DB43/T 3301-2025 烟气余热回收利用技术规范

　　B 43

　　湖 南 省 地 方 标 准

　　DB43/T 3301—2025

　　烟气余热回收利用技术规范

　　Technical specification for flue gas waste heat recovery and utilization

　　2025 - 07 - 18 发布 2025 - 10 - 18 实施

　　湖南省市场监督管理局 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由湖南工业和信息化厅提出并归口。

　　本文件起草单位：湖南柯林瀚特环保科技有限公司、湖南柯林瀚特技术服务有限公司、湖南中烟工业有限责任公司、株洲硬质合金集团有限公司、湖南劳动人事职业学院、湖南利尔生物科技有限公司、常德金鹏印务有限公司、中机国际工程设计研究院有限责任公司、湖南省轻纺设计院有限公司、湖南省生态环境事务中心、湖南理工职业技术学院、中冶长天国际工程有限责任公司、湖南胤实科技服务有限公司。

　　本文件主要起草人：聂家义、蒋新峰、唐奇梅、安娜、邹凯、文平、庾光键、朱维、杨春蕾、肖雷、何汉林、张志、蒋开国、李卓潼、尹虹、李满伟、曾攀登、汪鹏、 刘平、肖真、彭博、党银宁、陈异伟、丁威、毛洋、朱炳林。

　　烟气余热回收利用技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了烟气余热回收利用技术(以下简称“技术”)的工艺流程、要求、运行要求。

　　本文件适用于回收利用由锅炉、工业炉窑等排放的温度在40 ℃~300 ℃、低腐蚀性的烟气余热。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 1576 工业锅炉水质

　　GB 50041 锅炉房设计标准

　　GB 50264 工业设备及管道绝热工程设计规范

　　CJ/T 515 燃气锅炉烟气冷凝热能回收装置

　　3 术语和定义

　　GB/T 1576、GB 50041、GB 50264和CJ/T 515界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1

　　烟气余热 flue gas waste heat

　　排放烟气中含有显热和水蒸气汽化潜热的总称。

　　3.2

　　间接接触式换热 indirect heat exchange

　　两种换热介质在换热壁面两侧流动并进行热量传递的换热。

　　3.3

　　直接接触式换热 direct contact heat exchange

　　冷、热流体直接接触混合，通过热交换实现热量传递的换热。

　　3.4

　　一级冷凝器 primary condenser

　　采用间接接触式换热方式将供热一次管网(介质温度：35 ℃~90 ℃) 回水作为冷源来完成与烟气热量传递的设备。

　　3.5

　　二级冷凝器 secondary condenser

　　采用间接接触式换热方式将供热二次管网(介质温度：20 ℃~35 ℃) 低温回水作为冷源来完成与烟气热量传递的设备。

　　3.6

　　烟风换热器 flue gas heat exchanger

　　烟气与室外空气热交换的设备。

　　3.7

　　螺旋翅片管 spiral finned tube

　　将螺旋形翅片绕、焊或嵌在管上的换热管。

　　3.8

　　丁胞管 dimpled tube

　　钢管经加工后具有类似高尔夫球面丁胞结构的换热管。

　　3.9

　　有效输出热量 effective heat output

　　单位时间内被加热介质经余热回收利用设备后，向外提供的热量与被加热介质带入设备的热量之差。

　　3.10

　　节能量 energy saving

　　有效输出热量与回收该部分烟气热能所消耗的能量(按发电平均效率折算为一次能源的能量)之差。

　　3.11

　　烟气余热理论回收总热量 theoretical heat release of flue gas

　　烟气经余热回收利用达到目标温度后，单位时间内理论上释放的显热和水蒸气汽化潜热之和。

　　3.12

　　换热效率 heat exchange efficiency

　　单位时间内，回收利用设备的有效输出热量与烟气余热理论回收总热量的比值。

　　3.13

　　节能率 energy saving rate

　　单位时间内，回收利用设备的节能量与锅炉、工业炉窑等所消耗的按燃料低位发热值计算的发热量的比值。

　　4 工艺流程

　　4.1.1 烟气余热回收利用技术的工艺流程参见图1。

　　4.1.2 一级冷凝器用35 ℃~90 ℃的一次管网进水与120 ℃~300 ℃的锅炉或工业炉窑出口烟气换热，烟温降至90 ℃~120 ℃。

　　4.1.3 二级冷凝器用20 ℃~35 ℃的二次管网进水与90 ℃~120 ℃的一级冷凝器出口烟气换热，烟温降至40 ℃~60 ℃。

　　4.1.4 烟风换热器用环境空气与冷凝器出口40 ℃~60 ℃的烟气换热，使最终排烟温度控制在30 ℃~ 40 ℃。

　　DB43/T 3301—2025

　　标引序号说明：

　　1——预处理设备;

　　2——一级冷凝器;

　　3——二级冷凝器;

　　4——烟风换热器;

　　a——一次管网出水;

　　b——一次管网进水;

　　c——二次管网出水;

　　d——二次管网进水;

　　e——热空气出;

　　f——冷空气进;

　　g——外排烟管;

　　h——高温烟气进。

　　图1 工艺流程要求

　　5 要求

　　5.1 一般要求

　　5.1.1 烟气余热回收按照换热方式分为：间接接触式换热和直接接触式换热。

　　5.1.2 含尘、强腐蚀性气体宜采用除尘、脱硫脱硝等预处理工艺。

　　5.1.3 烟气余热回收利用系统宜采用一体式设计、制造及安装， 可由预处理设备(可选配)、一级冷凝器、二级冷凝器、烟风换热器(可选配)、介质泵、风机、连接风道、烟气冷凝水排放管及配套仪表等组成。

　　5.1.4 一级冷凝器、二级冷凝器宜采用高效螺旋翅片管或丁胞管结构形式，烟风换热器宜采用板式结构形式，换热设备采用烟气与介质相互逆流换热方式，管排形式、结构等宜保证设备的换热系数高、体积小及检修方便。

　　5.1.5 回收利用设备的进出口均应带有烟气导流管，且布置合理、阻力小、噪音低;设计烟气流速宜控制在8 m/s～15 m/s，烟气侧阻力不宜大于300 Pa。

　　5.1.6 回收工艺中设备的最低处应设置烟气冷凝水收集及排放装置。

　　5.1.7 回收工艺中设备和管路的绝热工程应满足GB 50264中的相关规定。

　　5.1.8 回收工艺中设备的支撑结构应按照GB 50041的规定执行。

　　5.1.9 烟道宜使用不锈钢或复合材料。

　　5.2 回收利用设备要求

　　5.2.1 与烟气接触的零部件(含换热面及加工部位)应选用适配的耐腐蚀材料制造，并采取工艺优化或专项防腐措施。

　　5.2.2 回收利用设备的加工、试验和检验应符合 CJ/T 515的相关规定。

　　5.2.3 回收利用设备宜配套监测各换热单元烟气和换热介质的压力、温度、流量的就地显示及远传仪表，仪表的精度等级不应小于1.5级。

　　5.2.4 回收利用设备的使用寿命不应小于5年。

　　5.3 烟气冷凝水要求

　　5.3.1 烟气冷凝水管管径选择应符合CJ/T 515中表2烟气冷凝水管径的规定。

　　5.3.2 烟气冷凝水宜回收利用，当用于锅炉或工业炉窑时，水质应符合GB/T 1576的规定。烟气冷凝水排放应符合国家现行有关排放标准的规定。

　　6 运行要求

　　6.1 烟气排烟温度

　　余热回收利用后最终排烟温度宜低于40 ℃。

　　6.2 换热效率

　　换热效率的评定级别和评定指标应符合表1的规定。

　　表1 换热效率评定级别及对应指标

　　6.3 节能率

　　回收系统的节能率不应小于6%。

　　6.4 计算方法

　　烟气余热回收利用的相关计算方法见附录A。

　　6.5 技术参数

　　烟气余热回收利用的相关技术参数参见附录B。

　　附 录 A (规范性)

　　烟气余热回收利用的相关计算方法

　　A.1 水蒸气潜热

　　水蒸气的潜热应按(A.1)计算：

　　YH2o=2501.40526-2.33661 ts -0.00176 ts2+6.11591×10-5 ts 3-1.0562×10-6 ts4+5.38223×10-9 ts5 ··· (A.1)式中：

　　YH2o ——水蒸气潜热(kJ/m³);

　　Ts ——烟气的露点温度与烟气出口温度的平均值(℃)。

　　A.2 烟气潜热回收量

　　烟气潜热回收量应按(A.2)计算：

　　Ql = YH2o × q ································ ·············· (A.2)

　　式中：

　　Ql ——烟气潜热回收量(KJ/h);

　　YH2o ——水蒸气潜热(kJ/m³);

　　q ——烟气流量(m³/h)。

　　A.3 烟气余热理论回收总热量

　　烟气余热理论回收总热量应按式(A.3)计算：

　　Qr = Qs +Ql ································ ····················(A.3)

　　式中：

　　Qr ——烟气余热理论回收总热量(kJ/h);

　　Qs ——烟气显热回收量(kJ/h);

　　Ql ——烟气潜热回收量(kJ/h)。

　　A.4 有效输出热量

　　有效输出热量应按式(A.4)计算：

　　Qt =

　　式中：

　　Qt ——有效输出热量(kJ/h);

　　Ci ——被加热介质的比热[kJ/(m3•℃) ];

　　Mi ——被加热介质的体积流量(m3/h);

　　ΔTi ——被加热介质进出回收利用设备的温度差(℃)。

　　A.5 换热效率

　　换热效率按式(A.5)计算：

　　································ ··········· (A.5)

　　式中：

　　η ——换热效率(%);

　　Qt ——有效输出热量(kJ/h);

　　Qr ——烟气余热理论回收总热量(kJ/h)。

　　A.6 节能量

　　节能量按式(A.6)计算：

　　Ec = Qr-Qd ································ ················· (A.6)

　　式中：

　　Ec ——烟气余热回收利用装置的节能量(kJ/h);

　　Qr ——烟气余热理论回收总热量(kJ/h);

　　Qd ——回收烟气中的余热所消耗能量(按发电平均效率折算为一次能源的能量，kJ/h)。 A.7 节能率

　　节能率应按式(A.7)计算：

　　ηyrh (A.7)

　　式中：

　　ηyrh ——烟气余热回收利用装置的节能率(%);

　　Qr ——烟气余热理论回收总热量(kJ/h);

　　Qd ——回收烟气中的余热所消耗能量(按发电平均效率折算为一次能源的能量，kJ/h);

　　Bg ——标准状态下燃料流量(m3/h);

　　qdw ——燃料低位发热量(kJ/m3)。

　　附 录 B (资料性)

　　烟气余热回收利用的技术参数

　　烟气余热回收利用的技术参数参见表B.1。

　　表B.1 烟气余热回收利用的技术参数

　　表B.1 烟气余热回收利用的技术参数(续)