山東楚雨源環(huán)保公司針對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣冷凝余熱回收問題,從理論和實(shí)際應(yīng)用上進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

首先,借鑒經(jīng)典的Nusselt純蒸氣層流凝結(jié)傳熱系數(shù)的研究方法,推導(dǎo)出燃?xì)忮仩t燃燒后的含濕煙氣在豎壁上和水平圓管壁上冷凝換熱的換熱系數(shù)表達(dá)式。由于煙氣中不凝性氣體占據(jù)絕大多數(shù)份額,而不凝性氣體邊界層的存在阻礙了傳熱傳質(zhì)過(guò)程的進(jìn)行,因而煙氣冷凝的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于純蒸氣冷凝的傳熱系數(shù)。

其次,對(duì)濟(jì)南地區(qū)天然氣燃燒后的煙氣進(jìn)行研究,對(duì)比分析煙氣所能回收顯熱和潛熱的數(shù)量關(guān)系及變化趨勢(shì),提出回收煙氣中汽化潛熱是保證冷凝式換熱器充分回收余熱的關(guān)鍵因素。然后對(duì)鍋爐安裝冷凝式換熱器前后進(jìn)行數(shù)據(jù)平衡分析,查找熱傳遞損失的環(huán)節(jié)。

第三,根據(jù)煙氣放熱和鍋爐給水吸熱的平衡關(guān)系,發(fā)現(xiàn)對(duì)于蒸氣鍋爐僅使用鍋爐給水作為低溫?zé)嵩措y以保證排煙降至足夠低的溫度,致使煙氣中水蒸氣的冷凝比例較小,冷凝式換熱器回收余熱量受到限制；為解決此問題,提出了使用組合式換熱器的新思路,同時(shí)用兩種或多種低溫?zé)嵩椿厥諢煔獾挠酂?使排煙溫度降至足夠低,從而保證煙氣中水蒸氣的汽化潛熱可以被盡可能多的回收。針對(duì)具體問題,設(shè)計(jì)組合式熱管換熱器,使用鍋爐給水和洗澡水作為低溫?zé)嵩磥?lái)回收燃?xì)忮仩t煙氣余熱。以推導(dǎo)出的公式計(jì)算的換熱系數(shù)作為指導(dǎo),設(shè)計(jì)翅片管式冷凝換熱器,使用采暖回水作為低溫?zé)嵩椿厥展┡萌細(xì)忮仩t煙氣余熱。

冷凝式換熱器安裝后,對(duì)其工作參數(shù)進(jìn)行收集分析,組合式冷凝換熱器工作狀況良好,排煙溫度可降至40℃以下,煙氣的潛熱利用較充分,回收余熱量可使鍋爐效率提高12%；使用采暖回水作為低溫?zé)嵩吹墓┡缅仩t冷凝式換熱器,其余熱回收效果狀況與回水溫度密切相關(guān),隨回水溫度降低而變好。