烟气余热回收换热器的换热及经济性研究

摘要

随着能源和环境问题日益尖锐化，如能源枯竭、温室效应、酸雨等问题的出现，严重影响了人类及其他生物的生存。能源不仅是人类社会发展的物质基础，同时也是国民经济的重要支柱，能源安全不仅是国家经济安全的重要方面，而且直接关系到国家的安全、社会的稳定和可持续发展道路的实施；环境是人类生存的重要场所，只有保证适宜生存的环境，才能保证经济和社会的快速发展。
　　各行各业在发展过程中都会对环境产生不同程度的影响，在电力行业对环境的影响尤为突出，多数的电力行业使用煤炭资源，不仅消耗大量的能源，而且由此产生的锅炉尾部烟气对环境的影响也是非常大的。锅炉尾部烟气的排烟量大、温度高度各有不同，这部分热量直接排放到大气中，不仅造成热量的直接浪费，同时也造成环境污染，若能将该部分热量加以回收利用，不仅在一定程度上减少能源的浪费，而且有利于环境的保护。
　　烟气的余热回收多数针对中高品味的烟气，这部分烟气的回收价值高；但低温烟气虽温度低，但排烟量大，回收该部分烟气对热量回收和环境保护也是非常有益的。本文主要针对低温烟气余热回收的技术进行探讨和研究，以唐山市某锅炉房作为设计案例，设计出适宜低温烟气的余热回收装置，考虑到烟气降至酸露点以下温度的相关情况，采用耐腐蚀材料进行防腐处理，利用实验结果加以例证。在基于余热回收装置的基础上，利用波面板换热器和热管换热器设计两种换热方案，并对两种不同换热型式的换热器设备分别进行设计计算，最后对两种设计方案的热力性能进行对比分析。
　　对于企业而言，投资方案不仅仅需要技术上的可行性支持，还需要经济上的科学合理，只有满足技术和经济都可行的情况下，工程设计才能得以实施。本文以动态投资回收期、净现值、费用现值和费用年值为经济性评价指标，以唐山市某锅炉房作为设计案例，对两种方案的费用和收益进行计算，从而计算各个经济性评价指标，通过分析比较得出选用波面板换热器在热力和经济性上都具有优越性，文章最后对烟气余热回收系统的环保效益进行计算分析，得出由于烟气降至酸露点以下，部分酸蒸汽被凝结，减少了大量酸性气体、温室气体等的排放，保护了环境而且节约了一次能源的使用，从而可以看出低温烟气余热回收对于企业和社会都是非常有益的。

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第1章 绪论

1.1课题背景

1.2烟气余热回收利用进展

1.3换热器的研究发展状况

1.4本课题的主要研究内容

1.5本章小结

第2章 换热器基础理论及经济评价方法

2.1换热器的分类

2.2换热介质的流动方式

2.3换热器的传热计算方程

2.4 换热器的经济性评价指标

2.5本章小结

第3章 烟气余热回收系统研究与方案设计

3.1 烟气余热回收系统应用研究

3.2 烟气余热回收初定方案设计

3.3 耐腐蚀材料的选取

3.4本章小结

第4章 工程实例

4.1 问题的提出及解决方案

4.2 换热器回收总热量的计算

4.3 波面板换热器设计计算

4.4热管换热器设计

4.5换热器的性能比较

4.6 项目的经济性分析

4.7环保效益分析

4.8本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

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