Измјењивач топлоте издувних гасова за котлове на биомасу
У поређењу са традиционалним котловима на фосилна горива, карактеристике горива котлова на биомасу одређују посебност њиховог третмана издувних гасова - горива на биомасу имају висок садржај влаге и пепела, а издувни гас који настаје након сагоревања садржи велику количину прашине, алкалних метала, тешких метала и корозивних компоненти, што поставља веће захтеве за отпорност на корозију и блокове опреме за размену топлоте. Традиционални измењивачи топлоте често имају проблеме као што су ниска ефикасност преноса топлоте, лако стварање каменца и зачепљења и кратак радни век, који се не могу прилагодити сложеним условима рада котлова на биомасу. Наменски измењивач топлоте издувних гасова котла на биомасу је прецизно решио болне тачке у овој индустрији кроз циљани дизајн конструкције и оптимизацију материјала, постижући двоструке циљеве ефикасног поврата отпадне топлоте из издувних гасова и дугорочно-стабилног рада опреме, постајући незаменљива основна опрема за подршку у системима котлова на биомасу.
Основни принцип рада измењивача топлоте издувних гасова котла на биомасу је заснован на технологији индиректне размене топлоте гаса или гаса{0}}течности, чиме се постиже пренос топлоте између високо-издувних гасова и хладног медијума (ваздуха, воде, итд.) без директног контакта са медијумом и завршава поврат и поновну употребу отпадне топлоте из издувних гасова. Ток посла се једноставно може сажети као-циклус затворене петље „размена топлоте отпадног гаса → рекуперација отпадне топлоте → секундарно коришћење“: високо-отпадни гас на високој температури настао сагоревањем котла на биомасу улази у канал топле стране измењивача топлоте отпадног гаса кроз димњак, и преноси топлоту на хладну страну измењивача топлоте кроз канал за размењивање топлоте на хладној страни. (као што је хладан ваздух који улази у котао, производна циркулишућа вода, итд.); Након завршетка преноса топлоте, температура издувних гасова се значајно смањује на око 150 степени, а испушта се након испуњавања захтева за емисију у животну средину; Хладни медијум који апсорбује топлоту може се користити за предгревање ваздуха за сагоревање у котлу, загревање производног процеса, грејање и друге сценарије, реализујући искоришћавање ресурса отпадне топлоте и формирајући виртуозни циклус „очувања енергије и смањења потрошње → заштита животне средине и смањење емисије“.
На основу радних карактеристика котлова на биомасу, најчешће коришћени измењивачи топлоте отпадних гасова у индустрији су углавном подељени у три категорије. Сваки тип производа је прилагођен котловима на биомасу различитих размера и радних услова са различитим структурним предностима, задовољавајући различите потребе поврата отпадне топлоте.
Плочасти измењивач топлоте отпадног гаса је пожељно решење за мале и средње{0}}котлове на биомасу. Његово језгро се састоји од више сетова металних валовитих плоча, а хладни и топли медији теку на обе стране плоча, постижући ефикасну размену топлоте кроз танке плоче. Посебна структура валовитих плоча ствара присилну турбуленцију у каналу протока, значајно побољшавајући коефицијент преноса топлоте. Ефикасност преноса топлоте је много већа од оне код традиционалних измењивача топлоте типа димњака, са коефицијентом преноса топлоте од 30-50В/(м²·К). Структура је компактна, а запремина је мања под истом ефикасношћу преноса топлоте. Структура пепела против зачепљења може се прилагодити радним условима како би задовољила захтеве просторног распореда малих и средњих котлова на биомасу. У исто време, плочасти измењивач топлоте има одвојиви дизајн, који је погодан за свакодневно чишћење и одржавање, и може ефикасно да се носи са проблемом високог садржаја прашине у отпадном гасу биомасе, избегавајући стварање каменца и блокаде које утичу на ефикасност рада.
Размењивачи топлоте отпадних гасова са цевима су погоднији за сценарије са високо-температуром димних гасова и великом запремином ваздуха, као што су велики котлови на биомасу и електране на биомасу. Састоје се од снопова челичних цеви, са-отпадним гасом високе температуре који тече изван цеви и хладним медијумом који тече унутар цеви, постижући пренос топлоте кроз зидове металних цеви. Цевни измењивач топлоте ради поуздано, има јаку отпорност на притисак и може се прилагодити условима високе температуре издувних гасова котла на биомасу. Структуру снопа цеви лако је опремити уређајем за чишћење, који може ефикасно третирати издувне гасове високе прашине. Да би се побољшала отпорност на корозију, снопови цеви цевних измењивача топлоте често су направљени од материјала као што су нерђајући челик 304, 316Л, челик отпоран на топлоту{8}, итд., који може да се одупре ерозији корозивних компоненти у отпадном гасу биомасе и продужи радни век опреме.
Последњих година, измењивачи топлоте издувних гасова са две-фазне струје се широко користе као нова врста опреме за размену топлоте у области котлова на биомасу. Има подељену структуру, која се састоји од краја који апсорбује топлоту и краја за отпуштање топлоте, повезаних затвореним цевоводом да формира циркулациони систем. Наменски медијум за размену топлоте се убризгава унутра, а медијум апсорбује топлоту издувног гаса на крају који апсорбује топлоту и испарава у засићену пару. Након уласка у крај за ослобађање топлоте да би се ослободила топлота, кондензује се у течно стање, а циклус се понавља да би се завршио пренос топлоте. Његова основна предност лежи у могућности да увек контролише температуру зида измењивача топлоте изнад температуре тачке росе издувних гасова, чиме се суштински избегава-корозија на ниским температурама и проблеми блокирања каменца. Истовремено, постиже контролисану и подесиву температуру зида, која се може прилагодити радним условима варијабилних врста горива биомасе и флуктуацијама оптерећења. Његов радни век је много дужи од традиционалних топлотних измењивача топлоте, а ефикасност поврата отпадне топлоте је стабилна на преко 80%.
Примена измењивача топлоте издувних гасова из котлова на биомасу је постигла троструки напредак у очувању енергије, заштити животне средине и економским предностима, постајући важна подршка за промовисање{0}}квалитетног развоја енергије из биомасе. Што се тиче уштеде енергије и смањења потрошње, враћањем отпадне топлоте из издувних гасова за претходно загревање ваздуха за сагоревање котла, ефикасност сагоревања котла се може побољшати за око 2% -3% за сваких 100 степени повећања температуре ваздуха. Под истим капацитетом испаравања, потрошња горива се може смањити за 5% -15%, а период поврата инвестиције је обично између 1-2 године. Након уградње измењивача топлоте издувних гасова типа плоче од нерђајућег челика у комбинацији са котлом на пелете од пиљевине, температура издувних гасова се смањила са 320 степени на 160 степени, а температура улазног ваздуха се повећала на 180 степени. Топлотна ефикасност котла повећана је за скоро 6%, а потрошња горива смањена за око 12%, уз значајне ефекте уштеде енергије.
У погледу заштите животне средине и смањења емисија, измењивачи топлоте издувних гасова могу да смање температуру издувних гасова котлова на биомасу са изнад 300 степени на око 150 степени, што не само да смањује топлотно загађење високо-димних гасова са високом температуром у атмосферу, већ и смањује стварање загађивача као што су НОк због потпунијег загађивача {{3} пошто су ЦО и НОк значајно смањени, помажући предузећима да испуне ултра{4}}стандарде ниске емисије. Истовремено, смањење температуре димних гасова може смањити топлотно оптерећење грејне површине и опреме за уклањање прашине на репу котла, продужити век трајања котла и димоводног система и смањити трошкове одржавања опреме. Поред тога, концентрација прашине и корозивних компоненти у отпадном гасу након поврата отпадне топлоте се даље смањује, смањујући загађење атмосферског окружења и усклађујући се са развојним позиционирањем чисте и ниске{7}}енергије биомасе угљеника.
Са континуираним развојем индустрије енергије биомасе и све строжијим политикама заштите животне средине, брзина технолошке итерације измењивача топлоте издувних гасова из котлова на биомасу наставља да се убрзава. У будућности, индустрија ће се фокусирати на три главна правца: иновације материјала, интелигентна надоградња и системска интеграција. Што се тиче материјала, нови материјали као што су нано премази и композитни материјали ојачани графеном биће промовисани како би се смањила топлотна отпорност на загађивање, побољшала отпорност опреме на корозију и топлотну проводљивост, и даље продужио век трајања опреме; Што се тиче интелигентне контроле, интегрисања дигиталног близанаца и технологије предвиђања АИ технологије, праћења-реалног времена статуса рада опреме, постизања упозорења о грешкама и прецизног одржавања, смањења непланираних застоја и смањења трошкова рада и одржавања; У смислу интеграције система, промовисаћемо спајање измењивача топлоте издувних гасова са ОРЦ производњом енергије, апсорпционим топлотним пумпама и другим технологијама како бисмо постигли поврат отпадне топлоте у пуном температурном опсегу од 80-600 степени, максимизирали ефикасност коришћења отпадне топлоте и интегрисали се са денитрификацијом, десулфуризацијом, интегрисаним уклањањем прашине и другим системима за постизање интегрисаног уклањања прашине и других система.
Као „чувар поврата отпадне топлоте“ за котлове на биомасу, измењивачи топлоте отпадних гасова не само да решавају индустријске проблеме отпадне топлотне енергије и емисије загађења из отпадног гаса котлова на биомасу, већ и промовишу развој енергије биомасе ка високој ефикасности, чистоћи и интелигенцији. Уз сталну иновацију технологије и континуирано ширење сценарија примене, измењивачи топлоте издувних гасова из котлова на биомасу ће играти важнију улогу у коришћењу обновљиве енергије и постизању циљева „двоструког угљеника“, помажући предузећима да остваре координиран развој очувања енергије, заштите животне средине, смањења емисија и економских користи, убризгавајући висок квалитет{1} развоја чисте енергије у Кину.}
