Avgasvärmeväxlare för biomassapannor

Jämfört med traditionella fossilbränslepannor, bestämmer bränsleegenskaperna hos biomassapannor särdragen hos deras avgasbehandling - biobränslen har hög fukthalt och askhalt, och avgaserna som produceras efter förbränning innehåller en stor mängd damm, alkalimetaller, tungmetaller och korrosiva komponenter, vilket ställer högre krav på korrosionsbeständighet och korrosionsbeständighet på utrustningen. Traditionella värmeväxlare har ofta problem som låg värmeöverföringseffektivitet, enkel skalning och blockering samt kort livslängd, som inte kan anpassa sig till de komplexa arbetsförhållandena för biomassapannor. Den dedikerade avgasvärmeväxlaren för biomassapannor har exakt löst smärtpunkterna i den här branschen genom målinriktad strukturell design och materialoptimering, och uppnår de dubbla målen effektiv återvinning av spillvärme från avgaser och långsiktigt stabil drift av utrustning, och har blivit en oumbärlig utrustning för kärnan i pannorna för biomassa.
Kärnfunktionsprincipen för avgasvärmeväxlare för biomassapannor är baserad på gasgas eller gas-vätskeindirekt värmeväxlingsteknik, som uppnår värmeöverföring mellan hög-temperaturavgas och kallt medium (luft, vatten, etc.) utan direkt kontakt med mediet, och fullbordar återvinningen och återanvändningen av spillvärme från avgaserna. Arbetsflödet kan enkelt sammanfattas som en sluten-slinga av "avfallsgasvärmeväxlare → spillvärmeåtervinning → sekundärt utnyttjande": den hög-temperaturavfallsgas som genereras av förbränning av biomassapanna kommer in i avgasvärmeväxlarens varma sidoflödeskanal genom rökkanalen och överför värme till det kalla luftflödesmediet i den kalla värmeväxlarens yta genom den kalla luftflödeskanalen i den kalla värmeväxlaren in i pannan, produktion av cirkulerande vatten, etc.); Efter avslutad värmeöverföring sänks temperaturen på avgaserna avsevärt till cirka 150 grader, och den släpps ut efter att ha uppfyllt miljöemissionskraven; Det kalla mediet som absorberar värme kan användas för förvärmning av pannans förbränningsluft, uppvärmning av produktionsprocesser, uppvärmning och andra scenarier, för att förverkliga utnyttjandet av spillvärmeresurser och bilda en positiv cykel av "energibesparing och förbrukningsminskning → miljöskydd och utsläppsminskning".

Baserat på driftsegenskaperna hos biomassapannor är de vanligaste avgasvärmeväxlarna inom industrin huvudsakligen indelade i tre kategorier. Varje typ av produkt är anpassad till biomassapannor av olika skala och driftsförhållanden med olika strukturella fördelar, och möter olika behov av spillvärmeåtervinning.

Avgasvärmeväxlare av platttyp är den föredragna lösningen för små och medelstora -biomassapannor. Dess kärna består av flera uppsättningar av korrugerade metallplåtar, och de kalla och varma medierna flödar på båda sidor om plattorna, vilket uppnår effektiv värmeväxling genom tunna plåtar. Den speciella strukturen hos korrugerade plattor skapar forcerad turbulens i flödeskanalen, vilket avsevärt förbättrar värmeöverföringskoefficienten. Värmeöverföringseffektiviteten är mycket högre än för traditionella värmeväxlare av rökgastyp, med en värmeöverföringskoefficient på 30-50W/(m² · K). Strukturen är kompakt och volymen är mindre under samma värmeöverföringseffektivitet. Askstrukturen mot igensättning kan anpassas efter arbetsförhållandena för att möta de rumsliga layoutkraven för små och medelstora biomassapannor. Samtidigt antar plattvärmeväxlaren en löstagbar design, som är bekväm för daglig rengöring och underhåll, och kan effektivt hantera problemet med högt damminnehåll i biomassavfallsgas, vilket undviker skalning och blockering som påverkar driftseffektiviteten.
Rökgasvärmeväxlare av rörtyp är mer lämpade för hög-temperaturscenarier för rökgaser och höga luftvolymer som stora biomassapannor och biomassakraftverk. De är sammansatta av stålrörsbuntar, med hög-avgas som strömmar utanför rören och kallt medium som flödar inuti rören, vilket uppnår värmeöverföring genom metallrörväggar. Rörvärmeväxlaren fungerar tillförlitligt, har starkt tryckmotstånd och kan anpassa sig till de höga temperaturförhållandena för avgaser från biomassapannor. Rörbuntstrukturen är lätt att utrusta med en rengöringsanordning, som effektivt kan behandla höga dammavgaser. För att förbättra korrosionsbeständigheten är rörbuntarna av rörformiga värmeväxlare ofta gjorda av material som 304, 316L rostfritt stål, värme-beständigt stål, etc., som kan motstå erosionen av korrosiva komponenter i biomassavfallsgaser och förlänga utrustningens livslängd.

Under de senaste åren har tvåfasflödesavgasvärmeväxlare använts i stor utsträckning som en ny typ av värmeväxlarutrustning inom området för biomassapannor. Den antar en delad struktur, bestående av en värmeabsorberande ände och en värmeavgivande ände, förbundna med en sluten rörledning för att bilda ett cirkulationssystem. Ett dedikerat värmeväxlingsmedium injiceras inuti, och mediet absorberar värmen från avgaserna vid den värmeabsorberande änden och avdunstar till mättad ånga. Efter att ha gått in i den värmeavgivande änden för att frigöra värme, kondenserar den till flytande tillstånd, och cykeln upprepas för att slutföra värmeöverföringen. Dess främsta fördel ligger i förmågan att alltid kontrollera väggtemperaturen på värmeväxlaren över daggpunktstemperaturen för avgaserna, vilket i grunden undviker korrosion vid låg-temperatur och problem med avlagringar. Samtidigt uppnår den kontrollerbar och justerbar väggtemperatur, som kan anpassas till arbetsförhållandena för varierande biobränslevarianter och belastningsfluktuationer. Dess livslängd är mycket längre än traditionella värmerörsvärmeväxlare, och spillvärmeåtervinningseffektiviteten är stabil på över 80 %.

Användningen av avgasvärmeväxlare för biomassapannor har uppnått ett tredubbelt genombrott i energibesparing, miljöskydd och ekonomiska fördelar, och har blivit ett viktigt stöd för att främja hög-kvalitetsutveckling av biomassaenergi. När det gäller energibesparing och förbrukningsminskning, genom att återvinna spillvärme från avgaserna för att förvärma pannans förbränningsluft, kan pannans förbränningseffektivitet förbättras med cirka 2 % -3 % för varje 100 graders ökning av lufttemperaturen. Under samma avdunstningskapacitet kan bränsleförbrukningen minskas med 5% -15%, och investeringsavkastningsperioden är vanligtvis mellan 1-2 år. Efter att ha installerat en avgasvärmeväxlare av rostfritt stålplåt i samband med en sågspånspelletspanna, minskade avgastemperaturen från 320 grader till 160 grader och inloppsluftens temperatur ökade till 180 grader. Pannans termiska verkningsgrad ökade med nästan 6 % och bränsleförbrukningen minskade med cirka 12 %, med betydande energibesparande effekter.

När det gäller miljöskydd och utsläppsminskning kan avgasvärmeväxlare sänka avgastemperaturen från biomassapannor från över 300 grader till cirka 150 grader, vilket inte bara minskar den termiska föroreningen av hög-rökgas till atmosfären, utan också minskar genereringen av föroreningar som t.ex. eftersom CO och NOx reduceras avsevärt, hjälper företag att uppfylla standarder för ultra-låga utsläpp. Samtidigt kan minskningen av rökgastemperaturen minska den termiska belastningen på värmeytan och dammborttagningsutrustningen vid pannans bakdel, förlänga livslängden för pannan och rökgassystemet och minska kostnaderna för underhåll av utrustningen. Dessutom reduceras koncentrationen av damm och korrosiva komponenter i avfallsgasen efter spillvärmeåtervinning ytterligare, vilket minskar föroreningarna till den atmosfäriska miljön och överensstämmer med utvecklingspositioneringen av ren och låg-kolbiomassaenergi.

Med den kontinuerliga utvecklingen av biomassaenergiindustrin och den allt strängare miljöpolicyn fortsätter den tekniska iterationshastigheten för avgasvärmeväxlare för biomassapannor att accelerera. I framtiden kommer branschen att fokusera på tre huvudriktningar: materialinnovation, intelligent uppgradering och systemintegration. När det gäller material kommer nya material som nanobeläggningar och grafenförstärkta kompositmaterial att främjas för att minska värmebeständigheten mot nedsmutsning, förbättra utrustningens korrosionsbeständighet och värmeledningsförmåga och förlänga utrustningens livslängd ytterligare; När det gäller intelligent styrning, integrering av digital tvilling- och AI-förutsägande underhållsteknik, övervakning i realtid av utrustningens driftstatus, uppnående av felvarning och exakt underhåll, minskning av oplanerad stilleståndstid och sänkning av drift- och underhållskostnader; När det gäller systemintegration kommer vi att främja kopplingen av avgasvärmeväxlare med ORC-kraftgenerering, absorptionsvärmepumpar och andra tekniker för att uppnå spillvärmeåtervinning i hela temperaturintervallet 80-600 grader, maximera effektiviteten av spillvärmeutnyttjande och integrera med denitrifiering, avsvavling, dammborttagning av flera föroreningar och andra system för att uppnå integrerad föroreningsbehandling.

Som "väktare av spillvärmeåtervinning" för biomassapannor löser spillgasvärmeväxlare inte bara industriproblemen med spillvärmeenergi och föroreningsutsläpp från biomassapannors spillgas, utan främjar också utvecklingen av biomassaenergi mot hög effektivitet, renhet och intelligens. Med den ständiga innovationen av teknik och den kontinuerliga expansionen av tillämpningsscenarier kommer avgasvärmeväxlare för biomassapannor att spela en viktigare roll i utnyttjandet av förnybar energi och uppnåendet av "dual carbon"-mål, vilket hjälper företag att uppnå en samordnad utveckling av energibesparing, miljöskydd, utsläppsminskningar och ekonomiska fördelar, vilket ger en stark-ren energiutveckling i Kina.