烟气余热回收

烟气余热回收是指通过技术手段回收工业生产过程中排放的高温烟气所携带的热量，并将其有效利用的过程。

这是一项提高能源利用效率、实现节能减排的关键技术。下面从几个方面为您详细介绍：

1. 为什么要回收烟气余热？

在众多的工业炉窑、锅炉、内燃机等设备中，燃料燃烧产生高温热量用于生产。然而，这些设备的热效率并非100%，其中相当一部分热量会随着高温烟气被排放到大气中。

能源浪费巨大： 排烟温度越高，带走的热量损失就越大。例如，未经回收的锅炉排烟温度可能高达200-300°C，这部分热损失可占设备总热输入的10%~50%。

经济效益显著： 回收这部分废热，可以直接减少需要购买的燃料量，从而大幅降低生产成本，提高企业的经济效益。

环境保护效益： 回收余热意味着消耗更少的化石燃料，直接减少了二氧化碳（CO₂）、二氧化硫（SO₂）和氮氧化物（NOx）等污染物的排放，有助于缓解温室效应和空气污染。

2. 主要回收技术（如何回收？）

烟气余热回收的核心是使用换热设备，将烟气的热量传递给需要加热的介质。常见的技术和对应设备包括：

预热助燃空气：

设备： 空气预热器。

原理： 利用烟气余热加热进入燃烧器助燃的空气。热空气能显著提高燃烧效率和火焰温度，是应用最广泛的方式之一。

预热燃料：

对于某些燃料（如重油、高炉煤气），利用烟气余热对其进行预热，可以改善其燃烧性能。

加热工业介质或产生热水/蒸汽：

设备： 省煤器（加热锅炉给水）、余热锅炉。

原理： 利用烟气热量加热水，产生热水或蒸汽，用于供暖、生产工艺或发电。

低温深度回收（冷凝式余热回收）：

设备： 冷凝式换热器。

原理： 针对天然气等洁净燃料，当烟气温度降低到水露点以下时，烟气中的水蒸气会冷凝成液态水，释放出大量的汽化潜热。这种方式不仅能回收显热，还能回收潜热，热效率提升尤为显著。

3. 应用领域

烟气余热回收技术应用广泛，几乎涵盖了所有有高温烟气排放的工业领域：

钢铁冶金： 加热炉、热风炉、烧结机等。

石油化工： 裂解炉、制氢炉、各种反应加热炉。

建材行业： 水泥回转窑、玻璃熔窑、陶瓷窑炉。

电力行业： 电站锅炉。

一般工业： 各种工业锅炉、焚烧炉、内燃机、燃气轮机等。

4. 面临的主要挑战

尽管好处很多，但在实际应用中也会遇到一些技术难题：

低温腐蚀： 当烟气温度低于酸露点（特别是含硫燃料产生的硫酸蒸汽）时，换热面会被严重腐蚀。

积灰与堵塞： 烟气中的粉尘容易附着在换热器表面，形成积灰，严重影响换热效率，甚至堵塞烟气通道。

结构限制： 现场空间有限，可能难以安装足够大的换热设备。

经济性平衡： 换热器的投资成本与回收热量的效益之间需要找到平衡点。

5. 发展趋势

未来烟气余热回收技术将向以下几个方向发展：

深度化： 追求更低的排烟温度，最大限度地回收热量。

联合化与系统化： 将余热回收与发电、制冷、供热等系统耦合，实现能源的梯级利用。

材料与结构创新： 开发更耐腐蚀、抗积灰、换热效率更高的新材料和新结构（如热管换热器、板式换热器、耐腐蚀塑料换热器等）。