窄点温差是指
换热器的最小
传热温差。窄点技术的常规做法是一个网络只有一个窄点温差,网络中换热器的最小传热温差一般等于窄点温差。由于受窄点温差的限制,能级较低的
余热得不到利用,或因网络中存在能级较低的冷公用工程,系统的运行费用较大。
窄点温差也称节点温差,是换热过程中蒸发器出口烟气和被加热的饱和水汽之间的最小温差。随着窄点温差的变化,
余热锅炉的相对换热总面积、相对蒸发量、相对排烟温度也随之发生变化。当窄点温差减小时,余热锅炉的排烟温度会下降,烟气余热回收量会增加,蒸汽产量也会随之增加,即对应着高的余热锅炉热效率,但平均传热温差会随之减小,必将增加余热锅炉的换热面积,制造成本增加,因此,在选择窄点温差时,应注意经济技术比较的合理性。若将部分或全部热公用工程移至温度较低的区域,余热回收便成为可能;或将部分甚至全部冷公用工程移到温度较高的区域,冷公用工程费用便可减少。为实现这些目标,提出多温区窄点温差的窄点技术。该技术将系统的冷、热流体综合曲线分成若干温区,各温区分别取不同的窄点温差。
余热锅炉中合理划分温度区段,是布置余热锅炉受热面,最大限度利用余热的基础。设计时,通常余热锅炉入口烟温是给定的,但是,对排烟温度的要求,往往根据用户的需求有两种情况:一种是限定排烟温度,低于或高于某一数值(或在某一个范围之间),另一种是不限定排烟温度,只要求锅炉合理,范围内最大限度利用余热。
多温区窄点温差的窄点技术是用等烩线把冷、热流体综合曲线分成若干子区,在靠近冷、热公用工程侧得到两个门槛问题,选择小于门槛温差的分区窄点温差,将部分或全部冷、热公用工程分别移至温度较高或较低的区域。
采用多温区窄点温差设计方法的代价是降低了分区中换热器的最小传热温差,从而增加了初投资费用;得到的利益是降低了部分或全部冷、热公用工程的生产费用。因此,是否需要划分温区及分区窄点温差取何值,需要权衡初投资和运行费用。
为了降低初投资费用,除考虑温度高低因素外,应尽量在冷或热流体综合曲线的转折处分区,因为此处是某一或几股流体的目标温度处。这样做可以尽量避免因分区导致的换热器台数的增加。其次,应在传热温差相对较大的地方分区,这样可维持尽可能高的传热温差。
水泥行业工艺过程的余热利用,是“九五”期间国家节能工作的重点。而利用
余热锅炉生产一定品位的蒸汽和热水,是余势利用最有效的方式。余热锅炉在设计过程中,最关键的技术问题是在给定的条件下,如何选择余热锅炉的参数及合理配置余热锅炉内各换热区段的热力参数,以保证余热锅炉结构设计的合理性。
在实践中,发现窄点,即:蒸发受热段中加热介质和被加热介质间最小温度的差值是解决上述问题的最重要的热力参数。在水泥窑余热锅炉的设计中,尤其是中、低温余热烟气的利用,窄点对锅炉参数的选取,锅炉内各区段热力计算均起着决定性作用。因此,有必要对水泥窑炉窄点进行分析,并在此基础上,总结出简便的水泥窑余热锅炉热力参数计算方法,作为水泥窑余热锅炉设计,
锅炉内部热力区段的划分和受热面布置的依据。
1.对多温区窄点温差的窄点技术,分区窄点温差必须小于该区的门槛温差。该技术不改变冷、热公用工程的总量,但能把部分或全部冷、热公用工程分别转移到温度较高或较低的温度区,从而节省公用工程费用。