耗氣量：-

傳熱方式：-

余熱回收工程

一、鍋爐煙氣余熱回收

簡介：

工業(yè)燃油、燃?xì)狻⑷济哄仩t設(shè)計(jì)制造時(shí)，為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃，最高可達(dá)250℃，高溫?zé)煔馀欧挪坏斐纱罅繜崮芾速M(fèi)，同時(shí)也污染環(huán)境。熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據(jù)需要加熱水用作鍋爐補(bǔ)水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風(fēng)或干燥物料。節(jié)省燃料費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，減少廢氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個(gè)回收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（一）氣-氣式熱管換熱器

（1）熱管空氣預(yù)熱器系列
　　應(yīng)用場合：從煙氣中吸收余熱，加熱助燃空氣，以降低燃料消耗，改善燃燒工況，從而達(dá)到節(jié)能的目的；也可從煙氣中吸收余熱，用于加熱其他氣體介質(zhì)如煤氣等。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：
*因?yàn)閷贇?氣換熱，兩側(cè)皆用翅片管，傳熱效率高，為普通空預(yù)器的5-8倍；
*因?yàn)闊煔庠诠芡鈸Q熱，有利于除灰；
*因每支熱管都是獨(dú)立的傳熱元件，拆卸方便，且允許自由膨脹；
*通過設(shè)計(jì)，可調(diào)節(jié)壁溫，有利于避開露點(diǎn)腐蝕
結(jié)構(gòu)型式：有兩種常用的結(jié)構(gòu)型式，即：熱管垂直放置型，煙氣和空氣反向水平流動(dòng)，見圖1；熱管傾斜放置型，煙氣和空氣反向垂直上下流動(dòng)，見圖2。

（二）氣-液式熱管換熱器

應(yīng)用場合：從煙氣中吸收熱量，用來加熱給水，被加熱后的水可以返回鍋爐（作為省煤器），也可單獨(dú)使用（作為熱水器），從而提高能源利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：
*煙氣側(cè)為翅片管，水側(cè)為光管，傳熱效率高；
*通過合理設(shè)計(jì)，可提高壁溫，避開露點(diǎn)腐蝕；
*可有效防止因管壁損壞而造成冷熱流體的摻混；
結(jié)構(gòu)型式：根據(jù)水側(cè)加熱方式的不同，有兩種常用的結(jié)構(gòu)型式：水箱整體加熱式（多采用熱管立式放置）和水套對流加熱式（多采用熱管傾斜放置），如圖3所示

（三）氣-汽式熱管換熱器

　應(yīng)用場合：應(yīng)用熱管作為傳熱元件，吸收較高溫度的煙氣余熱用來產(chǎn)生蒸汽，所產(chǎn)生的蒸汽可以并倂入蒸汽管網(wǎng)（需達(dá)到管網(wǎng)壓力），也可用于發(fā)電（汽量較大且熱源穩(wěn)定）或其他目的。對鋼廠，石化廠及工業(yè)窯爐而言，這是一種最受歡迎的余熱利用形式。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：

每支熱管都是一個(gè)獨(dú)立的傳熱單元，可根據(jù)不同的溫度水平而設(shè)計(jì)；
*根據(jù)需要可選擇易拆卸的熱管結(jié)構(gòu)，使檢修和安裝更方便；
*熱管徹底隔離了熱源和冷源，不會(huì)產(chǎn)生冷熱流體的摻混；
*煙氣側(cè)為管外換熱，除灰容易。
結(jié)構(gòu)型式：有兩種結(jié)構(gòu)型式，見圖a和圖b。圖a為汽包內(nèi)直接沸騰式，即熱管的冷卻段直接伸入汽包內(nèi)，使汽包內(nèi)的水產(chǎn)生沸騰；圖b為套管內(nèi)沸騰式，即熱管的冷卻段被水套管包圍，使套管內(nèi)的水在流動(dòng)狀態(tài)下沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽再匯入汽包。

二、陶瓷窯爐余熱回收

簡介：

生產(chǎn)陶瓷的一個(gè)重要過程是燒成，燒成是在窯爐中進(jìn)行的。陶瓷生產(chǎn)的窯爐有連續(xù)式的（隧道窯）也有間隙式的（倒焰窯），不管是隧道窯還是倒焰窯，其熱效率都比較低。效率低的原因除了燃燒損失、散熱損失等原因外，重要的一點(diǎn)是排煙損失。燒成隧道窯廢氣帶走的熱量損失約占總熱量的20%～40%，而倒焰窯廢氣帶走的熱量約占燃料消耗量的30%～50%。因之回收窯尾廢氣的熱量加以利用是提高窯爐效率的關(guān)鍵。國內(nèi)隧道窯排煙溫度一般在200～300℃，也有高達(dá)400℃，個(gè)別倒焰窯的排煙溫度可高達(dá)560℃。一方面窯爐排煙帶走大量余熱，另一方面為了干燥坯件，一些工廠又另外建造窯爐或鍋爐產(chǎn)生熱風(fēng)和蒸汽以滿足烘干坯件的要求。采用熱管換熱器來回收煙氣中的余熱加熱空氣作為烘干坯件的熱源，可以取得較好的節(jié)能效果。

隧道窯煙道氣余熱利用:

隧道窯余熱回收主要用以加熱空氣作為烘干坯件的熱源，也可作為助燃空氣以提高窯爐本身的熱效率，兩者的選擇可依據(jù)各工廠具體情況而定。其回收流程下圖所示。

電瓷廠隧道窯冷卻帶余熱利用:

將電瓷廠隧道窯冷卻帶400℃～450℃的廢氣抽出通過熱管換熱器換熱，煙氣溫度降至300℃，再返回窯爐中燒成帶作為氣氛膜風(fēng)使用。被加熱的新鮮空氣送入烘房，干燥電瓷坯件。

倒焰窯煙道氣余熱利用:

某廠倒焰窯排煙溫度為564℃，實(shí)測該窯爐熱效率僅為23%，由于坯件入窯前需要預(yù)熱烘干，因之需再建一個(gè)烘干窯，以煤作為燃料，燃燒的煙氣作為烘干熱源。根據(jù)計(jì)算，如將560℃煙氣降到160℃排空，將新鮮空氣加熱到60～120℃，其熱量足夠烘干坯件所用。

三、水泥工業(yè)余熱回收

簡介：

在水泥生產(chǎn)中，回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)、懸浮預(yù)熱器、烘干機(jī)等都是重要的熱工設(shè)備。在保證滿足工藝條件要求的基礎(chǔ)上，提高這些熱工設(shè)備的熱效率是水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵。根據(jù)近年來工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的實(shí)踐，熱管技術(shù)在以下幾方面已獲得了較為成功的應(yīng)用。

窯尾冷卻機(jī)的余熱利用：

水泥生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯尾冷卻機(jī)低溫段排出的廢氣溫度一般為200～300℃，這部分余熱的品位較低，它的最好用途是產(chǎn)生低壓蒸汽，作為生活用水，冬天用來取暖和浴室用水；夏天可作為溴化鋰制冷機(jī)的熱源制取冷氣供生產(chǎn)車間及生活區(qū)降溫，或作為其他工段余熱鍋爐的換熱器加熱鍋爐給水。

小水泥窯尾廢氣余熱利用：

許多小水泥廠的燒成回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的廢氣溫度在450～600℃左右，由于產(chǎn)量較小，廢氣量也比較少，一般均將回收的余熱產(chǎn)生壓力為0.3～0.8MPa的低壓蒸汽供生產(chǎn)工藝或者說生活使用。從干法中空回轉(zhuǎn)窯尾排出的廢氣經(jīng)過旋風(fēng)除塵后進(jìn)入熱管蒸汽發(fā)生器，廢氣溫度從600℃左右降至200℃以下，入布袋收塵系統(tǒng)，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪。

其優(yōu)點(diǎn)是：

◇將高溫廢氣降至200℃以下，可直接進(jìn)入布袋收塵器；

◇每噸熟料可回收0.4～0.5噸的低壓蒸汽；

◇結(jié)構(gòu)緊湊壓力降小，一般小于500Pa；

◇不易積灰，管壁溫度可調(diào)整在煙氣露點(diǎn)以上，可以達(dá)到自清灰目的。

大型窯尾廢氣的余熱利用:

水泥生產(chǎn)中鍛燒熟料的回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣排出的溫度一般在900～1000℃左右，每噸熟料廢氣量約為（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）1.658 m3。該廢氣的主要用途一般用作懸浮物預(yù)熱器的熱源，預(yù)熱入窯的生料粉；另一種用途是與窯尾冷卻機(jī)的熱空氣混合進(jìn)入窯外分解的分解爐；也有將窯尾廢氣用于發(fā)電等其他用途。

水泥旋窯窯體表面的余熱回收:

水泥旋窯工作時(shí)燒成段窯體表面溫度達(dá)300-350℃，目前都采用風(fēng)冷降溫，大量的熱能直接散發(fā)到大氣中，這不僅浪費(fèi)了大量的熱能，也造成了窯體周圍的高溫污染。窯體表面散失的熱能是可以回收利用的，我公司研制開發(fā)了集熱式窯體表面余熱回收系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)的需要，將回收的熱能加熱水或空氣，熱水可供生活和制冷，熱空氣可供烘干用。既能降低窯體溫度又節(jié)省了加熱水或空氣所需的燃料費(fèi)、風(fēng)扇電費(fèi)，減少粉塵和二氧化碳排放。節(jié)能環(huán)保一舉兩得，改造投資一年內(nèi)可以全部收回，經(jīng)濟(jì)效率十分顯著。

四、冶金工業(yè)余熱回收

簡介：

冶金工業(yè)是耗能大戶，不論是有色冶金或黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問題。以鋼鐵企業(yè)為例，焦?fàn)t、高爐及煉鋼工序均有相當(dāng)數(shù)量的的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達(dá)1600℃，熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體，其中很多為間隙排放，因之給余熱回收帶來了一定的難度。由于熱管的的眾多特點(diǎn)，特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫?zé)峁芗案邷責(zé)峁芸諝忸A(yù)熱器、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器開發(fā)運(yùn)用成功，給冶金企業(yè)的高品位余能利用帶來了新的希望。

加熱爐和均熱爐的余熱利用：

軋鋼連續(xù)加熱和均熱爐是鋼鐵企業(yè)中耗能較多的設(shè)備。其熱效率一般只有20%～30%，約有70%～80%的熱量散失于周圍環(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占30%～35%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同，一般在（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）7000～300000m3/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550～990℃，也有超過1000℃以上的。從直接節(jié)能來考慮，工程界希望將煙氣的余熱用來加熱助燃空氣。當(dāng)助燃空氣被加熱到400℃時(shí)，可以得到節(jié)能20%～25%的效果。

線材退火爐的余熱回收

下圖所示一線材退火爐，爐內(nèi)溫度為1000℃左右，排煙溫度約800℃，在煙道中放置一高溫?zé)峁芸諝忸A(yù)熱器，高溫?zé)煔馔ㄟ^熱管換熱器熱管的蒸發(fā)段，煙氣降至150～170℃排空。20℃的常溫空氣通過換熱器熱管的冷凝段，被加熱到400～500℃，作為助燃空氣進(jìn)入燃燒噴嘴。應(yīng)用結(jié)果表明，節(jié)約燃料可達(dá)23%。

軋鋼連續(xù)加熱爐的余熱回收

軋鋼連續(xù)加熱爐排出的煙氣溫度很高，有時(shí)可達(dá)1000～1100℃，余熱回收利用的方式首推采用空氣預(yù)熱器?；厥盏挠酂幔藷釗p失可以百分之百地用于燃燒爐內(nèi)，不僅節(jié)約燃料而且可以改善燃燒效果。但常規(guī)的空氣預(yù)熱器體積龐大，所以許多工廠采用了余熱鍋爐的辦法來回收余熱產(chǎn)生蒸汽。這樣雖然可以達(dá)到節(jié)能的目的，但不能直接節(jié)約燃料，也得不到由于燃燒條件改善而對產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量方面帶來的好處。當(dāng)前很多工廠采用余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器相結(jié)合的辦法來達(dá)到兼顧的目的。

燒結(jié)工序的余熱利用：

燒結(jié)工序是高爐礦料入爐以前的準(zhǔn)備工序。有塊狀燒結(jié)和球團(tuán)狀燒結(jié)兩種工藝。塊狀燒結(jié)是將不能直接加入爐的煉鐵原料，如精礦粉、高爐爐塵、硫酸渣等配加一定的燃料和溶劑，加熱到1300～1500℃，使粉料燒結(jié)成塊狀。球團(tuán)燒結(jié)則是將細(xì)磨物料，如精礦粉配加一定的黏結(jié)劑，在造球設(shè)備上滾成球，然后在燒結(jié)設(shè)備上高溫?zé)Y(jié)。兩種燒結(jié)過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的12%。而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%?；厥蘸屠眠@些余熱，顯然極為重要。燒結(jié)工序內(nèi)廢氣溫度分布示意圖如下圖?；厥沼酂嶂饕诔善凤@熱及冷卻機(jī)的排氣顯熱兩個(gè)方面。

燒結(jié)余熱回收的應(yīng)用流程如下圖所示：

高爐熱風(fēng)爐余熱回收：

高爐熱風(fēng)爐是產(chǎn)生熱風(fēng)的設(shè)備，由于風(fēng)溫可高達(dá)1200℃以上，因之熱風(fēng)爐都是蓄熱式。其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，燃燒生成的高溫?zé)煔膺M(jìn)入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱，然后停止燃燒，再將鼓風(fēng)機(jī)送來的冷空氣通過蓄熱式格子磚，將格子磚所積蓄的熱量帶走，冷空氣被加熱到所需的溫度進(jìn)入高爐。熱風(fēng)爐煙道廢氣的溫度一般限制在300～350℃，最高不得超過400℃。使用熱管換熱器回收的這部分余熱，用來加熱助燃空氣則可以改善蓄熱爐內(nèi)的燃燒狀況，從而使?fàn)t頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位，一般多采用分離式熱管換熱器回收排煙余熱，回收的余熱同時(shí)用來加熱空氣和煤氣，因之稱為