热管余热锅炉在鼓风带式冷却机上的应用
加热炉余热综合利用技术及应用
加热炉余热综合利用技术及应用加热炉是工业生产中常见的设备，主要用于加热各种材料，使其达到所需的温度。
在加热过程中，通常会产生大量的余热。
为了充分利用这些余热资源，提高能源利用率，减少能源消耗和环境污染，加热炉余热综合利用技术应运而生。
本文将重点介绍加热炉余热综合利用技术及其应用。
加热炉在加热物料时会产生大量的余热，这些余热一般以烟气的形式排放到大气中，造成能源的浪费和环境的污染。
利用加热炉余热综合利用技术，可以将这些余热有效地收集、转换和利用。
其原理主要包括余热收集、余热转换和余热利用三个环节。
1. 余热收集加热炉余热的收集是利用烟气余热交换器或余热锅炉等设备，通过烟气与工作介质的热交换，将烟气中的余热传递给工作介质，从而实现余热的收集。
余热收集设备一般包括管式余热烟道、翅片管式余热回收器、换热管束等。
2. 余热转换余热转换是指将收集到的余热转换为其他形式的能量，如热水、蒸汽等。
这一过程主要依靠余热锅炉或余热蒸汽发生器等设备，通过工作介质与用热设备的热交换，将余热转换为所需的热能。
3. 余热利用余热利用是指利用转换后的热能，为生产过程提供所需的热源或热能。
利用余热可以为加热炉提供燃料的预热、蒸汽产生、发电发热等功能，从而实现余热的综合利用。
1. 余热锅炉技术余热锅炉是利用余热转换为热水或蒸汽的设备，通过余热锅炉可以将加热炉产生的余热转换为能源，为工业生产提供所需的热能。
余热锅炉广泛应用于钢铁、化工、建材等行业，可以为生产过程提供稳定的热能，减少能源消耗和环境污染。
2. 余热发电技术利用加热炉余热发电是一种高效的能源利用方式。
通过余热蒸汽发生器或余热循环发电机等设备，可以将余热转换为电能，为工业生产提供电力支持。
余热发电技术不仅可以提高工业企业的能源利用率，还可以为企业带来额外的经济收益。
3. 余热供暖技术利用加热炉余热供暖是一种节能环保的供热方式。
通过余热交换器将加热炉的余热转换为热水或暖气，可以为工业厂区、办公楼等提供舒适的供暖环境。
热管换热器在工业锅炉余热回收上的节能应用
热管换热器在工业锅炉余热回收上的节能应用改开以来，我国的经-济经历一个快速发展阶段，能源消耗空前增大，能源价-格也在不断攀升；经-济的快速发展，离不开工业领域的崛起。
我国的主要热能动力设备为工业锅炉，工业锅炉的排烟余热回收上有很大的潜力，“双碳”政策之下，在节能减排上更具有意义。
工业锅炉设备在工作过程中会产生大量的热能，这部分热能虽然会有余热利用，但很有限，导致大部分热能都以废气的形式通过烟道排放到外部环境中，造成热能的白白浪费。
目前，工业锅炉中使用的燃油燃气锅炉设备，其排烟温度大都在200℃左右，燃煤锅炉排烟温度会更高一些。
因此对高温废气进行热量回收，是提高锅炉热效率和节能减排控制的重要途径。
一直以来，节能减排的行动一直都在进行着，但是节能减排相关设备或方式良莠不齐，没有统一的标准，效果往往达不到预期，用户也很难分辨其节能减排效果的好坏，在这个情况下，并不能提升工业锅炉设备的使用效率。
热管换热器，即热管技术，在工业锅炉节能减排上是一种投资少、见效快、安全可靠的一种技术。
利用热管换热器在工业锅炉余热回收上具有三种优势：一、优良的等温性：热管内部是真空状态，并充满工作介质。
热管内腔处汽液共存饱和状态，但饱和蒸汽压力却是由饱和温度决定的。
当热管的一端受热，工质蒸发后流向冷凝端，在冷凝端遇冷放热流向蒸发端。
在这个过程中，热管的各部分基本能够处于恒温状态，且不会受到作业时工业锅炉设备的影响。
二、高导热性热管内腔中的传热是通过液体工质的相变而来的，热阻有限，在作用状态下，管内工质导热能力较强，比其他金属如铜、铝等的导热能力要高出数倍，很利于提高工业锅炉的工作效率。
三、较强的灵活性热管在实际作业中具有较强的变通性，可根据工业锅炉生产作业流程来进行设计，在确保节能效果的同时，不对原有的工艺流程产生任何影响。
热管自身就可实现热流方向的可逆性，不受季节影响，非常灵活。
热管换热器，在工业锅炉余热回收工作中具有较强的实践意义，结合防腐技术，可有效提升工业锅炉的工作效率，降低能耗，对环境保护也起到一定的积极作用。
热管在工业中的应用
1热管在工业中的应用——使用热管进行余热回收上、下行热管蒸汽发生器上置式热管余热锅炉性能特点应用范围广——适用于气-气（汽），气液或液-液等等多介质间热交换；换热效率高——热管换热器当量传热系数K比列管式换热器要提高5～10倍，换热效率高；流动阻力小——两种介质均在管外流动，流程短且介质流动方向与散热片方向一致，降低了流动阻力；结构简单紧凑——由加肋片的热管制成的换热器结构紧凑，设备体积小，质量轻，节省钢材和安装空间；不易产生露点腐蚀——可通过调节冷热介质间的换热面积比来调节热管表面温度，避免发生露点腐蚀和低温腐蚀；不易结垢、阻塞——设计时可将介质流速调整到自清灰以上，并调整热管的安装位置即可达到自清灰的目的，且结灰后便于清理；良好的可拆卸性——热管间彼此独立工作，并可与设备使用法兰连接，适于分别拆卸和单独更换；使用寿命高——热管使用寿命在10年以上，单根热管破坏，不影响整体运行，保证设备长期稳定运行；维护费用低——无需传动部件，设备正常操作期间不需维护。
适用范围化工及石油化工合成氨工业——上、下行煤气余热回收流程；吹风气燃烧气余热回收流程；一段转化炉空气预热器；变换工段气-气换热器；二段转化炉高温高压蒸汽发生器；绝热化学反应器级间热管换热器及其它换热、余热回收设备。
硫酸工业——沸腾焙烧炉沸腾层内的余热回收；沸腾焙烧炉矿渣余热回收；SO2炉气余热回收；SO3气体冷却器；热管SO2转化器；热管开工预热器及其它换热、余热回收设备。
盐酸、硝酸工业——盐酸炉余热回收；氨氧化炉热管蒸汽发生器及其它换热、余热回收设备。
石油化工——热管裂解炉；热管乙苯脱氢反应器；环己醇脱氢化学反应器；热管氧化反应器；催化裂化再生取热器；热管化学反应釜；苯酐热熔冷凝箱；加热炉余热回收及其它换热、余热回收设备。
建材及轻纺工业高岭土喷雾干燥热风炉；十二醇硫酸钠喷雾干燥热风炉；玻璃窑炉的余热回收；水泥工业中窑尾冷却机的余热利用及窑尾废气的余热利用；纺织工业中热定型机、沙浆机烘干机等余23热回收设备。
热管余热锅炉系统在电炉上的应用
温 方案有 ： 外贴聚苯板保温 、 外贴硬质聚氨 酯泡沫 保温、 胶粉聚苯颗粒 保 温浆料 、 夹心聚苯板外墙保温、 钢丝 网架岩棉夹心板外复合保温 等。 ２ ． ３ 寒 冷地 区住宅 室 内沿 外墙 周边地 面的保 温设计 沿 外墙周 边的 室 内地 坪和 其 以下 的外 墙如 不采 用保温 措 施， 其外 墙 的 内侧墙面 以及墙 角在 冬季 易 出现 结露 ， 从 而使得 地面 的热 传导损 失增加 ， 甚至地 坪被 破坏， 影 响正常 的使用 。 因此 ， 在实 际工程 中可采用 以下措施 ： 一是 沿外墙 周边 的室 内地面垫 层 以下设置 一定厚 度的松 散 状 或条 板状 、 且 有一 定抗压 强度 、 吸湿性 小的保温 材料 ， 从而保 证住宅 室 内的热 稳定 性和控 制寒 冷地 区采暖 能耗 。
２ ． 本余热 回收系 统 的概 述 本案 例为 回收利 用某 钢厂 新建 ｌ Ｏ Ｏ ｔ 电炉第 四孔烟 气 的高温 废气 余热 。根据 电炉烟 气温 度高 、 含尘量 大、 周期 性剧烈 波动 的特 点 ， 采 用 成 熟可靠 的热 管式 余热 锅炉 系统 回收 利用 电炉 高温 烟气 余热 产 生 中 压、 低压 蒸汽 。产 生的 中压蒸 汽通 过蓄 热器 稳 定输 出 ， 产 生 的低压 蒸
环保节能 ■
热 管 余 热 锅 炉 系 统 在 电 炉 上 的 应 用
口 陈晓 丽 朱瑞 贺 陆 宣峄
（ 江苏 智道 工程 技术 有 限公 司 江苏 南京
２ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 热管 是一种 具有 高 导热 性 能 的传 热元 件 ， 由于 其具有 极 高的 导热性 、 良好 的等 温性 、 冷热 两侧 的传 热 面积 可任 意 改 变、 可远 距 离传 热 、 可控 制 温度 等 一 系列优 点 ， 故广 泛应 用于 台金 、 化工、 锅 炉、 陶 瓷、 交 通、 轻纺、 机 械 等行 业 中， 作 为废 热回 收和 工 艺过程 中热能 利 用的 节能 设备 ， 取 得 了显著 的经 济效益 。在 冶金 行 业烧 结厂 ， 通 常 利用 热管 式 蒸汽发 生 器或翅 片管 式 蒸 汽发 生 器组成 的 热管 余 热锅 炉 系统 回收各种 带冷 机和环 冷机 所输 送 的烧 结矿 的 显热 ， 产 生蒸 汽。 冶金 电炉炼钢 后 产 生的废 气 通 常在 ８ ０ ０ — １ ０ ０ ０ ℃， 本 文主要 论 述 的是将 这部 分 余热 利用 热管 余 热锅 炉 系统 回收后 ， 产 生饱 和 蒸汽供 生产 用 。 关 键词 热管 余 热锅 炉 冶金 电炉 饱 和 蒸汽 中图分 类 号 ： Ｔ Ｕ７ ６ １ ． ５
热管技术在余热回收上的应用
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
热管用途 热管
余热回收
保持温度
均
温
热管冷热两端都可 热管具有单向传热 以进行强化传热处 能力，可让物体保 理，比普通高效管 持一定温度。青藏 式换热器具有更大 高原铁路就应用了 的传热系数，往往 热管技术保持冻土 用于余热回收领域。 温度。
维护方便。模块化设计，在不影响生 产的情况下可更换热管。
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
焦炉废气余热回收效益简单分析
以年产90万吨焦炭二联并列焦炉为例，烟气流量 220000Nm3/h，烟气温度250℃计算，效益收入如下：
已知： 蒸汽产量： 年生产时间： 煤气锅炉燃料消耗量： 煤气价格： 软水价格： 工业用电价格： 那么： 蒸汽总产量： 节约煤气量： 节约煤气效益： 煤气锅炉折旧： 总收益： 软水支出费用： 电费支出费用： 毛收益： 系统投资回收期： 11×7000＝77000t 163×77000＝12551000m3 12551000×1÷10000＝1255.1万元/年 15万元/年 1255.1+15＝1270.1万元/年 11×10×7000＝77万元/年 200kW×7000×0.8＝112万元/年 1270.1-77-112＝1081.1万元/年 ＜2年 11t/h， 7000h 163m3/(t· h) 3 1元/m 软水10元/t 0.8元/度
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
90万吨/年焦炉废气余热回收系统基本参数
焦炉产量 燃料 烟气 流量 温度 阻力 蒸汽 压力 产量 设备主体尺寸 设备主体重量 0.6MPa 11t/h 长9.4m×宽4m×高9m 174t 220000Nm3/h 进250℃，出162℃ 1100Pa 90万吨/年×2 焦炉自产煤气
篦冷机循环鼓风技术在水泥窑余热发电中应用
∙作者：1张亮，2董寿连单位:1山水集团安丘山水水泥公司，2大连易世达新能源发展股分有限公司 [2009-7-17]∙ 1.概述篦冷机循环鼓风技术是大连易世达新能源发展股份有限公司的一项专利技术。
主要技术要点是：在窑头排风机出口提取小于或等于窑头AQC余热锅炉通风量的70～90℃温空气，通过专用管道与冷却机中温室鼓风机串联，然后鼓入冷却机中，从而构成热风从篦冷机→沉降室→AQC锅炉→窑头收尘器→窑头排风机→专用管道→冷却机鼓风机→篦冷机的循环。
在循环过程中，空气是循环纽带，热量是循环携带对象。
首先温空气进入冷却机与熟料进行热交换获得热量成为热空气，然后热空气进入AQC锅炉再将所获得的热量全部传递给工质，由于该循环过程中热损失量很少，因此大大提高了余热锅炉的余热利用率。
过去由于担心温空气会导致熟料质量下降、会对篦冷机运行安全带来不利影响，因此该项技术一直未敢采用，直到去年下半年山水集团受到世界性金融危机冲击后，集团领导为寻求更大的经济效益，决定在安丘山水水泥公司的2# 5000t/d水泥窑余热电站上进行篦冷机循环鼓风技术应用试点，试用成功后向集团所有电站推广。
安丘山水2#窑篦冷机循环风技术改造由大连易世达新能源发展股份有限公司负责设计，于3月15日改造完成并投入使用，通过试运行发现进AQC锅炉温度提高57.2℃，单窑发电功率平均提高823kW，未出现温空气影响熟料质量和冷却机运行安全问题，试用喜获成功。
为使大家全面了解篦冷机循环风技术和篦冷机循环风技术带来的技术效果，现就安丘山水2#窑篦冷机循环风技术改造设计、安装、操作等进行介绍。
2.篦冷机循环鼓风系统设计2.1篦冷机循环风量的确定篦冷机循环风服务对象是AQC余热锅炉，因此篦冷机循环风量应由AQC余热锅炉通风量来确定，为获取最大的余热利用效率，应尽可能地提高篦冷机循环风量，因此篦冷机循环风量QC 设计按AQC余热锅炉通风量QAQC进行设计。
Q C =QAQC (1)式中：QC—篦冷机循环风量，Nm3/h；QAQC—AQC余热锅炉通风量，Nm3/h；2.2篦冷机循环风管道的设计(1) 篦冷机主循环风管径的确定①篦冷机A侧主循环风管径的确定D A =(Q GCA/2826ω)0.5 (2)式中：DA—篦冷机主循环风管径，m；Q GCA—篦冷机A侧主循环风管工况风量，m3/h；ω—主循环风管风速，m/s；②篦冷机B侧主循环风管径的确定同①B侧主循环风管径D B =(Q GCB/2826ω)0.5 (3)(2)篦冷机循环风管保温设计由于篦冷机循环风管道直径较大，长度较长，为防止循环风散热降温，在篦冷机循环风管道施加体外保温措施，具体做法是在循环风管道外侧用200厚岩棉毡包裹，然后用0.6～0.8mm镀锌铁皮保护，通过采取体外保温措施，使篦冷机循环风管道温降控制在5℃以内。
余热回收技术
一、锅炉烟气余热回收简介：工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰，标准状态排烟温度一般不低于180℃，最高可达250℃，高温烟气排放不但造成大量热能浪费，同时也污染环境。
热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水，或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。
节省燃料费用，降低生产成本，减少废气排放，节能环保一举两得。
改造投资3-10个回收，经济效益显著。
（一）气—气式热管换热器（1）热管空气预热器系列应用场合：从烟气中吸收余热，加热助燃空气，以降低燃料消耗，改善燃烧工况，从而达到节能的目的；也可从烟气中吸收余热，用于加热其他气体介质如煤气等。
设备优点：*因为属气/气换热，两侧皆用翅片管，传热效率高，为普通空预器的5-8倍；*因为烟气在管外换热，有利于除灰；*因每支热管都是独立的传热元件，拆卸方便，且允许自由膨胀；*通过设计，可调节壁温，有利于避开露点腐蚀结构型式：有两种常用的结构型式，即：热管垂直放置型，烟气和空气反向水平流动，见图1；热管倾斜放置型，烟气和空气反向垂直上下流动，见图2。
（二）气—液式热管换热器应用场合：从烟气中吸收热量，用来加热给水，被加热后的水可以返回锅炉（作为省煤器），也可单独使用（作为热水器），从而提高能源利用率，达到节能的目的。
设备优点：*烟气侧为翅片管，水侧为光管，传热效率高；*通过合理设计，可提高壁温，避开露点腐蚀；*可有效防止因管壁损坏而造成冷热流体的掺混；结构型式：根据水侧加热方式的不同，有两种常用的结构型式：水箱整体加热式（多采用热管立式放置）和水套对流加热式（多采用热管倾斜放置），如图3所示（三）气—汽式热管换热器应用场合：应用热管作为传热元件，吸收较高温度的烟气余热用来产生蒸汽，所产生的蒸汽可以并倂入蒸汽管网（需达到管网压力），也可用于发电（汽量较大且热源稳定）或其他目的。
对钢厂，石化厂及工业窑炉而言，这是一种最受欢迎的余热利用形式。
热管应用
高温热管
高温热管是指工作温度大于750K的热管，其 工质主要是液态金属，如钠、钾和锂。当热 管运行温度高于1400K时，可选用钡、锶、 钙、铅等。 目前高温热管工质中技术成熟、应用广泛的 主要是钠和钾。 高温热管工质使用温度的上限取决与相应的 饱和蒸汽压力，压力对热管的强度具有决定 性的影响。
渠氏热管
渠氏热管的应用: 集成电路芯片以及一些电子元件尺寸日小， 而热扩散需要日高，渠氏热超导管能很好满 足尺寸小、传热速率大且热效率高的要求； 大、中、小型加热系统的余热回收工程可有 效节约能源；各种形式的锅炉和余热锅炉， 热效率在95%以上； 发电和输、配电中的循环水加热系统，电磁 铁芯和高功率控制元件的冷却，核能发电的 过热量处理和应急冷却；太阳能集热器和地
脉动热管
脉动热管可以作为一种高效的导热元件广泛应用于 电子元器件冷却，如下图用于冷却多芯片模块的脉 动热管散热翅和用于cpu散热的无风扇散热器。
径向热管
热管工作介质沿热管轴向流动时沿轴向传递热量， 这种热管称为轴向热管，而径向热管的工作介质是 沿热管径向流动沿径向传递热量。
有吸液芯径向热管
渠氏热管
主要特点： 适应温度范围宽。可在- 100～1300℃范围内 工作。 传热速度快,热载能力大,传热效率大于100% , 也就是说热阻为“零”。这种特点在当今热 管技术中是空前的。 无相变热管在外型结构上与钢—水型普通热 管一样,都是真空的。所不同的只是内部充填 的无机工质为无机物,是无相变传热。 沿轴向的温度分布奇特，距热源远端的温度 比近端还高；
径向热管
径向热管因为将冷凝段臵于蒸发段中，使得冷却段 进出口流速易于调节，且蒸发段内充液率可变，使 得壁温控制易于实现。
热管换热器在锅炉的节能应用
热管换热器在锅炉的节能应用摘要：工业锅炉是我国当前主要的热能动力设备之一，随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化的问题越发突出。
在热能动力方面能耗高、污染高的主要原因之一就是锅炉的烟气排放，锅炉排烟问题一方面在于烟气污染物的直接污染，另一方面就是过高的排烟温度。
而若直接降低排烟温度则会使锅炉尾部受热面中烟气与工质的传热温差减小，传热面积增大，金属消耗和设备初投资增多。
且排烟温度过低还会引起烟气中硫酸蒸汽的凝结，使低温受热面腐蚀堵灰。
但是排烟温度过高，大量的燃烧烟气带走了可观的热量，造成了能源的大量浪费。
为此，利用烟气的余热对助燃空气预热，减少煤消耗量。
本文简要介绍了热管技术及热管换热器的原理、特点，通过热管换热器回收利用锅炉尾气余热加热助燃空气，对提高锅炉的热效率取得了显著效果。
关键词：热管换热器；工业锅炉；节能减排；余热利用前言目前国内外烟气余热回收装置有多种形式，但是若排烟温度低，采用常规换热器，锅炉尾部受热面中烟气与工质的传热温差减小，传热面积增大，在有限空间布置的管多而密，造成烟气流阻大，引风机动力消耗大、金属消耗和设备初投资增多。
且排烟温度过低，会使低温受热面的壁温低于酸露点，引起受热面金属的严重腐蚀，危及锅炉运行安全。
而热媒式换热器由于运转设备多，设备维护和运转费用高，对系统的要求十分苛刻，在国内应用较少。
采用热管式换热器，在省煤器后进行烟气余热的回收、降低排烟温度，既可克服常规换热器的缺陷，又可提高热能利用效率、减轻高温烟气造成的热污染。
1热管的历史热管技术是在1942年由美国人P．S．Gaugler首次提出，称为“制冷设备的毛细热传递装置"，并取得了美国专利，在此之后，P．S．Gaugler又不停地改变热管结构，然而由于受当时科学技术水平的限制，未能得到实质性开发和利用。
1962年美国人L．Trefethen指出这个技术可以运用到空间系统中去，1963年美国Los Alamos科学实验室的G．M．Grover等人重新独立地发明了这种传热装置——高导热率结构，并正式命名为“热管"，申请了美国专利，G．M．Grover因此被誉为“现代热管之父"，1964年，G．M．Grover在《应用物理》杂志上发表了第一篇热管论文131．351。
热管式锅炉在烟气余热回收中的应用分析
热管式锅炉在烟气余热回收中的应用分析摘要：热管具有体积小，重量轻便，传热系数高，无运动部件，结构简单和维修容易等优点，在锅炉烟气回收中提高了锅炉热效率，降低了排烟温度等效果，从而降低了燃料的消耗，获得了一定经济效益和环境效益。
本文分析了焦炭生产过程中的烟气余热，介绍了热管式锅炉技术原理和特点及适用性。
采用热管式锅炉回收焦炉烟气和锅炉烟气余热，前者可生产0.8 MPa 饱和蒸汽8.7 t/h ，后者可生产0.23 MPa饱和蒸汽3.45 t/h 每年可增收1100万元。
关键词：热管式锅炉；烟气；余热回收引言热管式锅炉是一种高效率的低品位热能回收装置，可用于回收这些烟气余热，副产低压饱和蒸汽。
采用热管式锅炉对烟气余热实施回收后，将回收的低压蒸汽并入同压力的蒸汽管网，补充化工生产系统用汽，具有明显的节能和经济效益，同时也减少了废热、烟尘等大气污染物的排放。
对于建设资源节约型社会和能源的节约集约利用具有较为积极的意义。
1.锅炉烟气余热回收的意义所谓余热，既可燃物料和一次能源在转换过程后的产物，是在燃料燃烧过程中发出的热量在完成特定过程后所剩下的热量，属于二次能源。
首先，当前社会形势下，以煤炭、石油等主要燃料原料为代表的能源产品价格基于各种因素的影响一路走高；其次，随着人类社会的不断发展，能源消费的数量也在持续增大；再者，当前条件下，人们在能源开发利用过程中由于限于技术水平、装备设备等原因，相对利用效率较低，同时，在燃料、动力利用过程中产生的大量余热资源被严重浪费。
基于此现状，努力探索余热资源的合理回收利用，全面提高能源的利用率成了全社会重点关注的问题。
我们日常生活中被经常利用的燃料最为常见的就是煤炭，众所周知，煤炭在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫、氮氧化物及烟尘等有毒有害气体和固体粉尘，这些物质是造成大气环境污染的元凶，也是近几年来雾霾天气的主要原因，对人民群众的日常生产生活以及身体健康造成了极大的危害，据权威资料统计，我国每年烟气排放总量和二氧化硫排放总量特别巨大并成逐年递增趋势，这其中锅炉排放占较大比例。
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２００４年第１期
热管余热锅炉在鼓风带式冷却机上的应用
丁义滨李岩
（黑龙江省冶金设计规划院哈尔滨 １５００４０）
摘要随着科学技术的发展，热管作为一种高效传热元件得到广泛应用，用热管余热锅炉回收烧结矿中
的低品位余热来生产低压蒸汽，具有显著的经济效益。热管锅炉具有传热效率高、结构紧凑、流动阻力小等
特点，是理想的余热回收设备。
关键词热管余热锅炉低品位烟气工质
１ 热管换热器基本原理 ２热管余热锅炉基本工作原理
热管换热器是一种利用烟气余热加热 冷流体的换热设备。由于它采用了新型高 效传热元件——热管，因此传热效率高。热 管一般由管壳和内部工作液体（工质）组成。 管壳是钢制的，抽成真空的密闭管壳，工质 是经过特殊处理的 液体，如右图所示， 热管加热段吸收废 气热量，热量通过热 管壁传给管内工质， 工质吸热后蒸发和 沸腾，转变为蒸汽， 蒸汽在压差的作用 下上升至放热段，受 管外冷流体的冷却 作用，蒸汽冷凝并向 ＼ ｆｆＪＩ ｆ‘１ 外放出汽化潜热，冷流体获得热量，冷凝液 依靠重力回到加热段。如此周而复始，废气 热量便传给冷流体，使冷流体得到加热。 由于热管内部抽成真空，工质极易蒸发 与沸腾，热管起动速度快。 热管余热锅炉是由若干根特殊的热管
元件组合而成。热管的受热段置于废气风
道中，热风横掠热管蒸发段，热管元件的冷
却段插在水——汽系统内。由于热管的存
在使得该水——汽系统的受热及循环完全
和热源分离，而独立存在于废热气体的风道
之外，水——汽系统不受热流体的直接冲
刷。它的工作原理是废气的热量经热管传
给水套内的饱和水，使其汽化产生蒸汽，所
产水混合物经联箱沿上升管束到达汽包，集
中分离后再送到用户。套管内水转变成蒸
汽后，由下降管束将汽包内的水经联箱导进
得以补充，汽包内的水则由外界供给。这样
热管不断吸收废气热量，传给水套再通过外
部水一汽管道的上升及下降完成间接受热
的汽——水循环原理，从而达到将废气余热
转变成低压蒸汽的目的。
笔者在某工程４ｏｍ２烧结机的带式冷却
机上采用了热管余热锅炉来回收冷却烧结
矿所产生的余热，余热锅炉产汽量为４．０～
４．５ｔ，饱和蒸汽，Ｐ＝０．７ＭＰａ。为提高余热锅
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＜黑龙江冶金》 一３３一
炉给水温度设有一台热管水预热器，将给水 余热锅炉热力系统图，如图１。
加热至８０～９ｏ℃后，再进入汽包，详见热管
图１热臂余热锅炉热力系统图
３余热锅炉参数的确定 的流量
Ｖ Ａ ｘ １
冷却烧结矿所产生的烟气为低品位烟 式中Ｑ所供锅炉额定出力时的总给水
气，故余热锅炉烟气应取带冷机高温段烟 量，ｍｊ／ｈ
气，烟气温度约为３００～３５０ｏｃ，取烟罩的长 Ｋ＿附加系数，１．１～１．２
度为３～５ｍ，宽度取烧结机宽度，烟气量为 （２）给水泵的扬程
通过该烟罩烟气量，所产生的蒸汽为０．７～Ｈ＝Ｈ１＋ ＋ ＋／４４，ｍ
０．８ＮＰａ的饱和蒸汽。 式中：Ｈｌ一锅炉在设计的使用压力下安
４余热锅炉的给水系统
１．余热锅炉的给水应为软化水，水质
应符合《工业锅炉水质》标准，总硬度≤０．０３
ｍｍｏｌ／Ｌ，产汽量≥６ｔ时还应进行除氧。
２．余热锅炉的给水箱，即软化水箱宜
设２个，用连通管连接，余热锅炉汽包应有
高、低水位控制，且与锅炉给水泵联锁，即高
水位停泵，低水位启泵。
３．给水泵的选择
余热锅炉给水泵应为２台，一用一备。
全阀的开启压力，ｍ；
Ｈ２一水预热器和给水管系统的阻
力，ｍ；
Ｈ３一给水系统的最高与最低水位
差，ｍ；
Ｈ４一附加扬程，５ｍ。
５其它事项
１．余热锅炉给水设备应统一设在给水
（下转３７页）
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＜黑龙江冶金＞ —－—－３７—－—－
（１）现有的预处理工艺流程为：
江水一聚合铝混凝一沉淀一过滤一阳
床一除碳器一阴床。
（２）改造的预处理工艺流程为：
江水 曝气一加氯一聚合
铝混凝一沉淀一过滤一高效过滤器一活性
碳过滤器一阳床一除碳器一阴床。
以上措施可以治理有机物的污染。例
如，经过处理的江水耗氧量大大的降低，尤
其是造纸工业排放的废物木质纤维、木质璜
酸等有机物，滞留在高效过滤器的过滤纤维
气囊中，通过反冲洗排掉。可以反复运行。
高效过滤器是一种新型的专利产品，投入高
效过滤器后，阳床人口水的浊度基本为零，
化学耗氧量在０．５ｍｇ／Ｌ以下。阳床中排再
没有发生被顶压弯曲破裂的现象，阳床大反
洗次数减少，周期延长到原来的２ ３倍不
等。阴床树脂运行周期有了明显的改善，酸
（上接３３页）
泵间内，余热锅炉汽包宜设在围护结构为彩
钢板的轻型保温小室内。
２．余热锅炉的蒸汽管应首先引至给水
泵间的分汽缸，由分汽缸引出，与厂区蒸汽
管网并网，最好直接引至就近的厂区其它热 源的分汽缸，再由该分汽缸送出。 ３．余热锅炉宜采用ＰＬＣ机控制，且对 给水箱液位、给水温度、汽包水位、蒸汽压 力、温度、流量等参数进行监控。 ４．冷却烧结矿所产生的烟气为低品位 烟气，温度较低，故热管应采用带翅片的热 碱耗大大降低。 （３）￣ＩＩ强除氧设备的维护和监督，保证 运行。除氧合格率在９８％以上，化学人员 配合监督调试，汽机给水值班员负责认真操 作，给水除氧工作取得了一定的成效。 （４）恢复和投入化学热工仪表及监测仪 表 目前，江水来水总水表，生活用水水表， 过滤水池、沉淀水池的液位计，除盐水箱的 液位计、流量计等均已投入使用，还将陆续 投入其他监督仪表，现在已经取得一定的经 济效益。 （５）选用必要的停炉保护方法。根据锅 炉结构、停用时间、各种方法的效果和应用 条件来选择。防止锅炉水汽系统的金属表 面遭到溶解氧的腐蚀。 以上是针对存在问题提出的改进措施， 经过生产实践证明，办法是科学的，效果是 明显的。 管，以增加换热面积。 ５．热管余热锅炉的清灰可采用压缩空 气清灰或声波清灰器。 ６结论 由于热管可根据废气温度的不同采用
不同的工质，其工作温度可在一６０—１２００￣Ｃ
之间，且带有翅片的热管具有很高的传热效
率，所以用热管余热锅回收烧结矿的低品位
余热来生产蒸汽是较为适合的余热回收设
备。
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