高温烟气余热回收技术让天空更蓝

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科技日报记者于莉。

如何处理冶金,化工,建材等高耗能,高排放行业的高温烟气余热是影响全球节能减排的重要因素。目前,我国工业烟气余热回收率仅为29%,比国际平均水平低15%-20%。在这些差距中,缺乏相关技术已成为“障碍”。

自2016年以来,重庆大学,北京科技大学,中国科学院过程工程研究所等10家研究机构和企业组建了“工业含尘废热回收技术”研究所。并通过技术创新掌握了行业。粉尘废气余热回收技术打破了国外对陶瓷膜滤管的垄断,部分技术取得了国内外的首创,使得工业高温含尘烟气的应用成为可能。净化可能。

高温烟气余热回收是一个技术问题

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据统计,冶金,建材和化学能源站占世界总能耗的70%,其中烟气余热占总能源的35%。

回收工业高温工业烟气的废热并不容易。 “高温工业烟气温度高达800°C - 件变化大等。”重庆大学能源与动力工程学院院长,低等级能源利用技术教育部重点实验室主任廖强教授和项目负责人表示,非冷凝和易凝结成分这些烟气使烟气余热回收净化装置产生过滤堵塞,再生困难,换热面积变灰。磨损,腐蚀,废热回收和净化效率等瓶颈是国内外的技术问题。

该技术是国外的高端技术,主要应用于清洁能源领域。对该国的介绍不仅昂贵,而且还有禁运的风险。

突破技术突破,突破外资垄断

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为此,“工业含尘废热回收技术”项目组对此进行了科学研究。

件下高温含尘烟气的净化和余热回收问题。

其中,陶瓷球移动床过滤技术用于处理含有凝结粉尘颗粒的高温烟气,采用蜂窝体与三维肋管相结合的换热净化一体化技术处理高温高尘(粉尘颗粒浓度> 2000mg)/Nm3)是国内外首创。

件下易于粘附。它就像“在火中吸收碳”在高温下将其分开。

“国际上采用的方法是陶瓷膜过滤管,但国内陶瓷膜过滤管生产工艺薄弱,生产成本高,使用寿命短,导致运行成本高,难以推广;稳定性和回收水平可以不满足工业需求特别是,氧化气氛的最高工作温度仅为700°C左右,这限制了其应用范围。“廖强说,通过反复试验,他们最终研制出一种多孔陶瓷膜过滤管,可以承受1000℃以上的温度,超过国外的碳化。硅陶瓷膜罐可耐受高达750°C的高温,价格仅为国外的1/6。

同时,他们还开发了高压预充电陶瓷膜除尘技术,用于高温烟尘颗粒。它可以提高含尘气体的除尘效率,显着降低陶瓷膜过滤管的阻力,大大延长陶瓷膜过滤管的再生周期和使用寿命。

“这种艰难的突破和推广应用将大大减少污染物排放。”廖强解释说,陶瓷膜过滤管净化后的烟气是超低排放,一般低于5mg/m3,远低于国家标准。减少工业PM2.5排放,减少工业对环境的压力。

废热回收率可达70%,工业推广潜力大。

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该项目设计并建造了世界上第一个高温高尘烟气净化和热交换一体化综合测试平台。试验结果表明,该装置可实现70%以上的余热回收率和99%以上的净化效率。

目前,该项目已申请32项专利和2项国际专利。项目组与重庆尚顺换热设备有限公司,汕头博博石化等11家公司合作。相关技术已在Esquel自供电厂中使用。唐贵发发展有限公司和重庆松藻电力有限公司投入使用。

“利用这种高效的热交换设备,可以深度回收烟气中的热量,降低能耗。”廖强教授表示,回收的能量可用于发电,预热燃气或空气用于燃烧,加热,干燥原料等也可用于钢厂自用热蒸汽,热水或市政供热管网。如果该项目的各种烟气净化和余热回收技术得到推广和实施,预计可以实现70%的余热回收效率,并带来显着的效益。

下一步,项目组将开展陶瓷膜过滤管的大规模技术研究,可靠性评估和再生及寿命延长技术的研究,并在冶金,建材和化工行业推广。

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