在寻求提高能源部门企业以及使用燃烧化石燃料的设备（蒸汽，热水锅炉，工艺炉等）的其他工业设施的效率的方法时，首先没有提出使用烟气潜力的问题。
同时，根据数十年前开发的现有计算标准以及为此类设备选择关键性能指标的既定标准，运营组织实际上是将它们放进管道中，从而在全球范围内恶化了环境状况，从而造成了损失。
如果像
第一工程师的团队一样，认为为了企业预算而错失照顾环境和城市居民健康的机会是错误的，请阅读有关如何将烟道气转化为能源的文章。
学习标准
决定锅炉机组效率的关键参数是烟气温度。 烟气损失的热量占所有热量损失的很大一部分（以及燃料化学和机械欠燃引起的热量损失，炉渣物理热量产生的热量损失以及外部冷却导致的热量泄漏到环境中）。 这些损失对锅炉的效率具有决定性的影响，从而降低了锅炉的效率。 因此，我们了解到，烟道气温度越低，锅炉的效率越高。
对于不同类型燃料的最佳排气温度和锅炉的运行参数，是根据锅炉创建初期的技术和经济计算确定的。 同时，传统上，通过增加对流加热表面的尺寸以及尾部表面（节水器，蓄热式空气加热器）的开发，可以最大程度地利用废气中的热量。
但是，尽管采用了用于最完全热回收的技术和设备，但根据当前的法规文件，烟道气的温度应在以下范围内：
- 对于固体燃料锅炉，为120-180°（取决于燃料的湿度和锅炉的运行参数），
- 燃油锅炉为120-160°（取决于其硫含量），
- 120-130°适用于天然气锅炉。
确定指示值时要考虑到环境安全因素，但首先要基于对设备的可操作性和耐用性的要求。
因此，设置最小阈值的方式应消除锅炉对流部分以及沿路径（在烟道和烟囱中）凝结的风险。 但是，为防止腐蚀，完全不必牺牲发散到大气中的热量而不是做有用的工作。
腐蚀 消除风险
我们并不认为腐蚀是一种令人不快的现象，它会危害锅炉设备的安全运行并显着降低其预期寿命。
当烟道气冷却到露点温度或更低温度时，水蒸气会凝结，与水反应生成酸的NOx，SOx化合物会破坏锅炉的内表面。 取决于燃烧的燃料类型，酸露点的温度以及以冷凝物形式沉淀的酸组成可能不同。 但是，结果是腐蚀。
天然气锅炉的烟气主要由以下燃烧产物组成：水蒸气（H
2 O），二氧化碳（CO
2 ），一氧化碳（CO）和未燃烧的可燃碳氢化合物nHm（后两种在燃料不完全燃烧时出现）当未调试燃烧模式时）。
由于大气中包含大量氮，因此，氮氧化物NO和NO
2 （通常称为NOx）在燃烧产物中似乎对环境和人体健康有害。 与水结合，氮氧化物形成腐蚀性硝酸。
在燃烧燃料油和煤炭时，燃烧产物中会出现称为SOx的硫氧化物。 他们对环境的负面影响也得到了广泛的研究，没有受到质疑。 与水相互作用期间形成的酸冷凝物会导致加热表面的硫腐蚀。
传统上，选择烟道气的温度（如上所示）是为了保护设备免受酸在锅炉加热表面上的沉淀。 此外，气体的温度必须确保NOx和SOx在气体路径外的冷凝，以便不仅保护锅炉本身，而且保护烟囱烟道免于腐蚀。 当然，有某些标准限制了氮氧化物和硫氧化物的排放浓度，但这并不能完全消除这些燃烧产物在地球大气中的积累以及其表面以酸沉淀的形式沉淀的事实。
燃料油和煤中所含的硫以及夹带的未燃烧固体燃料（包括灰烬）为烟气的净化提供了附加条件。 气体净化系统的使用显着增加了成本，并使利用烟道气的热量的过程复杂化，从经济的角度来看，使此类事件的吸引力较弱，并且通常实际上无法弥补。
在某些情况下，地方当局会在管口处设置最低烟道气温度，以确保烟道气充分分散并且没有烟气。 此外，有些企业可能会主动采取这种做法来改善自己的形象，因为公众经常将可见烟羽的存在解释为环境污染的标志，而没有烟羽的情况则被视为清洁生产的标志。
所有这些导致了一个事实，即在某些天气条件下，企业可以在将烟气排放到大气之前对其进行专门加热。 尽管了解天然气锅炉烟气的成分（在上文中有更详细的描述），但显而易见的是，来自管道的白色“烟”（在正确设置燃烧模式的情况下）大部分是在锅炉中产生的水蒸气。锅炉炉中天然气燃烧反应的结果。
腐蚀控制需要使用能够抵抗其负面影响的材料（此类材料存在并且可以在使用天然气，石油产品甚至废物的工厂中使用），以及组织收集，处理酸冷凝物及其处置。
技术领域
在现有企业中采取一系列降低锅炉后烟气温度的措施可以提高整个安装效率，包括锅炉单元在内的整个安装效率，首先使用锅炉本身（其中产生的热量）。
从本质上讲，这种解决方案的概念归结为一件事：在烟囱的气体管道上安装了一个热交换器，该热交换器从冷却介质（例如水）中吸收烟道气的热量。 该水可以直接是必须加热的最终热载体，也可以是中间剂，该中间剂通过附加的热交换设备将热量传递到另一个回路。
示意图如图所示：
冷凝物的收集直接发生在新的热交换器的容积中，该热交换器由耐腐蚀材料制成。 这是由于这样的事实，即在热交换器内部精确地克服了烟气中所含水分的露点温度阈值。 因此，不仅利用烟道气的物理热，而且利用其中所含的水蒸气的冷凝潜热是有用的。 设备本身的计算方式必须确保其结构不会施加过多的空气阻力，因此不会使锅炉单元的工作条件恶化。
换热器的设计可以是传统的换热换热器，其中热量通过隔壁从气体传递到液体，也可以是接触式换热器，在其中，烟道气与水直接接触，水在流动时被喷嘴喷出。
对于换热式热交换器，解决酸性冷凝物的问题归结为组织收集和中和。 在接触式热交换器的情况下，使用的方法略有不同，与循环供水系统的定期清洗有些类似：随着循环液酸度的增加，一定量的液体被送入储罐，在储罐中进行试剂处理，然后将水排入排水系统，或将其发送到技术周期。
由于废气温度与能耗过程入口处对特定温度的需求之间的差异，可能会限制个别烟气的应用。 但是，对于这种看似僵局的情况，已经开发了一种方法，该方法依赖于定性的新技术和设备。
为了提高国际惯例中的烟气热回收过程的效率，基于热泵的创新解决方案正越来越多地被用作系统的关键要素。 在单个工业部门（例如，生物能源）中，大多数已投入运行的锅炉都使用这种解决方案。 在这种情况下，通过使用传统的蒸汽压缩电机，而不是传统的更可靠，技术更先进的吸收式溴化锂热泵（ABTN），可以节省更多的一次能源，该热泵不需要电而是要工作（通常可以是未使用的废热） ，几乎所有企业中都大量存在）。 来自外部热源的热量激活了内部ABTN循环，这使您可以转换烟气的可用温度潜势，并将其转移到更热的环境中。
结果
使用此类解决方案对锅炉烟气的冷却可能非常深-从最初的120-130°C到30°C甚至20°C。 接收到的热量足以加热水，以满足化学水处理，补充，热水供应甚至加热系统的需求。
在这种情况下，燃油经济性可以达到5÷10％，锅炉单元的效率提高了2÷3％。
因此，所描述技术的引入使我们能够立即解决几个问题。 这是：
- 烟气热量（以及水蒸气冷凝潜热）的最完整，最有用的利用，
- 减少向大气中排放NOx和SOx
- 获得额外的资源-纯净水（可用于任何企业，例如作为供暖系统和其他水循环系统的进料），
- 消除烟雾（几乎看不见或完全消失）。
实践表明，使用此类解决方案的适当性主要取决于：
- 有效利用现有烟气热量的可能性，
- 一年中使用的热量持续时间，
- 企业的能源成本，
- 存在超过NOx和SOx排放的最大允许浓度（以及当地环境法规的严格性），
- 中和冷凝水的方法及其进一步使用的选择。