工业热回收:化工烟气余热利用方案介绍
化工烟气余热利用方案介绍
一、化工烟气特点
化工企业在燃烧加热、反应、干燥、蒸馏等环节都会产生大量烟气:
温度范围:150℃~450℃,部分工序高达600℃以上;
成分复杂:除热空气外,还可能含有硫化物、氮氧化物、氯化物及粉尘颗粒;
波动性强:工艺条件不稳定,烟气流量和温度会随生产周期波动;
排放要求严格:需兼顾节能利用与环保达标排放。
二、余热利用思路
针对化工烟气的温度和成分特性,可以设计多种余热回收模式:
余热蒸汽锅炉
高温烟气进入余热锅炉,产生低中压蒸汽。
蒸汽可用于反应加热、蒸馏、干燥等工序,或并入厂区公用工程系统。
有机朗肯循环(ORC)发电
当蒸汽需求有限时,可用烟气驱动ORC发电系统。
适用于中低温烟气(120℃~350℃),将废热转化为电能。
热风/热水回收
通过换热器回收热量,产生热水(40℃~90℃)或热风。
热水可用于工艺预热、设备清洗,热风可用于物料烘干或车间采暖。
吸收式制冷
利用烟气余热驱动吸收式冷水机,生产冷冻水。
冷量可用于化工储罐降温、空调系统或冷却工艺。
三、技术要点
耐腐蚀设计:烟气中可能含酸性气体,换热器需选用不锈钢、搪瓷管或防腐涂层。
防结垢与防堵塞:设计时需考虑除尘或预处理装置,避免换热器积灰影响效率。
热量匹配:根据烟气温度与工厂热负荷需求,合理选择“蒸汽—热水—电力—制冷”的利用路径。
环保耦合:余热利用应与脱硫脱硝、除尘装置结合,确保末端排放达标。
四、应用效果
节能效益:回收30%~50%的废气热量,显著减少锅炉燃料或电力消耗。
经济效益:投资回收期一般为2~4年,长期运行可降低综合能耗成本。
环保效益:减少烟气排放温度,降低热污染,同时减轻尾气治理负荷。
五、典型应用场景
化工原料生产(合成氨、甲醇、氯碱等)
精细化工(涂料、助剂、医药中间体等)
石油化工(裂解、精炼、烯烃装置等)
农药、染料、橡胶助剂等行业