本课题以国内某水泥厂新型干法水泥生产线余热锅炉进出口处低温废气的实测数据为依据,对水泥厂低温废气的特点及其余热回收潜力进行了研究。研究结果表明,水泥厂低温废气具有温度水平低、含尘浓度大、腐蚀性强、总流量大等特点。在对低温废气进行余热回收潜力估算时,假设经过余热回收换热设备前后窑头低温废气温度从110℃降至60℃,窑尾低温废气温度从160℃降至80℃,而该水泥厂2×2500t/d水泥生产线可提供的低温废气总流量为632188Nm3/h,则该水泥厂低温废气可回收的总余热量为15.8MW。取标煤的燃烧热值为29306kJ/kg,则所回收余热量相当于年节约标煤1.7万吨。可见,针对水泥厂低温废气余热回收的研究对于水泥行业开展节能减排,提高水泥企业经济效益具有重要意义。针对水泥厂低温废气的特点,本课题制定了在余热发电汽轮发电机组不同运行工况下的余热回收方案,并对当前适用于低温废气余热回收的换热设备进行了调研。调研结果表明现在的换热与除尘一般为两套独立的设备,两套设备具有运行环节多、占地多、管理繁琐等问题。结合现有换热设备只具有换热功能而不考虑除尘功能的现状,本课题研究了一种新型热管换热器,并运用FLUENT软件对其进行了数值模拟。该新型换热器不仅具有较高的换热效率,而且具有一定的除尘能力,其内部热管采用螺旋翅片管形式,烟气侧及水侧均为环形流道,这种独特的内部结构使得烟气中灰尘颗粒易于在螺旋翅片管表面及换热器内壁表面沉积,并在重力的作用下下落到排灰斗中除去。本研究成果为进一步挖掘水泥厂余热资源和改进余热回收换热设备的功能,提高水泥行业低温废气余热回收的效率提供了思路。