1. 烟气余热换热器原理
复合换热(Combined Heat Transfer)指的是两种或三种基本热量传递方式同时起作用的传热称为复合传热。热工件在厂房中的冷却散热;锅炉及窖炉余热回收换热器中高温烟气与管束管壁之间的换热等是复合传热的实例。这些实例的共同特点是对流换热与辐射换热两种基本热量传递方式在起作用。
2. 烟气余热换热器原理图
板式烟气换热器由一个一个板束组成,一个宽流道与一个窄流到构成板束,宽流道流动高温介质,窄流道是其他介质,在换热过程中,高温介质自上向下通过,低温介质横向通过设备内部,在下部拐弯向上,低温介质与高温介质在板片的两侧呈“叉逆流”状态换热,使低温介质得到加热,提高低温介质温度的同时降低高温介质,增加余热利用率。
3. 高温烟气换热器制作
1 火炕底部架空,取消底部垫土,增大散热面积。落地式火炕只有炕面散热,室温的提高主要靠室内的土暖气和取暖炉。而吊炕将底部架空,取消炕洞垫土;
2、使炕体由原来的一面散热变成上下两面散热,而且把原落地式火炕炕洞垫土导热损失的热量也散入室内,提高了室温,也提高了火炕的热效率;
3、其次要增加炕体获得的热量。获得热量的多少,是由烟气与炕体换热时间长短、换热面积大小;烟气在炕内滞留的 时间、烟气流速等决定的。
4. 过热器与烟气的换热方式
【锅炉的对流受热面】包括锅炉管束、凝渣管、过热器、冷水壁、省煤器、再热器、空气预热器等。【对流受热面】布置在锅炉对流烟道中,主要以对流换热方式接受烟气热量并传递给工质的受热面。受热面是指汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积,即烟气与水(或蒸汽)进行热交换的表面积,用H表示,单位是平方米。受热面的大小,工程上一般以烟气放热的一侧来计算。
5. 烟气换热器的工作原理
高炉热风炉按工作原理可分为蓄热式和换热式两种 蓄热式热风炉,按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉(简称球炉)和采用格子砖的热风炉,按燃烧方式可以分为顶燃式,内燃式,外燃式等几种,提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。如何提高风温,是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值煤气,或增加热风炉格子砖的换热面积,或改变格子砖的材质、密度,或改变蓄热体的形状(如蓄热球),以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。 蓄热式格子砖热风炉是目前现代高炉、尤其是大高炉最常用的热风炉形式。 优点:换热温度高、热利用率高、工作风量大,适合于大高炉生产需要。 缺点:体积大,占地面积大,购置成本高。 换热式热风炉,主是使用使用耐高温换热器为核心部件,此部件不能使用金属材质换热器, 只能使用耐高温陶瓷换热器,高炉煤气在燃烧室内充分燃烧,燃烧后的热空气,经过换热器,把热量换给新鲜的冷空气,可使新鲜空气温度达到1000度以上。 优点:换热温度高,热利用率高,体积小,购置成本低。 使用预热炉进行助燃空气预热的现代热风炉缺点:换热温度没有蓄热式高,使用规模较小
6. 烟道式余热换热器
加热炉是将物料或工件加热的设备。按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。为了有效地利用废气热量,在烟道内安装预热空气和煤气的换热器,或安装余热锅炉。和常规锅炉不同,余热锅炉中不发生燃烧过程,也没有燃烧相关的设备,从本质上讲,它只是一个燃气—水/蒸汽的换热器。 其与燃气轮机配合,燃气轮机的排气(温度约在500~600℃)进入余热锅炉,加热受热面中的水,水吸热变为高温高压的蒸汽再进入汽轮机,完成联合循环。 余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管(下料溜)槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。 余热锅炉共分为六个循环回路,每个循环回路由下降管和上升管组成,各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面,水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱,再由上升管引入锅筒。 各个烟道之间均用法兰连接。 1.1 锅筒 锅筒上开设有供酸洗、热工测量、水位计、给水、加药、连续排污、紧急放水、安全阀、空气阀等的管座,以及人孔装置等。 锅筒设有两只弹簧安全阀;水位计两只,采用石英管式双色水位计,安全可靠,便于观察,指示正确。 在锅筒进水管孔以及其它可能出现较大温差的管孔采用套管式管座,防止管孔附近因热疲劳而产生裂纹。 锅筒内部装置设置有供汽水分离的分离装置,以及锅炉给水、加药等连接管。 锅筒配置有两个支座,一个为固定支座,一个为活动支座。 1.2 活动烟罩 给水分配集箱由配水集箱和连接管组成;锅炉给水从锅筒引出由下降管引出入给水集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,给水分配集箱与下集箱进水采用多根分散下降管引入。 汇集集箱由出水集箱和连接管组成,为了使集箱各部位温度不出现偏差,汽水混合物由多根连接管引入出水集箱,再由上升管引入锅筒。 活动烟罩管组由上集箱、下集箱、管组组成,上下集箱间用180根φ45×5无缝钢管连接,管间用扁钢焊接组成下部烟罩。 由于工艺的原因,活动烟罩经常需要上下移动,活动烟罩和炉口段间就存在间隙,为防止高温烟气向外泄露,在活动烟罩上部制作水封槽,采用水封的形式进行密封,为防熔渣溅入密封槽,在密封槽端部设置有挡渣板,为便于清理水箱中的杂物,在水封槽上还开设有清理手孔。 1.3 炉口段烟道:由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。 锅炉给水从锅筒引出入分配集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入,水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2400mm的圆形烟道受热面,然后产生汽水混合物进入上集箱,由上升管引入锅筒。 为使集箱避开火焰区,管束低部为U型弯管,炉口段烟道与水平夹角为55度。 为了防止烟道发生变形,在烟道上适当位置设置有加固环。 集箱、管子材质均为20(GB3087-1999)。 1.4 斜一段烟道、斜二段烟道、末一段烟道、末二段烟道:各段烟道管组由分配集箱、下集箱、管组、上集箱组成。 锅炉给水从锅筒引出进入分配集箱,为了使集箱各部位温度不出现偏差,分配集箱与下集箱进水采用分散下降管引入,水进入下集箱后分散进入132根φ42×4无缝钢管和6mm厚扁钢组成的节圆为φ2636mm的圆形烟道受热面,然后产生汽水混合物进入上集箱,由上升管引入锅筒。 为了防止烟道发生变形,在烟道上适当位置设置有加固环。为了方便检修,在烟道还设有人孔。集箱、管子材质均为20(GB3087-1999)。 1.5 氧枪口:在炉口段烟道上设有氧枪口,氧枪口由管束、上下集箱组成,由于此处温度较高,为防止入口处结构变形,均采用了可卸式水冷套结构,氧枪入口处为防止烟气外喷,还设置氧枪口氮封装置(含氮封塞)。 1.6 下料管:在炉口段烟道上设有下料管,下料管由管束、上下集箱、防磨板组成。 ZG系列针形管余热回收装置,是专为烟气余热回收而设计的专用高效节能产品。采用针形管强化热元件扩展受热面,水管烟侧的受热面可大大增加,同时烟气流经针形管表面时形成强烈的紊流,起到提高传热效率和减少烟灰积聚的作用。该余热回收装置具有结构简介、热效率高、运行寿命长、安全可靠、运行寿命长、安全可靠、维护方便等优点。