钢铁工业:钢铁厂中的焦炉根据调查,各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。钢铁行业加热炉高温烟气回收发电技术当年可收回全部成本,热量利用率提高5-10%。余热的回收利用途径很多。一般说来,综合利用余热最好;其次是直接利用;第三是间接利用(产生蒸汽用来发电)用于发电的余热主要有高温烟气余热,化学反应余热、废气、废液余热、低温余热,低于200℃等
钢铁厂安装有光管式空气、煤气预热器,但由于换热面积小,预热温度不是很高,空气预热温度只有100-1500C,煤气温度在80-1200C之间,工艺效果不很明显。河南济源钢厂6座150m3白灰窑安装有光管式空气、煤气预热器,白灰夹生率仍在15-18%之间,日产量80吨/座左右。
针对白灰窑现行工艺状况,本企业利用自身专业设备及专业技术的优势,为现行的白灰窑专门设计和制作了具有先进技术的CGK-1、CGM-1型双向翅片管式空气、煤气预热器。
首先依据加热与被加热介质同是气体且换热系数较低的特性,在换热管内外同时增加换热面积(即内、外翅片),来大大提高整体换热能力。内外增加的翅片均采用具有先进技术的焊接方式,保证翅片与基管整体焊接在一起,消除接热阻(经西安交通大学测试,接触热阻远远低于其它形式的翅片管接触热阻,热阻几乎为零)。再则,镍合金渗层翅片管具有抗自身6000C高温氧化、表层硬度高、抗烟气冲刷、耐腐蚀等独特优点。
整体结构设计充分考虑了气体流动方式及气体均流的合理性,传热温差的最大化,以及换热管的布置和烟气自清灰功能设计、热彭胀等问题。保证换热管的安全正常、高效能的使用。从窑顶引出的烟气经主烟管分叉流到空气和煤气预热器,各自和高温烟气充分换热。回收的热量由助燃空气和煤气吸收后作用于灰窑内;降低温度后的排烟再经除尘达标后排入大气。
国内某钢铁公司5座140m3白灰窑投入使用了CGK-I、CGM-I双向翅片管式空气、煤气预热器,产量和质量均有大幅提高。
从以上的5座白灰窑使用的CGK-I、CGM-I型双向翅片管式空气、煤气预热器运行记录表上数据显示;
烟气温度3000C时,助燃空气预热至2100C,煤气1700C
烟气温度3500C时,助燃空气预热至2500C,煤气2000C
烟气温度4000C时,助燃空气预热至3000C,煤气2400C
烟气温度4500C时,助燃空气预热至3500C,煤气2600C
热管式换热器在钢铁工业中的应用案例
[一]
上海第八钢铁厂在四车问轧钢加热炉上采用气-气型热管式换热器,将助燃空气从20℃预热到80~90℃,废气从280℃下降到190℃,每小时回收废气余热为419MJ。
[二]
在上海第八钢铁厂三车间轧钢加热炉上安装了一台气-液型热管式换热器作余热锅炉用,轧钢加热炉废气由350℃下降到300℃以下,每小时回收热量为47.7MJ,年回收热量折合标准煤11.59t,经济效益显著。
[三]
马钢、宝钢二期工程采用热管式余热锅炉回收环冷机300~400℃排风废热,产生蒸汽用于预热烧结混合料或生活取暖等。马钢_炼铁厂炉投入运行热管式空气预热器,使废气由290~370℃降至150℃,助燃空气温度由常温预热到200℃,装置每小时回收热量3.39GJ,节约燃烧煤气40%。
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