一、方案簡介

    本方案主要是采用熱管換熱器，對熱風(fēng)爐出口煙氣進(jìn)行余熱回收。回收的熱量夏季用于給蒸汽鍋爐的給水進(jìn)行預(yù)熱，冬季用于辦公樓采曖。
    熱風(fēng)爐出口的煙氣為260℃左右， 煙氣量約為25000m3/h。 經(jīng)過熱管換熱器，冬季煙氣溫度可以降至140℃左右，回收的熱量約為595kw,如果辦公樓供暖面積熱指標(biāo)按58—81w/m2計，約可供7000—10000平米的采曖用熱； 夏季熱風(fēng)爐的煙氣經(jīng)換熱器后， 煙溫可降至120℃左右，可回收的熱量約680kw左右，可以將鍋爐的13t/h給水， 由15℃提高到63℃左右， 如果考慮10%的散熱損失， 也可以使鍋爐的給水提高到58．5℃。熱管換熱器安裝于熱風(fēng)爐出口與引風(fēng)機(jī)進(jìn)口之間。
    由于換熱器的水程為常壓容器，其所承受的壓力不得超過1kg/cm2.所以在給鍋爐水預(yù)熱時，只能先由泵將鍋爐水注入膨脹水箱，然后鍋爐用水靠靜壓經(jīng)換熱器、管道流回儲水池。這樣水泵的起停就要依據(jù)膨脹水箱的水位進(jìn)行控制，如果鍋爐水的回程流量與水泵流量不匹配，會造成水泵產(chǎn)頻繁啟動。所以鍋爐水的回程流量控制很關(guān)鍵。

二、鍋爐給水預(yù)熱對鍋爐運行影響的分析

    鍋爐給水溫度升高，會影響到省煤器的換熱，使省煤器的出口煙溫有所升高從而會進(jìn)一步影響到空預(yù)器，使排煙溫度有所升高。
    在鍋爐給水溫度升高時，假定省煤器進(jìn)口的煙溫保持不變，因為省煤器進(jìn)口的煙溫及空預(yù)器進(jìn)出口的煙溫變化相對不是很大，省煤器，空預(yù)器中煙氣流速的變化也不會很大，所以可以假定省煤器及空預(yù)器的傳熱系數(shù)不因鍋爐給水溫度的變化而變化，省煤器及空預(yù)器的換熱量僅取決于冷熱流體的對數(shù)傳熱溫差。
    根據(jù)以上假定，采用某一代表性燃料（Cp=51.5， Hp=3.37， Op=4.87， Np=0.58， Sp=0.79， Wp=6.5， Ap=32.39， Vp=38.5， Qdw=19720kj/kg）,分別按鍋爐給水溫度為18℃和59℃，對鍋爐進(jìn)行校核計算，結(jié)果如下：

從以上的結(jié)果可以看出，給水溫度升高，雖然排煙溫度會有所提高（由153℃升高到了167.3℃），但鍋爐的燃煤量仍降低了117kg/小時，折合成標(biāo)煤為78.7 kg/小時。
    同時由于鍋爐給水溫度的升高，會使省煤器的壁溫有所升高，從而減輕省煤器的腐蝕。

三、經(jīng)濟(jì)效益分析

1. 余熱采曖節(jié)約的燃料費用
    冬季采曖利用余熱，可回收的熱量為595 kw，如果該部分熱量由鍋爐提供，假定鍋爐的效率為80%，則每小時消耗的燃料為：B=595×3600/（0.8×29308）=91.4kg標(biāo)煤/小時，以每年的采曖時間為2500小時計，每年節(jié)約燃料為228.5噸標(biāo)煤。按每噸標(biāo)煤500元計，每年采曖節(jié)約的燃料費為11.43萬元。
    2. 預(yù)熱鍋爐給水節(jié)約的燃料費用
    根據(jù)前面的計算，可知，余熱用于預(yù)熱鍋爐的給水，每小時可節(jié)約的燃料為78.7kg標(biāo)煤，假定每年給鍋爐給水預(yù)熱的時間為5500小時，每年節(jié)約的燃料為432 .9噸，節(jié)約燃料費為21.6萬元。
    3. 換熱器煙側(cè)阻力導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電費增加值
    未加熱換熱器時，引風(fēng)機(jī)的流量為25000m3/h，假定引風(fēng)機(jī)的全壓為450Pa。加換熱器后，引風(fēng)機(jī)的流量為25000×[（273+140）/（273+260）]=19371m3/h，引風(fēng)機(jī)全壓為450+150=600 Pa。 假定引風(fēng)機(jī)的效率為75%。加換熱器后引風(fēng)機(jī)耗電增加值為N=（19371/3600）×600/0.75-(25000/3600) ×450/0.75=138w=0.138kw，以每年運行8000小時，電價：0.8元/kw.h計，每年電費增值為：0.138×8000×0.8=883元。
    4. 預(yù)熱鍋爐給水用泵每年所需電費
    泵IS80—65—125的軸功率約為4.0 kw。泵每年所耗電費為4.0×5500×0.8=17600元。
    根據(jù)以上的核算可知：采用本方案對熱風(fēng)爐的煙氣進(jìn)行余熱回收利用，每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為31萬元。