煙氣余熱回收利用設(shè)備技術(shù)規(guī)范

煙氣余熱回收利用設(shè)備技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了煙氣余熱回收利用設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱：設(shè)備）的術(shù)語(yǔ)和定義、工藝流程、技術(shù)要求、安裝與驗(yàn)收、質(zhì)量責(zé)任、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存和隨機(jī)文件。本文件適用于XX省新建、擴(kuò)建、改建的采用高頻電阻焊螺旋翅片管或丁胞管技術(shù)制造的設(shè)備，且煙氣溫度60℃～300℃、不含非腐蝕性氣體。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T1576工業(yè)鍋爐水質(zhì)GB/T4272設(shè)備及管道絕熱技術(shù)通則GB6388運(yùn)輸包裝收發(fā)貨標(biāo)志GB/T8174設(shè)備及管道絕熱效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)GB/T13306標(biāo)牌GB/T16507（所有部分）水管鍋爐GB50041鍋爐房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50264工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范CJ/T515燃?xì)忮仩t煙氣冷凝熱能回收裝置JB/T1615鍋爐油漆和包裝技術(shù)條件TSGG0001鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

間壁式換熱方式inter-wallheattransfermode兩種換熱介質(zhì)在換熱壁面兩側(cè)流動(dòng)，進(jìn)行熱量傳遞的換熱形式。

顯熱sensibleheat物體不發(fā)生化學(xué)變化或相變化時(shí)，溫度升高或降低所需要的熱量。當(dāng)此熱量加入或移去后，會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)溫度的變化，而不發(fā)生相變。物質(zhì)的摩爾量、摩爾熱容和溫差三者的乘積為顯熱。

潛熱latentheat物質(zhì)在等溫等壓情況下，從一個(gè)相變化到另一個(gè)相吸收或放出的熱量。這是物體在固、液、氣三相之間以及不同的固相之間相互轉(zhuǎn)變時(shí)具有的特點(diǎn)之一。固、液之間的潛熱稱為熔化熱（或凝固熱），液、氣之間的稱為汽化熱（或凝結(jié)熱），而固、氣之間的稱為升華熱（或凝華熱）。

煙氣余熱residualheatoffluegas燃?xì)夤┡仩t主機(jī)出口排放的溫度在100℃以上的煙氣中含有的大量顯熱和水蒸氣汽化潛熱。

煙氣余熱回收利用recoveryandutilizationofwasteheatfromfluegas一種利用低溫冷源來(lái)完成與煙氣的熱量傳遞過(guò)程，使燃?xì)忮仩t排煙溫度下降及煙氣中水蒸氣冷凝的技術(shù)。

一級(jí)節(jié)能器primaryenergysaver采用間壁式換熱方式將供熱一次管網(wǎng)（鍋爐）回水作為冷源來(lái)完成與煙氣的熱量傳遞設(shè)備。用于回收利用煙氣中部分水蒸氣冷凝放出的汽化潛熱及顯熱。

二級(jí)冷凝器secondarycondenser采用間壁式換熱方式將地板輻射采暖供熱的二次管網(wǎng)低溫回水作為冷源來(lái)完成與煙氣的熱量傳遞設(shè)備。用于回收利用煙氣中部分水蒸氣冷凝放出的汽化潛熱及顯熱。

煙風(fēng)換熱裝置fluegasheatexchanger煙氣與室外空氣進(jìn)行熱交換的裝置。

冷凝水condensatewater煙氣中含有的水蒸氣（即氣態(tài)水）經(jīng)過(guò)冷凝過(guò)程形成的酸性液態(tài)水。

螺旋焊接翅片管spirallyweldedfinnedtube管子與鋼帶繞制成形，采用高頻電阻焊接的螺旋翅片換熱管。

丁胞管t-celltube管子經(jīng)加工后具有球面丁胞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化換熱管。

有效輸出熱量effectiveheatoutput單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)設(shè)備的被加熱介質(zhì)進(jìn)出口所攜帶熱量之差。

節(jié)能量energysaving設(shè)備的有效輸出熱量與回收該部分煙氣熱能所消耗能量之差。

節(jié)能率energysavingrate單位時(shí)間內(nèi)，設(shè)備的節(jié)能量與燃?xì)忮仩t所消耗的按燃?xì)獾臀话l(fā)熱值計(jì)算的輸入熱量的比值。工藝流程設(shè)備采用間壁式換熱方式，結(jié)構(gòu)分為三級(jí)，主要由一級(jí)節(jié)能器、二級(jí)冷凝器、煙風(fēng)換熱器（可選配）組成，包含介質(zhì)泵、風(fēng)機(jī)、連通煙風(fēng)道、煙氣冷凝水排放管及配套儀表等，用于加熱一次管網(wǎng)回水、二次管網(wǎng)回水和助燃冷空氣。間壁式煙氣余熱回收利用工藝流程如圖示意圖如圖1所示：一級(jí)節(jié)能器用35℃～90℃一次管網(wǎng)回水與120℃～260℃的鍋爐或工業(yè)爐窯出口煙氣換熱，節(jié)能器后煙溫降至90℃～120℃。二級(jí)冷凝器用20℃～35℃二次管網(wǎng)回水與90℃～120℃的節(jié)能器出口煙氣換熱，冷凝器后煙溫降至40℃～60℃。煙風(fēng)換熱器用助燃環(huán)境空氣與冷凝器出口40℃～60℃煙氣換熱，使最終排煙溫度控制在30℃～40℃。煙氣余熱回收利用工藝流程示意圖技術(shù)要求設(shè)備要求結(jié)構(gòu)要求如下：設(shè)備宜采用一體式設(shè)計(jì)、制造及安裝；設(shè)備受壓部件的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)應(yīng)遵循TSGG0001及GB/T16507中的相關(guān)規(guī)定；一級(jí)節(jié)能器、二級(jí)冷凝器宜采用高效螺旋焊接翅片管或丁胞管結(jié)構(gòu)形式，煙風(fēng)換熱器（可選配）宜采用板式結(jié)構(gòu)形式，換熱設(shè)備采用煙氣與介質(zhì)相互逆流換熱方式，均應(yīng)保證高的換熱系數(shù)、較小的設(shè)備體積、方便的設(shè)備檢修需要；翅片、丁胞管、板片的設(shè)計(jì)厚度應(yīng)考慮使用壽命的要求；設(shè)備的設(shè)計(jì)流量應(yīng)滿足工藝流程的要求，盡量降低介質(zhì)循環(huán)阻力；設(shè)備的設(shè)計(jì)煙氣流速應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，綜合考慮換熱效率、煙側(cè)阻力、振動(dòng)頻率等參數(shù)；連通煙風(fēng)道應(yīng)布置合理，阻力小、噪音低、振動(dòng)??；設(shè)備的最低處應(yīng)設(shè)置煙氣冷凝水排放管，防止冷凝水在設(shè)備中積存；設(shè)備和管路的絕熱工程應(yīng)滿足GB50264中的相關(guān)規(guī)定；設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)按照GB50041的規(guī)定執(zhí)行，綜合考慮設(shè)備重量、容水量、管道受力等參數(shù)，進(jìn)行基礎(chǔ)及鋼架設(shè)計(jì)。材料要求如下：與煙氣接觸的表面和換熱面、管應(yīng)采用防腐蝕表面改性材料或耐腐蝕材料及防腐加工工藝，且焊接處應(yīng)采取防腐蝕措施；制作節(jié)能器、冷凝器、煙氣熱交換器的換熱面管及翅片宜使用304或316L耐腐蝕不銹鋼材料；制作空氣熱交換器的管及翅片宜使用銅和鋁等高效換熱材料；制作煙道的材料應(yīng)考慮耐酸腐蝕特性，宜采用不銹鋼與復(fù)合材料。保溫設(shè)備應(yīng)進(jìn)行保溫，保溫層厚度的計(jì)算參照GB/T8174的相關(guān)規(guī)定，保溫材料的性能及保溫設(shè)計(jì)應(yīng)滿足GB/T4272的相關(guān)規(guī)定。煙風(fēng)阻力要求如下：設(shè)備的換熱部件宜采用順列管排結(jié)構(gòu)，方便檢修，同時(shí)可降低設(shè)備煙風(fēng)阻力；煙氣流速設(shè)計(jì)宜在8m/s～15m/s，煙氣溫度越低相應(yīng)設(shè)計(jì)流速越低。承壓要求如下：一級(jí)節(jié)能器應(yīng)按照鍋爐或工業(yè)爐窯額定壓力參數(shù)設(shè)計(jì)；二級(jí)冷凝器應(yīng)按照不低于二網(wǎng)循環(huán)水最高靜壓加上管網(wǎng)流阻之和的1.5倍設(shè)計(jì)；煙風(fēng)換熱器應(yīng)根據(jù)工藝要求確保密封性。配套儀表設(shè)備應(yīng)配套監(jiān)測(cè)各換熱部件煙氣出口壓力、出口煙溫以及換熱介質(zhì)壓力、溫度、流量、熱量的就地顯示及遠(yuǎn)傳儀表。使用壽命設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命應(yīng)不小于15年。煙氣冷凝水管管徑設(shè)備的煙氣冷凝水管管徑應(yīng)符合CJ/T515的規(guī)定。煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)煙氣余熱回收相關(guān)技術(shù)參數(shù)換算公式參見(jiàn)附錄A。其他要求最終排煙溫度應(yīng)低于40℃，并將回收熱能用于供熱和提高鍋爐或工業(yè)爐窯能效。設(shè)備應(yīng)不影響鍋爐或工業(yè)爐窯的正常安全運(yùn)行，應(yīng)盡量少的增加風(fēng)機(jī)、水泵等耗能，節(jié)能率應(yīng)不低于10%。煙氣冷凝水宜回收利用，用于鍋爐或工業(yè)爐窯時(shí)，水質(zhì)應(yīng)符合GB/T1576的規(guī)定。煙氣冷凝水排放應(yīng)符合國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。安裝與驗(yàn)收安裝在安裝過(guò)程中，安裝單位如發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵部件存在可能影響設(shè)備安全使用的質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，應(yīng)停止安裝并告知制造廠。在安裝驗(yàn)收合格后，制造廠應(yīng)將安裝技術(shù)文件和施工、質(zhì)量資料移交使用單位并存入技術(shù)檔案。驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收及試驗(yàn)應(yīng)按國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及合同規(guī)定進(jìn)行。設(shè)備所用輔料的品種及特性應(yīng)符合設(shè)計(jì)或合同的要求，試驗(yàn)應(yīng)在設(shè)備完好的情況下進(jìn)行。設(shè)備的驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)由雙方商定的具有相應(yīng)資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施。質(zhì)量責(zé)任除安裝質(zhì)量、誤操作、不可控條件等原因外，制造廠應(yīng)對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量負(fù)責(zé)。因設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量不良而導(dǎo)致設(shè)備不能按額定參數(shù)正常運(yùn)行或達(dá)不到規(guī)定的性能要求時(shí)，制造廠應(yīng)承擔(dān)責(zé)任。設(shè)備配用的附件、監(jiān)控儀表等產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存設(shè)備標(biāo)牌應(yīng)符合GB/T13306的規(guī)定。包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志及使用方法應(yīng)符合GB/T191和JB/T1615的規(guī)定。應(yīng)有“向上”、“重心”、“怕雨”、“由此吊起”等標(biāo)識(shí)。運(yùn)輸收發(fā)貨標(biāo)志應(yīng)符合GB6388的規(guī)定。設(shè)備的運(yùn)輸應(yīng)符合國(guó)家鐵路、公路和水路貨物運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)固牢在運(yùn)輸工具上，嚴(yán)禁翻滾、碰撞和擠壓。設(shè)備包裝后，應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的室內(nèi)或有遮蔽的場(chǎng)所。隨機(jī)文件要求如下：設(shè)備合格證書(shū)；設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)（安裝示意圖、操作規(guī)程、裝箱清單及備件清單等）；其它按合同或有關(guān)規(guī)定需提供的文件。

（資料性）

煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)換算公式煙氣余熱回收利用的理論計(jì)算煙氣顯熱回收量的計(jì)算理論空氣量的焓值： ?ko=2.96143+1.27821t+1.82909×10?4t2式中：t——煙氣溫度（℃）。理論煙氣量的焓值：二氧化碳焓值 ?CO2=?6.53509+1.68067t+7.7798×10?4t2氮?dú)忪手??N2=5.37036+1.23589t+1.77044×10?4t2水蒸氣焓值 ?H2O=4.75735+1.446t+2.5429×10?4t根據(jù)以上擬合公式，可得理論煙氣焓值為： ?yo=Vi?i 式中：?yo——標(biāo)態(tài)下理論煙氣焓值（KJ/mVi——標(biāo)態(tài)下煙氣中各組分的體積（m3/m3）；hi——標(biāo)態(tài)下煙氣中各組分的焓值（KJ/m3）。實(shí)際煙氣的熔值 ?y=?yo+(α?1)?式中：hy——標(biāo)態(tài)下實(shí)際煙氣焓值（KJ/m3）；α——過(guò)量空氣系數(shù)；?ko——標(biāo)態(tài)下理論空氣量焓值（KJ/m回收煙氣顯熱量： Qs=?y1??y2式中：Qs——標(biāo)態(tài)下回收煙氣焓值（KJ/m3）；hy1——標(biāo)態(tài)下煙氣進(jìn)口溫度焓值（KJ/m3）；hy2——標(biāo)態(tài)下煙氣出口溫度焓值（KJ/m3）。煙氣潛熱回收量的計(jì)算冷凝水的水蒸氣容積為： VH2OC=VH式中：VH2OC——標(biāo)態(tài)下冷凝的水蒸氣容積（mVH2OPs——對(duì)應(yīng)溫度水蒸氣飽和壓力（Pa）；Py——煙氣壓力（Pa）；Vy——煙氣容積（m3）。冷凝的水質(zhì)量為： mH2OC=VH冷凝率為： ?=VH2OCVH水蒸氣的潛熱計(jì)算參照下式： γH2O=2501.40526?2.33661t?0.00176t2+6.11591×式中：t——煙氣的露點(diǎn)溫度與煙氣出口的平均值。由上式可得煙氣潛熱回收量： Q1=mH2OC煙氣余熱理論回收總熱量煙氣余熱理論回收總熱量應(yīng)按式A.13計(jì)算： Qr=Qs+Q1式中：Qs——回收顯熱量的值（KJ/m3）。節(jié)能率節(jié)能率應(yīng)按式A.14計(jì)算： ηyr?=Qr?Qd式中：ηyrh——煙氣冷凝熱能回收裝置的節(jié)能率；Qr——煙氣余熱理論回收總熱量，單位為千瓦（KW）；Qd——回收煙氣冷凝熱能所消耗能量（按發(fā)電平均效率折算為一次能源的能量），單位為千瓦（KW）；Bg——燃?xì)忮仩t的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃?xì)饬髁浚瑔挝粸榱⒎矫酌棵耄╩3/s）；qdw——燃?xì)獾臀话l(fā)熱量，單位為千焦每立方米（KJ/m3）。煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論計(jì)算煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論計(jì)算見(jiàn)表A.1。煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論換算表煙氣溫度℃顯熱KJ/m3潛熱KJ/m3總焓值KJ/m3理論回收總熱量KJ/m3冷凝水量KJ/m3冷凝水率％理論節(jié)能率％1802945.340.002945.340.000.00001702779.880.002779.88165.460.0000.51602614.940.002614.94330.400.00011502450.530.002450.53494.810.0001.51402286.660.002286.66658.680.00021302123.330.002123.33822.010.0002.41201960.530.001960.53984.810.0002.91101798.280.001798.281147.060.0003.41001636.580.001636.581308.760.0003.9901475.420.001475.421469.920.0004.4801314.810.001314.811630.530.0004.8701154.750.001154.751790.590.0005.360995.260.00995.261950.080.0005.855915.72450.161365.872479.780.1877.454899.82768.111667.932813.620.31128.453883.941067.811951.753129.210.43179.352868.061350.442218.503427.720.542210.251852.181617.092469.273710.250.65261150836.321868.752705.073977.780.753011.849820.452106.352926.804231.230.843412.648804.602330.733135.324471.470.943813.347788.742542.683331.434699.281.02411446772.902742.953515.854915.391.104414.645757.062932.203689.265120.491.184715.244741.223111.083852.305315.201.255015.843725.393280.164005.565500.111.325316.342709.573440.014149.585675.781.385616.941693.753591.144284.895842.731.455817.340677.943734.014411.956001.421.506017.839662.133869.104531.236152.311.566318.3表A.1煙氣余熱回收技術(shù)參數(shù)理論換算表（續(xù)）煙氣溫度℃顯熱KJ/m3潛熱KJ/m3總焓值KJ/m3理論回收總熱量KJ/m3冷凝水量KJ/m3冷凝水率％理論節(jié)能率％38646.333996.814643.146295.821.616518.737630.531117.554748.086432.351.666719.136614.744231.684846.436562.281.716919.535598.964339.564938.5