由于中国多年的工业发展，以煤炭作为主要燃料的工业锅炉仍占据着主导地位。为迎合国情工业在迅猛发展的同时也造成了雾霾等空气污染的日益严重，***意识到这一点后发表了不少有关工业发展中保护环境的政策。

而工业的迅猛发展也给环保带来了曙光。热电厂余热回收集中供暖系统配置***政策中已有规划，到2020年全部供暖用热中的四分之一都由余热回收来提供。以此种清洁能源为燃料的锅炉将会逐渐增多。与燃煤相比，燃烧虽然排放的氮氧化物的含量很少，减轻了对环境的压力，但燃烧后产生的大量水蒸气随高温烟气排放到环境中，造成了能量的严重浪费。而采用冷凝式锅炉将高温烟气中的显热和潜热予以回收，可以达到充分利用能源降低运行成本的效果。

一、环保锅炉的秘密——冷凝置换器

冷凝式换热器就是增设在锅炉尾部的余热回收装置，当烟气在通道内通过传热面，温度降至温度以下，从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质，可以将排烟中大量的能量加以回收利用，从而达到节能环保的效果。热定型机或涂层机是利用高温的空气对纺织物进行干燥和整理使产品定型。随着制造工业的不断发展，各种新型冷凝换热装置层出不穷，不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。

二、烟气分析

成分绝大部分为烃，燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高，分析表明，排烟中可利用的热能中，水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。这些废弃热量被称为余热，是工业生产过程中附带产生的热量，比如工业废水中热量，冷却水中的热量。每1m3燃烧后可以产生1.55千克水蒸气，具有可观的汽化潜热，大约为3700kJ/Nm3，占的低位发热量的10%以上。传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的锅炉理论热效率一般只能达到95%左右，利用冷凝式换热器只要把烟气温度降到烟气路点温度以下，就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，按低位发热量为基准计算，锅炉热效率可达到和超过109%。

1、路点计算

在水蒸气分压力不变的情况下，使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时，将有水滴析出，此时的温度即为路点温度。由于可以收集这些废热来加热热水，因此已知热水的温度可以在短时间内达到非常高的标准。燃烧特性分析(以1m3计算)烟气中水蒸气的体积分数达17˙4%，若燃烧在大气压力下进行，当空气过量系数α为1.1时(本文中的计算均以此作为计算依据)，其相应的烟气路点温度是57℃。

通过观察可知，烟气路点温度随过量空气系数的变化而变化。毕竟，生产成本已经在一定程度上得到了控制，自然它可以抵御激烈的市场竞争。因为根据道尔顿分压定律，路点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量(即水蒸气的含量)成正比，随着过量空气系数的增加，烟道中水蒸气的相对体积减小，水蒸气的容积份额会有所下降，其路点温度也随之降低。实际上，虽然各地方中成分含量有所不同，其他成分影响很小，经计算的温度误差不超过0.3%(符合实际要求的范围)，并且由于实际燃烧的影响因素较多，也使得计算不可能达到很准确，通常是在理论值附近的一个范围内波动，在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。

2、热效率解析

烟气中的热量以显热和潜热2种形式存在，因此锅炉的热损失也由烟气的显热损失和潜热损失组成。如钢铁企业的焦炉气、高炉气、转炉气，煤矿的煤层气，焦化企业的焦炉气等可燃副产气，大量放空，造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。而显热损失取决于烟气的温度和烟气组分的热容量;潜热损失则取决于烟气中以水蒸气形态存在的水量的多少。当水蒸气冷凝时，烟气中存在复杂的现象：由于水蒸气分压力较低，并且在冷凝液膜附近主要是不凝气体，如N2、CO2、O2等，烟气中水蒸气需要穿过不凝气体层才能达到液膜表面发生冷凝。烟气中水蒸气冷凝率等于由单位体积燃烧生成烟气所产生的凝结水量与燃烧所生产的水蒸气量的比值，其中，燃烧所产生的水蒸气包括燃烧生成的水蒸气及空气和燃气所带入的水蒸气。

仅烟气中的潜热就对锅炉的热效率影响如此巨大，倘若能将排烟温度降低到以下对潜热加以回收利用，对以低位发热量为基准进行计算的热效率至少可提高到10%以上。余热回收是指一款新型***的余热利用设备，靠吸收空压机废热来把冷水加热，没有能源消耗。并且随着排烟温度的降低，烟气的显热损失也会相对减小，那么热效率的提高将更为明显，进一步证明降低排烟温度对锅炉效率提高的重要意义。

进一步计算可以得出在不同排烟温度下锅炉实际热效率的变化趋势。此外国内从五十年代在工业炉窑上采用预热空气的预热器，余热回收其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器，但交换效率较低。锅炉效率随着排烟温度的变化分为2个比较明显的区域：在60～180℃变化缓慢，而在20～60℃变化较大。这主要是因为排烟损失中水蒸气潜热损失占的比例大于烟气显热的结果。当锅炉排烟温度降到20℃时，锅炉效率理论上可达107.4%。

排烟中的水蒸气潜热在57℃以下才能得以回收，能够回收的热量依赖于所要求的利用温度和利用率。2、带有尘埃的烟气，这种烟气往往存在于锅炉的烟道、受损的锅炉壁中。如果利用温度接近排烟的温度，仅能回收较少的热量。利用温度越低，回收的热量越多。因此，低温下余热冷水可获得高的回收率，而在较高的温度下输出热能会降至可以回收的能量数量。

三、余热回收

1、避免余热回收器受热面的磨损的全过程

将余热回收器管排设计成膜式管排(或H型管排)，这种结构迫使烟气流动趋于层流，管排间没有烟气扰动，在同样烟速下，与螺旋肋片式和光管式相比较是不易磨损的受热面布置形式。其构造一部分安装在加热炉烟道上及吸热段，内部有锅炉管，另一部为分汽包，中间有连管，分汽包有排污口、蒸汽上升管和回水管。而且由于每个烟道的边界管排与烟气的磨擦，而形成中间流速高，两边流速低的分布方式。因此，管壁附近烟气流速低于平均值，烟气扰动比较弱，缓解了飞灰对省煤器的磨损。烟气流速对受热面的磨损影响大，布置受热面时烟气流速不宜过大，设计时通过调整管排横向截距，来改变受热面的烟速，可有效避免余热回收器管排的磨损问题。

2、烟道阻力

锅炉整个烟道阻力主要由引风机和烟囱自拔力来克服，其中引风机是主要因素。3、使用寿命长：超导热管余热回收装置使用寿命10年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单成本低。安装余热回收器后锅炉整体烟气阻力必然增加。以某电厂3号炉热力计算结果为例，烟道阻力增加约70Pa左右。在加装余热回收器的同时是否对引风机进行改造，进一步提高出力，确保安装余热回收器后锅炉本体的正常运行，视现场情况确定。

3、一直被担忧的小问题——余热回收器管内壁结垢

受热面管内壁结垢主要发生在蒸发段，因为蒸汽的溶盐能力与水比较相差很大。而在余热回收系统中温度也不会超过120℃，整个系统仍处于液相，管内壁结垢问题较小。

三、余热余压回收利用案例

利用余热余压技术在各行各业应有不同，主要是根据生产规模和生产工艺而定。下面以实例说明利用余热余压在不同企业节能减排中的应用途径。

1、水泥厂余热发电

水泥生产属高耗能产业，在我国水泥行业生产中，传统的湿法窑、立波尔窑和中空干法窑生产线普遍存在工艺落后、设备陈旧和管理水平低等问题，利用余热发电技术可提产节能，是企业培植的新的效益增长点。由于余热锅炉热交换在时间方面的严格限制，这就在现实的烟气通道长度的结构条件下，规定了烟气的流速。某水泥厂利用现有的1200t/d熟料生产线窑头熟料冷却机及窑尾预热器废气余热，建设一座1.5MW低温余热电站，设计年运行7200小时，平均发电功率1450kW，年发电量1044×104kWh，每年节约电量7.2×106KWh，一年节约电费约300余万元。

2、炭素厂余热回收

某炭素厂煅烧炉排出大量的高温烟气，温度约850～900℃，从烟囱直接排入了大气中，造成了很大的能源浪费，并且污染环境。为顺利进行生产热定型机需用风机不断引入新鲜空气并排出一部分的废气，该废气的温度一般也能达到140到180度左右。而其生产工艺用热是由热力分厂的蒸汽炉供热，每年需要消耗大量的蒸汽，成本较高。为改变这一现状，企业对煅烧炉进行了节能减排技术改造，即对煅烧炉的高温烟气用烟道式余热导热油炉进行回收利用，为生产及生活供热。

具体方案为：将煅烧炉的高温烟气引入一台1.4MW的烟气余热导热油炉中，炉内导热油经过与高温烟气进行热交换，达到生产用热时温度后供生产使用，并为部分厂区的冬季供暖提供热源。定型机的链条由靠近落布处的大功率电机传动，链条上装有针板，布进入链条时，由压布轮上的毛刷轮将布压在针板上的小针上，布即可在两列链条的传动下进入烘箱内。煅烧炉烟气经余热炉降温后由900℃左右降为400℃左右。为了对此部分烟气余热二次利用，又通过一台气水加热器对自来水进行加热，为企业职工提供生活用水以及保障厂区其余部分的冬季供暖，烟气温度再次降温至200℃左右，再由引风机排入烟囱。

在此次技术改造中，通过对煅烧炉的烟气余热进行回收利用，取消了原蒸汽供热系统，不到一年就收回了技改***成本，产生了良好的经济效益。

余热回收设备的利用可节约很大的能量，同时还能一定程度的保护到环境及相关机械设备。烟气余热回收装置回收途径烟气余热回收装置回收途径通常采用二种方法:一种是预热工件。空压机余热回收的原理为，空压机把大气压力的充气压缩为较高压的空气，余热回收设备把机械能转换为气压能。根据其他方程，在转换的过程中就会产生大量的热量，而在没有夹装热能回收装置的时候，大量的热量就会通过散热系统，将60%以上的热能当做非能排弃在空气中。但是当夹装空压机余热回收装置之后，就能把热量进行回收利用，制成热水，以供企业公益或是员工的生活用水。

产品的优点空气压缩机的余热的影响有多大，在上述方面更多。除了了解设备在理解过程中的作用外，还可以对其优点和特性有一定的了解。因此大幅度降低排烟损失，并将部分热能进行回收利用成了锅炉节能的关键所在。基本上，当实际使用时，该设备的优点是显而易见的。它不仅是一种相对环保的设备，而且是行业中的产品。当然，随着技术的不断进步，设备的优化将会越来越好。高质量的服务意识每个空气压缩机都有很多的服务，由制造商在销售过程中提供。目的是防止人们在实际使用中遇到任何问题。目前，人们更关注的服务是长期使用中设备的维护服务。这通常是一个关键角色。幸运的是，Naxda有一个清晰的维护服务系统，因此人们可以放心购买和使用。