有机热载体锅炉的节能技术研究

殷会强

中国电建集团核电工程有限公司，山东省 济南市 272400

摘要：随着我国经济的快速发展，有机热载体锅炉已被广泛应用到中小企业的工业生产中，但有机热载体锅炉在资源利用率上还有进一步优化和调整的空间。本文在具体分析有机热载体锅炉的节能技术的基础上，结合现有节能技术，设计出有机热载体锅炉的余热回收方案，希望可以为能源利用技术的创新提供一定的理论借鉴，促进有机热载体锅炉技术的创新，将节能技术更好地落到实处，进而推动其他节能技术的创新发展。

关键词：有机热载体；锅炉；节能技术

引言

在党的十九大报告中，习近平主席强调，必须树立绿水青山的发展理念，坚定不移的走节能减排和改善生态环境的发展道路，建设资源节约型和环境友好型社会。因此，加快对节能技术的创新研究，以提高资源利用率，是落实节能减排目标的重要技术支撑，对于实现经济结构的转型具有积极的现实意义。有机热载体锅炉因为具有安全性能好、供热效率高、温度可控性好等优点，已成为中小企业在工业生产中广泛使用的机器设备，较为适合中小企业的实际生产需要，但有机热载体锅炉在资源利用率方面还有进一步优化和调整的空间。基于此种现状，对有机热载体锅炉的节能技术进行优化设计具有现实必要性。因此，本文在具体分析有机热载体锅炉的节能技术和存在问题的基础上，结合现有节能技术，设计出有机热载体锅炉的余热回收方案，希望可以为能源利用技术的创新提供一定的理论借鉴。

1研究内容

1.1有机热载体锅炉的节能问题分析

有机热载体锅炉在使用过程中虽然采取了一定的节能技术，但依然存在能量损耗问题，其中烟气余热散失、保温措施不合理等造成的能源损耗较大，降低了锅炉的能源利用率，不仅增加了企业的运营成本，同时也造成了资源的浪费，不符合建设资源节约型社会的要求。因此，本文针对有机热载体锅炉节能技术存在的问题进行具体地分析，分析其不能实现节能效果最佳的原因。

（1）过热器传热效果不佳

有机热载体锅炉的过热器传热效果不佳，这是影响有机热载体锅炉节能的问题之一。有机热载体锅炉要想进一步提升热能效率利用效果，就必须提高对余热的回收效率。其中最为关键的技术要素就是过热器，过热器只有达到最佳的换热效果，才能充分提高余热的回收效率，但由于对尾气温度难以进行有效的调节，加之过热器的受热面积有限，过热器也就不能实现最佳的余热回收，最终影响余热锅炉的节能技术水平。

（2）省煤器存在泄漏问题

有机热载体锅炉的省煤器传热效果不佳，这是影响有机热载体锅炉节能的另一个重要问题。有机热载体锅炉的省煤器由于各种原因，会出现泄漏问题。导致省煤器发生泄漏的原因较多，运行不当、清理不及时、受热腐蚀等都会对省煤器造成影响。省煤器一旦出现泄漏问题，不仅会影响有机热载体锅炉的节能问题，造成能源损耗严重；同时还会影响有机热载体锅炉的运行安全问题，进一步影响有机热载体锅炉的节能效果。
1.2有机热载体锅炉的余热回收节能技术分析

（1）余热回收节能原理

有机热载体锅炉的尾气余热回收原理就是热管换热器从下端吸收尾气余热，然后将向管内的导热介质进行热量传递，管内的导热介质在吸收热量后，由液态向气态转化，带有高热量的气体在上升至顶端后，向管外传递热量后再次发生液化，又下降至过热器下端，如此循环往复，实现余热的吸收和传递，最终达到余热回收利用的目的。有机热载体锅炉在运行过程中，会产生大量的尾气，在各种能量损耗中，尾气带走的能量比例较高。尾气的温度越高，浪费的热量越多，造成能源的大量损失。因此，对尾气余热进行回收利用，不仅可以有效减少能源的浪费，提高能源利用率，同时也可以有效减少环境污染。

（2）余热回收优势分析

有机热载体锅炉余热回收技术的优点在于能够充分利用换热器进行热量回收，有效减少热量的散失，提高能源的二次回收利用效率。在整个余热回收过程中，换热器是实现余热回收的关键装置，通过高效的热能传递，实现尾气余热的吸热和放热的转化。换热器具有良好的导热性能，在真空管内的热量转化阻力较小，良好的导热空间和稳定的内部压力，提高了有机热载体锅炉的尾气余热回收安全性能，提高了使用的环境范围。有机热载体锅炉余热回收装置的安装较为方便，占用空间较小。同时还配置有专门的灰尘清理装置，能够自动化清理灰尘，有效提高了有机热载体锅炉的智能化程度，有效降低了有机热载体锅炉使用过程中的灰尘排放比例，对于环境保护起到积极的促进作用。

（3）余热回收利用技术

为了进一步提高有机热载体锅炉的能源利用效率，降低热量损失程度。目前，在有机热载体锅炉上使用的余热回收利用技术主要包括预热燃料、预热助燃空气和预热补充水，其中预热燃料技术是利用换热器，从下端吸收尾气余热，然后将吸收的热量向管内导热介质进行热量传递，管内的导热介质在吸收热量后，由液态向气态转化，带有高热量的气体在上升至顶端后，向管外传递热量后再输送至助燃空气加热装置。也可以利用这一原理对燃料进行预热，提高燃料的余热温度，更加充分的燃烧，更好地释放热量。同时也可以将这一技术运用到预热补充水中，可以更好地节约能源，达到更好地回收效果，实现节能的经济效益。

（4）余热回收需注意问题

针对有机热载体锅炉余热回收存在的过热器传热效果不佳和省煤器泄漏问题，要想进行针对性的解决，就需要进行相应的技术改造升级。在有机热载体锅炉的余热回收过程中，需要结合有机热载体的运行实际情况，对换热器的受热面积进行有效计算，过热器只有达到最佳的换热效果，才能充分提高余热的回收效率，实现换热器受热面积的最大化，达到最佳的传热效果。同时也可以从换热器的材质上进行优化，使用导热性能较好的钢材料，提高换热器的传热效果。为了有效避免有机热载体锅炉的省煤器泄漏的问题，不仅要在使用过程中进行合理操作，进行及时的清理，同时还要做好密封处理，运用特殊的技术手段进行防腐蚀处理，提高省煤器的使用周期，提高省煤器使用的耐久性，有效预防省煤器的泄漏问题，提高有机热载体锅炉的节能效果，有效提高有机热载体的能源使用率。

2.有机热载体锅炉的余热回收方案分析

（1）热管式余热锅炉回收方案

随着有机热载体锅炉节能技术的不断发展，热管式余热锅炉已成为余热回收的重要技术，其基本原理是热管的一端为蒸发段，中间段为绝凝段，另一端为冷凝段。即通过热管的一端吸收锅炉产生的尾气温度，利用管内的传热介质进行热量转化，传热介质在吸收热量后由液体转化为气体，高温热体通过管内通道进行输送，到达冷凝段后，再次发生液化，在释放热量后开始向外传递热量。管内液化的传热介质又会回流到蒸发段，继续吸收热量，然后进行新一次的余热回收传输。

热管式余热锅炉的结构设计中，由于管内的传热介质是水介质，水介质在吸收尾气余热后，发生汽化，在上升管道中，主要是水汽混合物，下降管中则主要是液化后的水，为了减小水介质的流速阻力，应该将管道的横截面设计为上升管道横截面大于下降管道的横截面，这是保证余热回收效率的重要设置。因此，在热管式余热锅炉的结构设置中，水循环回路高度要在2米以上，水介质的循环流速一般在0.3米每秒以上，循环倍率一般设置在30以上。

（2）有机热载体空气预热方案

根据热力学分析，助燃空气在温度上升后，在体积上必然会发生膨胀，在进入炉体内后必然会加快空气的流动速度，可以和燃料进行更加充分的混合，同时也会提高锅炉内燃料的温度，可以进一步提高燃料的燃烧效率，达到节能减排的目的，符合建设资源节约型社会的要求。有机热载体空气预热方案主要是利用换热器，将尾气余热进行二次回收利用，对助燃空气进行预热以提高燃料利用率的方案。有机热载体锅炉的尾气余热在400摄氏度左右，利用换热器充分利用余热资源，将锅炉需要的助燃空气进行预热到200摄氏度以上，可以进一步提升燃料的充分燃烧程度，从而达到节能的效果，实现节能技术的合理利用，实现更好的节能效益。

3结束语

有机热载体锅炉由于具有安全性能好、供热效率高、温度可控性好等优点，在中小企业中已得到广泛应用，但在经济结构转型的重要时期，对有机热载体锅炉的节能技术进行进一步优化，既是建设资源节约型社会的要求，也是减小企业运营成本、提高企业竞争力的现实需要。为了进一步提升有机热载体锅炉的余热回收效率，就需要进行相应的技术改造升级。在有机热载体锅炉的余热回收过程中，需要结合有机热载体的运行实际情况，有效提高换热器的受热面积，过热器只有达到最佳的换热效果，才能充分提高余热的回收效率，达到最佳的传热效果。为了有效避免有机热载体锅炉的省煤器泄漏的问题，不仅要在使用过程中进行合理操作，进行及时的清理，同时还要做好密封处理，运用特殊的技术手段进行防腐蚀处理，提高省煤器的使用周期，提高省煤器使用的耐久性，有效预防省煤器的泄漏问题，提高有机热载体锅炉的节能效果，有效提高有机热载体的能源使用率。

参考文献：

[1]邝平健，过伟权，王显章，谢新华.工业锅炉节能方法及应用[J].黑龙江电力，2016(12):85-86.

[2]王洪亮，郎丰海.超导热管换热器在锅炉节能中的应用[J].中国科技信息，2013(5):56-57.