijd boven de dauwpunttemperatuur van het uitlaatgas te regelen, waardoor corrosie bij lage- temperaturen en verstoppingsproblemen door kalkaanslag fundamenteel worden vermeden. Tegelijkertijd wordt een regelbare en instelbare wandtemperatuur bereikt, die zich kan aanpassen aan de werkomstandigheden van variabele biomassabrandstofvariëteiten en belastingsschommelingen. De levensduur is veel langer dan die van traditionele heatpipe-warmtewisselaars, en de efficiëntie van de afvalwarmteterugwinning is stabiel op meer dan 80%.

De toepassing van uitlaatgaswarmtewisselaars voor biomassaketels heeft een drievoudige doorbraak bereikt op het gebied van energiebesparing, milieubescherming en economische voordelen, waardoor het een belangrijke steun is geworden voor het bevorderen van de- hoogwaardige ontwikkeling van biomassa-energie. In termen van energiebesparing en verbruiksreductie kan het verbrandingsrendement van de ketel met ongeveer 2% -3% worden verbeterd voor elke 100 graden stijging van de luchttemperatuur door restwarmte uit uitlaatgassen terug te winnen en de verbrandingslucht van de ketel voor te verwarmen. Bij dezelfde verdampingscapaciteit kan het brandstofverbruik met 5% -15% worden verminderd en bedraagt ​​de terugverdientijd van de investering doorgaans tussen de 1 en 2 jaar. Na installatie van een uitlaatgaswarmtewisselaar van het roestvrijstalen plaattype in combinatie met een zaagselpelletketel, daalde de uitlaatgastemperatuur van 320 graden naar 160 graden en steeg de inlaatluchttemperatuur tot 180 graden. Het thermisch rendement van de ketel steeg met bijna 6% en het brandstofverbruik daalde met ongeveer 12%, met aanzienlijke energiebesparende effecten.

Op het gebied van milieubescherming en emissiereductie kunnen uitlaatgaswarmtewisselaars de uitlaatgastemperatuur van biomassaketels verlagen van boven de 300 graden tot ongeveer 150 graden, waardoor niet alleen de thermische vervuiling van hoge- rookgassen naar de atmosfeer wordt verminderd, maar ook de productie van verontreinigende stoffen zoals NOx wordt verminderd - door een volledigere verbranding wordt de uitstoot van verontreinigende stoffen zoals CO en NOx aanzienlijk verminderd, waardoor bedrijven aan ultra-lage emissienormen kunnen voldoen. Tegelijkertijd kan de verlaging van de rookgastemperatuur de thermische belasting op het verwarmingsoppervlak en de stofverwijderingsapparatuur aan de staart van de ketel verminderen, de levensduur van de ketel en het rookgassysteem verlengen en de onderhoudskosten van de apparatuur verlagen. Bovendien wordt de concentratie van stof en corrosieve componenten in het afvalgas na de terugwinning van afvalwarmte verder verminderd, waardoor de vervuiling van het atmosferische milieu wordt verminderd en wordt afgestemd op de ontwikkelingspositie van schone en-koolstofarme biomassa-energie.

Met de voortdurende ontwikkeling van de biomassa-energie-industrie en het steeds strengere milieubeleid blijft de technologische iteratiesnelheid van uitlaatgaswarmtewisselaars voor biomassaketels toenemen. In de toekomst zal de industrie zich concentreren op drie hoofdrichtingen: materiaalinnovatie, intelligente upgrades en systeemintegratie. Op het gebied van materialen zullen nieuwe materialen zoals nanocoatings en met grafeen versterkte composietmaterialen worden gepromoot om de thermische weerstand tegen vervuiling te verminderen, de corrosieweerstand en thermische geleidbaarheid van apparatuur te verbeteren en de levensduur van apparatuur verder te verlengen; Op het gebied van intelligente controle, de integratie van digital twin en AI-technologie voor voorspellend onderhoud, realtime monitoring van de werkingsstatus van apparatuur, het realiseren van foutwaarschuwingen en nauwkeurig onderhoud, het verminderen van ongeplande stilstand en het verlagen van de exploitatie- en onderhoudskosten; Op het gebied van systeemintegratie zullen we de koppeling van uitlaatgaswarmtewisselaars met ORC-stroomopwekking, absorptiewarmtepompen en andere technologieën bevorderen om restwarmteterugwinning in het volledige temperatuurbereik van 80-600 graden te bereiken, de efficiëntie van het gebruik van afvalwarmte te maximaliseren en te integreren met denitrificatie, ontzwaveling, stofverwijdering en andere systemen om een ​​geïntegreerde behandeling van meerdere verontreinigende stoffen te bereiken.

Als de "bewaker van de terugwinning van afvalwarmte" voor biomassaketels lossen afgaswarmtewisselaars niet alleen de industriële problemen van afvalwarmte-energie en vervuilingsemissies door afvalgas van biomassaketels op, maar bevorderen ze ook de ontwikkeling van biomassa-energie naar een hoog rendement, zuiverheid en intelligentie. Met de voortdurende innovatie van de technologie en de voortdurende uitbreiding van toepassingsscenario's zullen de uitlaatgaswarmtewisselaars van biomassaketels een belangrijkere rol spelen bij het gebruik van hernieuwbare energie en het bereiken van 'dual carbon'-doelstellingen. Ze helpen bedrijven een gecoördineerde ontwikkeling te bereiken op het gebied van energiebesparing, milieubescherming, emissiereductie en economische voordelen, waardoor een sterke impuls wordt gegeven aan de- hoogwaardige ontwikkeling van de Chinese schone energie-industrie.