煙氣余熱回收與煙氣脫硫脫硝是工業煙氣處理中的重要環節,二者相互關聯且都具有重要意義。
煙氣余熱回收原理:通過特定的設備和技術,將工業生產過程中排放的高溫煙氣中的熱量進行回收再利用。例如,利用熱管式換熱器,熱管受熱側吸收高溫煙氣的熱量,使管內工質吸熱沸騰和蒸發成蒸汽,蒸汽上升至放熱側,受管外低溫流體冷卻而冷凝并放出凝結潛熱,將熱量傳遞給低溫流體,冷凝液依靠重力回到受熱側,如此循環實現熱量回收。
設備類型
熱管式換熱器:傳熱效率高,冷、熱側可根據需要纏繞翅片增加傳熱面積;每根熱管相對獨立,能有效避免冷、熱流體串流;可通過調整熱管根數或冷熱側傳熱面積比防止露點腐蝕;無轉動部件,運行穩定,部分元件損壞不影響整體運行。
板式換熱器:結構緊湊,占地面積小;換熱效率高,板片波紋設計可增強流體擾動;模塊化設計,可根據需求靈活調整。
回轉式換熱器:蓄熱體在高溫煙氣和低溫介質之間旋轉,實現熱量傳遞,具有較大的換熱面積和較高的換熱效率。
意義
節能降耗:回收的余熱可用于預熱助燃空氣、加熱水或其他工藝介質,減少了對外部能源的需求,降低了能源消耗和生產成本。例如,在鋼鐵企業中,利用余熱回收裝置預熱助燃空氣,可提高燃燒效率,降低燃料消耗。
減少熱污染:降低了排煙溫度,減少了高溫煙氣對環境的熱污染,有利于改善環境質量。
煙氣脫硫脫硝原理
脫硫:通過物理或化學方法,將煙氣中的二氧化硫去除。常見的濕法脫硫是采用液體吸收劑在離子條件下進液反應,如石灰石 - 石膏濕法脫硫,利用石灰石或石灰制成吸收漿液,在吸收塔內與煙氣中的二氧化硫反應生成二水石膏,從而脫除二氧化硫。干法脫硫則是利用固體吸收劑去除二氧化硫,如將石灰石細粉噴入爐膛,受熱分解成氧化鈣,吸收二氧化硫生成亞硫酸鈣。
脫硝:主要是將煙氣中的氮氧化物轉化為無害的氮氣和水。例如,選擇性催化還原法(SCR),在催化劑的作用下,用氨水、液氨或尿素等還原劑將氮氧化物還原為氮氣和水。
工藝方法
濕法脫硫脫硝:如石灰石 - 石膏濕法脫硫、氧化鎂濕法脫硫等,具有脫硫效率高的優點,但處理過程中需要消耗大量水資源,且可能產生二次污染。
干法脫硫脫硝:包括活性炭吸附法、電子束照射法等,不需要耗費大量水資源,對環境影響較小,但處理效率和成本可能因工藝不同而有所差異。
半干法脫硫脫硝:結合了干法和濕法的特點,如循環流化床半干法脫硫,具有較好的脫硫效果和較低的水耗。
意義
環保要求:有效減少了煙氣中二氧化硫和氮氧化物的排放,降低了酸雨、霧霾等環境問題的發生概率,保護了大氣環境和生態系統。
符合法規:滿足國家和地方的環保法規要求,避免企業因超標排放而面臨的罰款和停產等風險。
二者結合的優勢提高能源利用效率:在脫硫脫硝過程中,部分工藝需要對煙氣進行加熱或冷卻,通過余熱回收可以為這些過程提供所需的熱量或冷量,減少了額外的能源消耗。例如,利用回收的余熱加熱進入脫硫塔的煙氣,可提高脫硫反應的效率。
降低運行成本:余熱回收減少了能源成本,同時脫硫脫硝減少了企業因環保違規而產生的費用,綜合降低了企業的運行成本。
增強系統穩定性:合理的余熱回收可以優化煙氣的溫度和濕度等參數,有利于脫硫脫硝設備的穩定運行,提高處理效果和設備的使用壽命。


