8月14日至16日，第十届生物质能发电技术创新发展大会在河南郑州举办，来自业界企业代表及高校院所、专家/学者及相关设备制造企业精英等齐聚一堂，共同探讨，生物质能发电产业发展趋势及面临难题、技术创新及政策环境等，为推进生物质能产业链合作、助力新质生产力可持续高质量发展献言献计。上海首力节能环保科技有限公司副总经理窦中涛受邀参加并作精彩专题演讲。
上海首力节能环保科技有限公司副总经理—窦中涛
本届会议由华北电力大学校友会生物质能行业分会与北京灵动核心环境服务平台(灵核网)联合主办，以 “坚持守正创新、强化科技赋能、着力提质增效、构建绿色发展” 为主题，覆盖生物质能发电领域4大核心主题，吸引来自生物质能发电企业、专家/学者、科研院所、设备制造商等精英代表，共同探讨当前我国生物质能发电产业合理化发展方向。
在“双碳”目标背景下，能源高效利用与污染物减排成为了各行各业共同关注的焦点。随着环保要求的日益严格，保证排放达标成为工业锅炉运行的关键任务。
议题：两相流换热器在垃圾炉和生物质锅炉上的应用
窦中涛就锅炉烟道尾部加装两相流换热器这一有效措施，及其在垃圾炉和生物质锅炉上的应用优势进行分享。
媒体采访
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演讲内容简述
上海首力节能环保科技有限公司，是国内专业从事余热利用的节能环保高新技术企业，是节能减排，环境保护领域的技术、产品、系统服务提供商、运营商。拥有全球领先的节能减排服务理念与体系，集技术研发、引进、推广、投融资、运营于一体的服务平台。为企业节能减排提供能源诊断测试、设计、改造与运营服务。
公司在强调技术与研究能力的基础上，积极引进、消化、吸收国内外领先的节能环保技术。拥有一支高素质、高效率适应市场需求的技术和施工队伍，具备了工程设计、成套设备提供、施工、安装调试、售后、运营服务解决能力。
公司余热回收技术整合了国际、国内先进的节能技术，特别在小温差换热、低温烟气换热领域具有领先的技术手段，在处理工业企业的低温、大排量的废热资源方面具有独特的技术方案，能给工业企业带来比现有常规方案更高的节能收益。
一、两相流换热技术
两相流换热技术是在锅炉尾部烟道安装整体热管式换热器，注入特定介质。介质吸收烟气热量发生相变，由液态变为汽态，通过上升管道将饱和蒸汽送至汽包与管程的水换热，之后又从汽态变为液态，经下降管道流回烟道内换热器，靠重力自然循环。
相变换热技术是一个全新的换热技术，它采用热管原理，提出 “相变段” 概念，以 “壁面温度” 为设计参数新理念，从根本上解决低温腐蚀难题。
“相变段” 将原热管换热器独立部分优化构成关联整体，保证受热面最低壁面温度仅有微小梯度温降，同时提高被加热介质温度，如预热空气可解决低温腐蚀，加热水可回收余热节能。
还可通过调节 “相变段” 放热端放热量，对受热面最低壁温实现闭环控制，达到壁面温度恒定或调节的目的。
1、两相流换热器技术优势：
两相流换热系统：是热力学和传热学理念、锅炉原理、自动控制以及现代计算技术的综合创新和有效集成。与 传统换热系统相比具有以下优势：
a、能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量的中低温热能被有效回收，产生十分可观 的经济效益;
b、在降低排烟温度的同时，保持金属受热面壁面温度处于较高的温度水平，远离酸露点的腐蚀区域，从根本上 避免了结露腐蚀和堵灰现象的出现，大幅度降低设备的维护成本;
c、实现了换热器金属受热面最低壁面温度处于可控可调状态，使相变换热器具有相当幅度的调节能力，适应锅 炉的燃料品种以及传热负荷的变化，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定;
d、保留了热管换热器所具有的高效传热特性的同时，可通过排除不凝气体有效解决老化问题，大大延长了设备 的使用寿命。
适用对象 ：
排烟温度偏高有余热利用空间可以节能降耗的锅炉; 采用其他降低排烟温度的方法均效果不显著的锅炉;
冶金、钢铁、电力、石油、化工等行业有低温热源可利用的工业窑炉、加热炉、生物质锅炉及垃圾焚烧炉等。
2、两相流换热器的应用系统方案：
方案一、回收烟气余热用于加热水
适用场合：排烟温度高、除氧器汽耗高、有供暖需求或对外供售热水需求。
基本原理：两相流换热器吸收烟气中的热量，加热水(凝结水、除盐水、供暖水、生活用水)，提高进除氧器进水的温度，节省除氧器汽耗，增加发电量，提高 锅炉热效率;加热供暖水满足厂区供暖需求;加热生活用水 对外出售，提高企业经济效益。
方案二、加热空气预热器进口风
适用场合：排烟温度偏高，蒸汽预热器汽耗高，空气预热器腐蚀堵灰。
基本原理：回收排烟气余热用于加热空气预热器进口风，减少蒸汽预热器的汽耗;提高空气预热器进口风温，进而提高空气预热器金属壁面温度，防止空气预热器的结露腐蚀及堵灰。
方案三、提高垃圾库库温，同时加热凝结水
适用场合：北方地区冬季运行工况下库内温度低，不利于 垃圾堆酵及水分沥出。
基本原理：回收锅炉尾排烟气余热在采暖季作为垃圾库的采暖热源，提高垃圾库库温，有利于垃圾发酵，减少辅助燃油;在非采暖季用于加热汽机凝结水以减少除氧系 统的蒸汽消耗，进而实现减少热能浪费、减少热污染、改善锅炉系统综合运行工况，为企业增加经济效益。
方案四、多冷源同时加热
适用场合：排烟温度偏高，多个冷源用热需求
基本原理：回收排烟气余热用于加热多了冷源，通过一个吸热段，放热给多个冷源，各个冷源独立运行，同时根据各个冷源的用热需求，自动调节热量分配，实现废热利用、提高系统整体热效率，为企业增加经济效益
两相换热器应用需求：预热提高燃烧效率、精确控制换热提升蒸汽品质、助力降低污染物排放。
二、生物质锅炉对两相换热器应用需求
问题：生物质锅炉以生物质为燃料，所产生的高烟气具有水分高、灰分大、腐蚀性强的特点。正因如此，多数生物质锅炉在运行时，空气预热器常出现腐蚀堵灰现象，这对锅炉的运行安全和运行周期产生严重影响，也是令业主们比较头疼且难以解决的问题。
应用：而在生物质锅炉上应用两相流换热器，在原锅炉烟气系统尾部烟道加装吸热段，在空气预热器进口加装放热段，回收烟气余热预热空气预热器进口风，提高了空预器进口风温和出口烟温，整体提升了空气预热器最低金属壁面温度，有效避免了空预器低温腐蚀和因结露造成的堵灰现象，延长了空预器使用寿命并降低了维护费用。
优势：
生物质锅炉方面：两相流换热器在燃烧优化方面，可预热空气或燃料，提高燃烧初始温度，使生物质更充分燃烧，提高燃烧效率;同时能提升蒸汽品质，精确控制换热使蒸汽温度和压力更稳定，去除水分和杂质，满足工业生产对高质量蒸汽需求。
三、两相流换热器在垃圾焚烧炉中的应用
问题：垃圾焚烧炉尾排烟气经脱酸除尘后进入大气，SCR 系统投运时引风机后烟气温度约 165 - 170℃，排烟温度高造成热能浪费。在北方地区，垃圾库温度低不利于垃圾堆酵及水分沥出，导致入炉垃圾热值低，影响炉温控制和烟气达标排放，增加引风机负荷。为确保入炉燃料热值及烟气达标排放，须掺烧大量燃油或用蒸汽加热垃圾库，增加电厂运行成本。
应用：基于合理用能和经济运行原则，在锅炉尾部烟道配置两相流烟气余热回收系统，在不同季节分别为垃圾库提供采暖热源和加热汽机凝结水以减少蒸汽消耗。在垃圾焚烧炉应用两相流换热器可提高热效率、降低能耗与污染，其寿命长、维护成本低，具有良好的经济效益和社会效益。
优势：
在垃圾炉方面，两相流换热器一方面提高能源利用效率，回收垃圾焚烧产生的热能用于发电、供热等，实现能源二次利用，降低对传统能源依赖;另一方面有助于降低污染物排放，通过对高温烟气换热处理降低烟气温度，减少有害物质生成，抑制氮氧化物等污染物排放。
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从经济角度看，两相流换热器在垃圾炉和生物质锅炉上发挥关键作用，既提高能源利用效率、降低污染物排放、优化燃烧和提升蒸汽品质，又从经济角度降低运行成本，为高效环保能源利用和可持续发展做出积极贡献。
在演讲中，窦中涛深入阐述了公司在绿色发展道路上的探索与实践，分享了在节能环保技术创新、产品研发、在垃圾焚烧炉和生物质锅炉中应用项目应用实施等方面的经验实例，为行业的可持续发展提供了新的思路和方向。
随着 “双碳” 目标的不断推进，两相流换热器在垃圾炉和生物质锅炉上应用，提高能源利用效率、降低污染物排放，为实现绿色发展提供有力支持，积极推动垃圾炉和生物质锅炉的绿色升级，为实现 “双碳” 目标而不懈努力。
（张玲）
