熱管余熱鍋爐在冶金電爐煙氣余熱回收中應(yīng)用

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1、熱管余熱鍋爐在冶金電爐煙氣余熱回收中應(yīng)用1概述隨著改革開放的深入進(jìn)行我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，發(fā)展與環(huán)保問題的是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中Z重。冶金領(lǐng)域的鐵合金生產(chǎn)的環(huán)保治理與余熱回收是其重耍內(nèi)容，我國(guó)冶金電爐2000余臺(tái)。每臺(tái)每小時(shí)排出廢氣為6000?200000Nm3/h,含塵量8?15g/m3,溫度400-800°C,造成大量的環(huán)境污染，及能源浪費(fèi)。冶金電爐的環(huán)保治理是我國(guó)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40-300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400°C至800°C,這一溫度超出了布

2、袋除塵器的許用工作溫度。如果不進(jìn)行降溫處理，布袋很快燒穿，無法運(yùn)行。這樣電爐煙氣在進(jìn)入除塵器的前的降溫顯得十分必要?？谇?，我國(guó)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(fèi)。二是積灰嚴(yán)重?zé)o法正常運(yùn)行。因此開發(fā)了熱管余熱鍋爐回收煙氣余熱。2.基礎(chǔ)條件華能公司是集科研、生產(chǎn)、銷售為一體的工業(yè)企業(yè)。1992年從屮科院引進(jìn)熱管技術(shù)。我們以次為龍頭不斷開發(fā)新技術(shù)。1995年開發(fā)研制了循環(huán)式熱管熱風(fēng)爐，經(jīng)專家鑒定達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，獲深圳市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng):1997年

3、開發(fā)熱管水加熱器，經(jīng)專家鑒定達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，獲深圳市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；1998年開發(fā)組合式熱管廢熱鍋爐，獲國(guó)家專利。2000年我公司又獲深圳市熱管節(jié)能技術(shù)科技推廣二等獎(jiǎng)。多年來，我公司始終堅(jiān)持科研、推廣并重的原則，公司內(nèi)有高級(jí)工程師10人、工程師35人，技術(shù)力量雄厚。公司內(nèi)冇換熱器、熱管等多個(gè)實(shí)驗(yàn)室和自動(dòng)化辦公條件。我公司占地100余畝、建筑面積30000余平米，總資產(chǎn)超億元。具備承攬大型科研項(xiàng)目的能力。2003年底至2004年初，我廠工程技術(shù)人員對(duì)我國(guó)鐵合金電爐余熱冋收情況進(jìn)行調(diào)研。我國(guó)鐵合金電爐環(huán)保治理及余熱冋收利用問題亟待解決。如

4、我國(guó)最大的鐵合金企業(yè)吉林鐵合金廠，現(xiàn)冇12臺(tái)煉鐵電爐。2001年引進(jìn)歐洲技術(shù)制作余熱回收設(shè)備，排煙溫度下降10CTC左右，產(chǎn)蒸汽量只有1.5噸/小時(shí)，余熱回收效果較差，月?堵灰嚴(yán)重，設(shè)備只運(yùn)行不足4個(gè)月就停用。2003年4月該電爐上布袋除塵時(shí)，用多管換熱器降溫,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(yán)重，設(shè)備一直未能調(diào)試成功。2004年2刀，我廠工程技術(shù)人員和吉林廠的有關(guān)專家進(jìn)行了多次技術(shù)討論，結(jié)合我廠熱管技術(shù)在類似工藝條件的使用經(jīng)驗(yàn)，捉岀用熱管技術(shù)解決鐵合金電爐煙氣環(huán)保治理的余熱回收項(xiàng)目。我們成立了科技攻關(guān)組。對(duì)鐵合

5、金電爐煙氣進(jìn)行了認(rèn)真研究，并對(duì)鐵合金電爐煙氣降溫器實(shí)地考察，分析其存在的問題。2004年4月，我們對(duì)吉林廠鐵合金的401#電爐的排煙溫度、排煙量、煙塵含量進(jìn)行測(cè)試，煙塵成分進(jìn)行分析。先后搞出了四套套設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過多次討論，最終確定了401#實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案。2004年5-7月進(jìn)行樣機(jī)制作，2004年9月401#電爐熱管調(diào)溫器的調(diào)試實(shí)驗(yàn)。2004年1()月通過驗(yàn)收。FT前已運(yùn)行2年10個(gè)月各項(xiàng)指標(biāo)正常。未發(fā)現(xiàn)設(shè)備灰堵和布袋燒損現(xiàn)象。2.熱管余熱鍋爐的設(shè)計(jì)技術(shù)3.1設(shè)備結(jié)構(gòu)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

6、器、蒸汽集聚器(汽包)、上升管、下降管等組成，配套設(shè)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600—800°C荒煤氣，含塵6-15g/m3,經(jīng)過高溫管進(jìn)入立式蒸發(fā)器，煙氣從立式蒸發(fā)器底部岀，進(jìn)入水平蒸發(fā)器，再進(jìn)入軟水加熱器，最后由排煙I」排出溫度180°C,進(jìn)入布袋除塵器。二、水汽系統(tǒng)外供軟水先進(jìn)行除氧，除氧后軟水通過電動(dòng)給水泵進(jìn)入軟水加熱器，溫度由104°C升溫到185°C進(jìn)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(jìn)入蓄熱器。⑴水系統(tǒng)的供水量每小時(shí)18?20噸，供水壓力?1.8

7、MPa,水源由軟水總管經(jīng)除氧器除氧后供給。系統(tǒng)設(shè)置兩根回水管，一根是水預(yù)熱器出口的熱水回路，作為開車調(diào)節(jié)用，開車完畢則關(guān)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(gè)水箱。除氧器配備2臺(tái)給水泵，除氧器給水泵為IS型單級(jí)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(tái)電動(dòng)給水泵，水泵揚(yáng)程除滿足系統(tǒng)壓力外，述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(shè)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(shè)冇給水取樣；汽包設(shè)冇水取樣點(diǎn)，對(duì)余熱

8、鍋爐水進(jìn)行取樣。3.3工藝條件(1)煙氣量:37000Nm3/h(2)入口煙氣溫度：600—800°C(3)出口煙氣溫度：180°C(4)額定蒸汽壓力:1.6MPa(5)蒸汽溫度：204°C(6)額定蒸發(fā)量:16000K