僅供個人參考熱管余熱爐在冶金電煙氣余熱回收應用1述隨著改革開放的深入進行我國國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展，發(fā)展與環(huán)保問題的是我國經(jīng)濟發(fā)展的重中之重金領域的鐵合金生產(chǎn)的環(huán)保治理與余熱回收是其重要內(nèi)容，我國冶金電爐余臺。每臺每小時排出廢氣為200000Nm3/h含塵量～15g/m3，溫度400-800，造成大量的環(huán)境污染，及能源浪費。冶金電爐的環(huán)保治理是我國目前亟待解決的問題。冶金電爐煙氣含塵粒度較小，其直徑為目，這一粒度的灰塵一般采用布袋除塵器收集灰塵。但是電爐尾氣溫度為至800，這一溫度超出了布袋除塵器的許用工作溫度。如果不進行降溫處理，布袋很快燒穿，無法運行。這樣電爐煙氣在進入除塵器的前的降溫顯得十分必要目前我國的電爐煙氣降溫一般采用多管降溫器利用空氣與煙氣換熱來降低煙氣溫度這一降溫器存在如下問題一是煙氣余熱未能利用造成大量的能源浪費二是積灰嚴重無法正常運行。因此開發(fā)了熱管余熱鍋爐回收煙氣余熱。2．基礎條Foruseinstudyandnotforcommercialuse華能公司是集科研生產(chǎn)銷售為一體的工業(yè)企業(yè)1992從中科院引進熱管技術。我們以次為龍頭不斷開發(fā)新技術1995年開發(fā)研制了循環(huán)式熱管熱風爐，經(jīng)專家鑒定達國際領先水平，獲深圳市科技進步一等獎1997年開發(fā)熱管水加熱器，經(jīng)專家鑒定達國內(nèi)領先水平，獲深圳市科技進步三等獎1998年開發(fā)組合式熱管廢熱鍋爐，獲國家專利。年我公司又獲深圳市熱管節(jié)能技術科技推廣二等獎。多年來，我公司始終堅持科研、推廣并重的原則，公司內(nèi)有高級工程師10人、工程師35人，技術力量雄厚。公司內(nèi)有換熱器、熱管等多個實驗室和自動化辦公條件。我公司占100畝、建筑面積30000余平米，總資產(chǎn)超億元。具備承攬大型科研項目的能力。2003年底至年初，我廠工程技術人員對我國鐵合金電爐余熱回收情況進行調(diào)研我國鐵合金電爐環(huán)保治理及余熱回收利用問題亟待解決如我國最大不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考的鐵合金企業(yè)吉林鐵合金廠，現(xiàn)有臺煉鐵電爐。2001引進歐洲技術制作余熱回收設備，排煙溫度下降100左右，產(chǎn)蒸汽量只有1.5噸小時，余熱回收效果較差，且堵灰嚴重，設備只運行不足4個月就停用。年月該電爐上布袋除塵時，用多管換熱器降多管換熱器不能將煙氣將到布袋除塵器許用工作溫度，且堵灰嚴重，設備一直未能調(diào)試成功。Foruseinstudyandnotforcommercialuse20042，我廠工程技術人員和吉林廠的有關專家進行了多次技術討論，結合我廠熱管技術在類似工藝條件的使用經(jīng)驗出用熱管技術解決鐵合金電爐煙氣環(huán)保治理的余熱回收項目我們成立了科技攻關組對鐵合金電爐煙氣進行了認真研究，并對鐵合金電爐煙氣降溫器實地考察，分析其存在的問題。20044，我們對吉林廠鐵合金的401#電爐的排煙溫度、排煙量、煙塵含量進行測試，煙塵成分進行分析。先后搞出了四套套設計方案。經(jīng)過多次討論，最終確定了401#實驗樣機的設計方案。2004月進行樣機制作，年月401#電爐熱管調(diào)溫器的調(diào)試實驗。年月通過驗收。目前已運行年10月各項指標正常。未發(fā)現(xiàn)設備灰堵和布袋燒損現(xiàn)象。3．熱管余鍋爐的設計技術Foruseinstudyandnotforcommercialuse3.1設備結構及組成熱管余熱鍋爐為立式L型，由立式蒸發(fā)器、水平蒸發(fā)器、軟水加熱器、蒸汽集聚器（汽包升管、下降管等組成，配套設備有清水泵、給水泵、除氧器等。3.2工藝流程一、煙氣系統(tǒng)來自重力除塵器的煙氣，溫度—℃荒煤氣，含塵，經(jīng)過高溫管進入立式蒸發(fā)器煙氣從立式蒸發(fā)器底部出進入水平蒸發(fā)器再進入軟水加熱器，最后由排煙口排出溫度℃，進入布袋除塵器。二、水汽系統(tǒng)外供軟水先進行除氧，除氧后軟水通過電動給水泵進入軟水加熱器，溫度由不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考104℃升溫到℃進入汽包；汽包和蒸發(fā)器自然循環(huán)；汽包內(nèi)蒸汽與水分離；蒸汽進入蓄熱器。⑴水系統(tǒng)的供水量每小時～噸，供水壓力～1.8MPa，水源由軟水總管經(jīng)除氧器除氧后供給系統(tǒng)設置兩根回水管一根是水預熱器出口的熱水回路作為開車調(diào)節(jié)用，開車完畢則關閉。另一根是加壓泵出口的回水管，用于操作調(diào)節(jié)。⑵系統(tǒng)除氧選用熱力除氧選用一套熱力除氧器一個水箱除氧器配備2給水泵，除氧器給水泵為IS單級單吸離心泵。⑶從除氧器到汽水分離裝置的給水系統(tǒng)配兩臺電動給水泵泵揚程除滿足系統(tǒng)壓力外，還要克服水柱爬升高度及沿程阻力，汽包給水為DG型鍋爐給水泵。⑷軟水加熱器蒸汽發(fā)生器汽包均設有排污出水口可定期清除內(nèi)部殘留污物及水垢。系統(tǒng)水箱設有給水取樣；汽包設有水取樣點，對余熱鍋爐水進行取樣。3.3工藝條件（1）氣量：（2）口煙氣溫度：—℃（3）口煙氣溫度：℃（4）定蒸汽壓力：（5）汽溫度：204℃（6）定蒸發(fā)量：16000Kg/h（7）氣含塵量：4.主要設計內(nèi)容該工藝熱管余熱鍋爐設計存在如下技術難點：（8）溫煙氣換熱問題（9）熱器的積灰問題（10換熱器維修問題（11）換熱器換熱面積的確定問題下面結合設備的結構、選材及吹灰系統(tǒng)的設計，分析以上幾個技術難題。4.1高溫煙氣換熱問題電爐煙氣自重力除塵塵降室入換熱器口溫度℃時可達℃以上；余熱鍋爐額定壓力1.6MPa,對應蒸汽溫度204。在這一工況下如何選擇不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考換熱器的設計方案呢？第一種方案選用熱管換熱器，此時熱管工作溫度：Tv=(t1+t2)/(n+1)n側熱阻比，換蒸發(fā)換熱管兩段熱阻比為4—6（熱管蒸發(fā)段與放熱段的長度比和氣側的翅化比有關（）℃目前，國內(nèi)主要以水做工質(zhì)，水在此溫度再高的壓力也處于汽態(tài)，沒有相變，熱管不傳熱。水作工質(zhì)管內(nèi)工作溫度一般不超過℃。因為不管管殼如何處理在高溫時都存在——FeO+H2的反應。破壞熱管的真空度，熱管失效。同時熱管管內(nèi)壓力大，遠遠大于熱管的安全運行壓力4.0MPa。熱管超溫運行爆管現(xiàn)象屢見不鮮。這一溫度要選擇高溫的有機物(萘、導熱姆等)作熱管介質(zhì)。熱管管壁溫度為℃，熱管管材應選用不銹材質(zhì)。雖然如此此溫度用熱管換熱存在介質(zhì)的高溫分解問題和爆管問題。第二種方案選用水管換熱器水管換熱器不存在熱管的許用工作問題但是必須考慮沖刷泄露和熱應力問題。因此在設計水管換熱器時選用以下措施：（1）用316銹管對列管迎風面防護；（2）加管壁厚度，用滲鋁管增加耐沖刷能力。（3）計換熱器入口流速為8米左右，降紙灰塵對換熱沖刷動能。（4換熱管選用彎管，解決換熱器的熱應力問題，經(jīng)硫鐵礦制酸工藝和窯爐尾氣回收運行可知，該設計可保證設備的使用壽命和穩(wěn)定運行。以上兩種方案都能解決高溫煙氣換熱問題，但我公司推薦用水管換熱器。4.2換熱器的積灰問題煙氣含塵量是8，也就是說每小右的灰塵通過換熱器。電爐煙塵粒度較小0—μ灰占灰塵總量70%以上灰有較強的吸附力，換熱器的除灰是該換熱器的設計的核心內(nèi)容（1）換熱管間距較其他工況設備增大。（2）煙氣在設備中流速要設計為一般為8米左右。（3）換熱器的布置形式必須考慮便于除塵，換熱器布置上采用L型。不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考（4）嚴禁采用環(huán)翅片，采用環(huán)翅片可以增大換面強化傳熱，降低設備投資，但在如此大的灰塵工況中環(huán)翅片換熱器很快堵死再好吹積設備也不能將翅片間的積灰吹凈。因此嚴禁使用環(huán)翅片管換熱器。(1)該設備布置為立L型，立式段選擇成熟的落丸技術。目前已在吉林鐵合金成功運行。（2）水平段采用沖擊波吹灰系統(tǒng)①沖擊波吹灰系統(tǒng)的工作原理及參數(shù)沖擊波吹灰系統(tǒng)是我國引進前蘇聯(lián)軍工技術，我國消化研制開發(fā)的在線吹灰產(chǎn)品其工作原理是將空氣和可燃氣按一定比例混合經(jīng)高能點火后在沖擊波發(fā)生器內(nèi)形成可控強度的沖擊波擊動能吹掃受熱面的同時伴有高聲強聲波震蕩和熱清洗作用以達到吹除積灰保證受熱面清潔提高傳熱效率恢復鍋爐出力的目的。JSR型沖擊波吹灰系統(tǒng)的參數(shù)為：可燃氣體類型：乙炔

可燃氣氣源：瓶裝氣可燃氣體壓力：0.9-0.15MPa可燃氣體消耗量：≤次（常溫常壓）空氣氣源：送風機提供

空氣壓力：~4KPa；空氣消耗量：≤200m3/h（常溫常壓燃料溫度：常溫；

空氣溫度：常溫；額定能量：②沖擊波發(fā)生器的布置及發(fā)射管的安裝設計根據(jù)吹灰器的特點和換熱器實際的空間結構個換熱器共設計布置了8吹灰點，共安裝8發(fā)生器，分為4組進行工作。初步設計將所有的發(fā)生器安裝布置在換熱器上部發(fā)射管采用排管形式吹灰方向向下。（3）沖擊波發(fā)生器及發(fā)射管選型和安裝根據(jù)不同的換熱空間及積灰性質(zhì)配用不同能量等級的沖擊波發(fā)生器和不同形式的發(fā)射管使吹灰更有針對性更利于吹灰本套燃氣沖擊波吹灰系統(tǒng)的沖擊波發(fā)生器和發(fā)射管選型如下：不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考發(fā)射管選用JSRG-133BP省煤器和空預器部位的發(fā)生器采用JSR-SP200，發(fā)射管采用沖擊波發(fā)生器的安裝要求盡量垂直安裝受空間限制時可以傾斜安裝詳見發(fā)生器的安裝圖。根據(jù)換熱器積灰特點和受熱面布置方式為保證較大的吹掃面積和穿透力設計安裝的發(fā)射管形式為排孔形式射管裝在換熱器內(nèi)吹灰覆蓋面積大灰徹底。（4）管路系統(tǒng)的組成燃氣沖擊波吹灰系統(tǒng)的管路包括空氣管路、乙炔管路以及混合氣管路。①空氣管路本套系統(tǒng)的的空氣由系統(tǒng)配備的旋渦氣泵提供，氣泵型號為

XGB-5，風量為270m3/h，全壓為，空氣用57X3.5的無縫鋼管輸送到混合器，與乙炔進行混合。在空氣管路上安裝了手動球閥和空氣流量計，用來調(diào)整監(jiān)視空氣流量，以保證有效的混合，可靠的吹灰。②乙炔管路乙炔管路由乙炔房引出，經(jīng)過手動截止閥、阻火器、流量計、電磁閥、單向閥后進入混合器。③混合氣管路混合氣管路從混合罐出口開始到?jīng)_擊波發(fā)生罐入口結束混合氣管路上設計有壓力阻火器、分配器、阻火器、熱電偶。通過高能點火器的放電點火等的控制，可實現(xiàn)吹掃層的選擇。（5）程控裝置程控裝置的核心是一臺可編程控制器可實現(xiàn)各組單獨吹灰和自動連續(xù)吹灰同時實現(xiàn)在線監(jiān)測和安全報警保護功能。（6）本套燃氣沖擊波吹灰系統(tǒng)的特點總結吹灰點分布全面，吹灰徹底；吹灰系統(tǒng)可獨立工作，自帶氣泵供氣，可在換熱器冷態(tài)時使用吹灰系統(tǒng)將換熱器內(nèi)吹掃干凈，便于檢修；根據(jù)不同的換熱空間結構及不同溫段的積灰特點選用不同型號的沖擊波發(fā)生器及發(fā)射管，排孔發(fā)射管吹灰有針對性，覆蓋面積大；特殊設計的沖擊波發(fā)生器結構，保證吹灰能量，可燃氣消耗量低，經(jīng)濟性好；不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考根據(jù)不同的積灰情況，可采用不同的吹灰能量。本系統(tǒng)每次吹掃換熱次，消耗乙炔不足1/4瓶，整個吹灰費用不足。可燃氣采用雙電磁閥設計，管路有多級阻火，安全性好；采用航空點火器，點火嘴為半導體放電，具有自清潔功能，不積碳，免維護；特殊設計的分配器徹底防止煙灰倒灌，無管道積水問題，無啞炮，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠；嚴密的保護報警邏輯，實時的壓力、溫度、流量監(jiān)控，確保運行安全；控制系統(tǒng)自動化程度高，可滿足自動吹灰、點動吹灰、定時吹灰等多種操作要求；聲波除灰方案聲波除灰.聲波的作用下可將灰松動但灰量過大塵較細和附著力強時，選用聲波除灰效果較差。4.3換熱器的維修問題該換熱器采用多組組裝式結構，立式換熱器由組組成，臥式由8組組成每組可以單獨拆裝、更換，維修方便。4.4換熱面積的確定該熱管余熱鍋爐設計的難點是換熱面積的確定。因為設備運行時，換熱管始終有灰包裹，換熱器的粘污熱阻較大，換熱器的粘污熱阻只有平經(jīng)驗確定。實際用戶:1、新疆八一鋼鐵、江陰興澄特鋼西林鋼鐵、阿城鋼鐵、山東良達鐵合金有限公司天津市江天重工有限公司林康密勞鐵合金有限公司、西南不銹鋼有限公司天津華能源設備有公司聯(lián)系人張艷華手機：郵箱：不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考僅供個用學習、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,For