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、燃氣、燃煤鍋爐設計制造時，為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標準狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃，最高可達250℃，高溫煙氣排放不但造成大量熱能浪費，同時也污染環(huán)境。熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據需要加熱水用作鍋爐補水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風或干燥物料。節(jié)省燃料費用，降低生產成本，減少廢氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個回收，經濟效益顯著。

（一）氣-氣式熱管換熱器

（1）熱管空氣預熱器系列
　　應用場合：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如煤氣等。
設備優(yōu)點：
*因為屬氣/氣換熱，兩側皆用翅片管，傳熱效率高，為普通空預器的5-8倍；
*因為煙氣在管外換熱，有利于除灰；
*因每支熱管都是獨立的傳熱元件，拆卸方便，且允許自由膨脹；
*通過設計，可調節(jié)壁溫，有利于避開露點腐蝕
結構型式：有兩種常用的結構型式，即：熱管垂直放置型，煙氣和空氣反向水平流動，見圖1；熱管傾斜放置型，煙氣和空氣反向垂直上下流動，見圖2。

（二）氣-液式熱管換熱器

應用場合：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），也可單獨使用（作為熱水器），從而提高能源利用率，達到節(jié)能的目的。
設備優(yōu)點：
*煙氣側為翅片管，水側為光管，傳熱效率高；
*通過合理設計，可提高壁溫，避開露點腐蝕；
*可有效防止因管壁損壞而造成冷熱流體的摻混；
結構型式：根據水側加熱方式的不同，有兩種常用的結構型式：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

　應用場合：應用熱管作為傳熱元件，吸收較高溫度的煙氣余熱用來產生蒸汽，所產生的蒸汽可以并倂入蒸汽管網（需達到管網壓力），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。
設備優(yōu)點：

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

二、陶瓷窯爐余熱回收

簡介：

生產陶瓷的一個重要過程是燒成，燒成是在窯爐中進行的。陶瓷生產的窯爐有連續(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鍵。國內隧道窯排煙溫度一般在200～300℃，也有高達400℃，個別倒焰窯的排煙溫度可高達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生熱風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℃，實測該窯爐熱效率僅為23%，由于坯件入窯前需要預熱烘干，因之需再建一個烘干窯，以煤作為燃料，燃燒的煙氣作為烘干熱源。根據計算，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：

在水泥生產中，回轉窯、冷卻機、懸浮預熱器、烘干機等都是重要的熱工設備。在保證滿足工藝條件要求的基礎上，提高這些熱工設備的熱效率是水泥生產節(jié)能降耗的關鍵。根據近年來工業(yè)應用開發(fā)的實踐，熱管技術在以下幾方面已獲得了較為成功的應用。

窯尾冷卻機的余熱利用：

水泥生產回轉窯尾冷卻機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的熱源制取冷氣供生產車間及生活區(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窯窯尾排出的廢氣溫度在450～600℃左右，由于產量較小，廢氣量也比較少，一般均將回收的余熱產生壓力為0.3～0.8MPa的低壓蒸汽供生產工藝或者說生活使用。從干法中空回轉窯尾排出的廢氣經過旋風除塵后進入熱管蒸汽發(fā)生器，廢氣溫度從600℃左右降至200℃以下，入布袋收塵系統(tǒng)，經引風機排入煙囪。

其優(yōu)點是：

◇將高溫廢氣降至200℃以下，可直接進入布袋收塵器；

◇每噸熟料可回收0.4～0.5噸的低壓蒸汽；

◇結構緊湊壓力降小，一般小于500Pa；

◇不易積灰，管壁溫度可調整在煙氣露點以上，可以達到自清灰目的。

大型窯尾廢氣的余熱利用:

水泥生產中鍛燒熟料的回轉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（標準狀態(tài)）1.658 m3。該廢氣的主要用途一般用作懸浮物預熱器的熱源，預熱入窯的生料粉；另一種用途是與窯尾冷卻機的熱空氣混合進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:

水泥旋窯工作時燒成段窯體表面溫度達300-350℃，目前都采用風冷降溫，大量的熱能直接散發(fā)到大氣中，這不僅浪費了大量的熱能，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、風扇電費，減少粉塵和二氧化碳排放。節(jié)能環(huán)保一舉兩得，改造投資一年內可以全部收回，經濟效率十分顯著。

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，焦爐、高爐及煉鋼工序均有相當數量的的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達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，特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫熱管及高溫熱管空氣預熱器、高溫熱管蒸汽發(fā)生器開發(fā)運用成功，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爐型大小不同，一般在（標準狀態(tài)）7000～300000m3/h的范圍內。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。當助燃空氣被加熱到400℃時，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，爐內溫度為1000℃左右，排煙溫度約800℃，在煙道中放置一高溫熱管空氣預熱器，高溫煙氣通過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℃，作為助燃空氣進入燃燒噴嘴。應用結果表明，節(jié)約燃料可達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，有時可達1000～1100℃，余熱回收利用的方式首推采用空氣預熱器?；厥盏挠酂幔藷釗p失可以百分之百地用于燃燒爐內，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生蒸汽。這樣雖然可以達到節(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品產量質量方面帶來的好處。當前很多工廠采用余熱鍋爐和空氣預熱器相結合的辦法來達到兼顧的目的。

燒結工序的余熱利用：

燒結工序是高爐礦料入爐以前的準備工序。有塊狀燒結和球團狀燒結兩種工藝。塊狀燒結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℃，使粉料燒結成塊狀。球團燒結則是將細磨物料，如精礦粉配加一定的黏結劑，在造球設備上滾成球，然后在燒結設備上高溫燒結。兩種燒結過程都要消耗大量的能源。據統(tǒng)計，燒結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。燒結工序內廢氣溫度分布示意圖如下圖?；厥沼酂嶂饕诔善凤@熱及冷卻機的排氣顯熱兩個方面。

燒結余熱回收的應用流程如下圖所示：

高爐熱風爐余熱回收：

高爐熱風爐是產生熱風的設備，由于風溫可高達1200℃以上，因之熱風爐都是蓄熱式。其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，燃燒生成的高溫煙氣進入蓄熱室內的格子磚加熱，然后停止燃燒，再將鼓風機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入高爐。熱風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的燃燒狀況，從而使爐頂溫度提高。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，回收的余熱同時用來加熱空氣和煤氣，因之稱為