你知道工廠煙囪中的“白煙”可以用來供暖嗎？

 1.氣氣換熱器的工作原理

氣氣換熱器（Air-to-Air Heat Exchanger）是一種通過熱交換過程，將兩個氣體流體之間的熱量進(jìn)行傳遞的設(shè)備。其主要目的是將溫度較高的氣體中的熱量傳遞給溫度較低的氣體，從而實現(xiàn)能量的回收和利用。氣氣換熱器的基本原理是利用流體之間的溫差，通過熱傳導(dǎo)、對流或輻射等方式將熱能從排放的高溫氣體傳遞到低溫氣體。

在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，氣氣換熱器通常用于利用廢氣中的熱能預(yù)熱進(jìn)氣或進(jìn)行其他過程的熱量回收。但將煙囪排放的白煙中的熱量通過氣氣換熱器回收并用于供暖，則是一種新型的能量回收方式。

2. 利用白煙供暖的可行性分析

2.1 熱量回收的潛力
白煙排放的溫度較高且濕度大，因此含有大量的潛熱和顯熱。根據(jù)熱力學(xué)原理，當(dāng)高溫氣體與低溫氣體交換時，部分熱量將會被傳遞到低溫氣體。利用這一特性，通過氣氣換熱器將煙氣中的熱量回收，可以用于廠區(qū)的供暖、預(yù)熱等用途。

以某工業(yè)企業(yè)為例，如果煙囪排放的白煙溫度為180℃，且白煙流量為10,000 Nm3/h，根據(jù)熱交換原理和氣體特性，理論上可以從白煙中回收約20%~40%的熱量。這部分熱量經(jīng)過氣氣換熱器傳遞后，可以用于廠房的供暖系統(tǒng)、生產(chǎn)線的預(yù)熱或空調(diào)系統(tǒng)的加熱，減少了對傳統(tǒng)能源（如天然氣、電力等）的依賴。

2.2 溫差和濕度對換熱效率的影響
由于白煙中主要是水蒸氣成分，因此其含有較高的潛熱。氣氣換熱器能有效回收這些潛熱，進(jìn)一步提高熱回收效率。通常來說，氣氣換熱器的換熱效率與溫差密切相關(guān)。如果白煙的溫度較高，而需要供暖的氣體（如空氣）的溫度較低，換熱效率將顯著提高。

然而，由于白煙中含有水蒸氣，在某些低溫環(huán)境下可能出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象，這就要求氣氣換熱器的設(shè)計能夠有效防止水分凝結(jié)，保證熱交換的穩(wěn)定性。這通常需要專門的防凝結(jié)措施，如適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂?、專用的除濕系統(tǒng)等。

2.3 回收系統(tǒng)的設(shè)計要求
要將煙囪中的白煙用于供暖，氣氣換熱器的設(shè)計需要根據(jù)煙氣的具體性質(zhì)來定制。例如，白煙的濕度較大，設(shè)計時需要考慮濕氣的影響，避免換熱器出現(xiàn)結(jié)露問題。此外，還需根據(jù)白煙的排放溫度、流量以及供暖需求，合理選擇換熱器的換熱面積和材料，以確保系統(tǒng)的熱效率和經(jīng)濟性。

3. 實際應(yīng)用案例

某鋼鐵廠白煙回收供暖案例
某鋼鐵廠在其高爐爐體排放的白煙中，溫度可達(dá)200℃。為了降低供暖成本，工廠設(shè)計并安裝了氣氣換熱器，將這些白煙中的熱量回收并轉(zhuǎn)移到廠房內(nèi)的空氣中進(jìn)行供暖。該系統(tǒng)通過與傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)的結(jié)合，成功實現(xiàn)了50%以上的熱量回收，使得廠區(qū)冬季供暖成本大幅降低，約節(jié)省了30%的能源費用。