热管余热锅炉设计

玻璃窑大多采用换火工艺，烟气流量和温度按照换火频率波动，引起的废气人炉参数的波动。因为玻璃窑的换火时间很短，余热锅炉热惯性很大，从蒸汽产量上看，玻璃窑换火导致的烟气温度波动不会对余热锅炉的蒸发量造成影响。热管余热锅炉是一种利用热管技术进行热能转换的余热回收设备，其设计需要考虑以下几个方面：

1. 选型和布置

热管余热锅炉的选型和布置需要根据实际生产工艺和条件来确定。首先需要评估余热资源的温度、流量和稳定性等参数，然后选择适合的热管型号和数量。同时，还需要考虑热管的布置位置、长度和直径等因素，确保热管可以充分吸收余热，达到最佳回收效果。

2. 系统设计

热管余热锅炉的主要组成部分包括热管、蒸汽发生器、冷凝器、水箱和控制系统等。在设计过程中，需要考虑整个系统的稳定性、可靠性和安全性等问题。例如，需要设置足够的安全阀和排放装置，以防止系统出现超压和超温等异常情况。

3. 换热面积计算

热管余热锅炉的换热面积大小对于回收效率有很大影响，需要进行合理计算。一般而言，热管余热锅炉的换热面积需根据实际流量、温度差和传热系数等参数进行计算，以满足设备的回收效率和稳定性要求。

4. 控制系统设计

热管余热锅炉的控制系统是确保设备正常运行的关键因素，需要设置恰当的控制策略和仪表。一般而言，热管余热锅炉的控制系统包括温度、压力、流量和液位等方面的控制，需要选用合适的传感器和执行元件进行实现。

总之，热管余热锅炉的设计需要综合考虑其选型和布置、系统设计、换热面积计算和控制系统设计等方面的因素，确保设备能够达到预期的热能回收效果，并满足相关标准和规范要求。

电炉生产工艺的特点决定了烟气温度和流量均具有较大的周期波动性，同时电炉烟气含尘特点对后续余热回收设备的布置和结构形式的要求很高。一方面吹氧冶炼期间烟气流量大、温度最高，此时烟气对余热锅炉的换热管束的热冲击和磨损冲刷最大，锅炉的结构形式要适应因为烟气的波动所带来的热应力的影响。另一方面出钢期间烟气温度低、流量最小，烟气流速降低，锅炉受热面积灰趋势越来越严重，影响了下一个炼钢周期锅炉传热效率，排烟温度就会逐渐上升，继而影响了后续除尘设备的运行。因此锅炉的选型和针对性的设计尤为重要。

自3台热管余热锅炉正式投运至今，均达到设计的额定产汽量，可产1.27MPa饱和蒸汽180000吨/年，，可节约标煤20300吨/年，同时可节约电耗1383000KW.h/年，相当于节约标煤526吨/年，热管余热锅炉设计。

余热锅炉设计要点——传热管的防腐，燃烧气体中含有的硫化物会引起低温腐蚀，而含有的氯化物盐类则会引起高温腐蚀，因此要没计适当的蒸汽条件和给水条件，并选用合适的材料。

热管余热锅炉设计，电炉烟气全余热回收装置，采用高低压、自然、强制复合循环的汽化冷却系统成功回收了电炉第四孔出口烟气约2100～80℃的余热，同时降低了烟气温度，通过与电炉密闭罩及屋顶除尘罩混风后，使得烟气温度达到250℃左右的理想除尘温度。2)采用列管式余热锅炉，提高了汽化冷却系统出口蒸汽的压力和温度，为后续蒸汽的有效利用创造了条件。同时也避免了热管余热锅炉短时间内失效和传热效率大幅降低的弊端。4)在整个冶炼周期，炉气量和炉气成分变化很大。采用最优过剩空气系数，烟气量也会有较大波动，因此建议要根据燃烧沉降室出口的烟气成分调节水冷滑套的开度。5)因为参与燃烧的空气很大一部分是从电炉的炉门、炉盖的缝隙及电极孔中漏入的，因此该部分参与燃烧的空气温度不应该按常温考虑，而应该考虑电炉内对空气的加热过程，才能使余热回收系统设计更加合理。

热管余热锅炉设计，因为热管换热器具有结构简单，换热效率高，阻力小，布置灵活，安全性高的特点，因此在铝冶炼、铝加工的多个场合均可获得应用，并比常规的间壁换热具有较大的应用优势和性价比。机械工业部标准“机械工业节能设计技术规定”中提到：工业炉窑排烟温度为400℃以下时，宜采用热管换热器。尤其是在设备改造和安全要求较高场合，因为热管换热器可设计成分离式结构，因此可根据炉窑现状灵活布置吸热部分和放热部分，并提供安全隔离，由此可较大扩展余热利用的场合。在实际应用中，可根据窑炉烟气排放特点，与热管换热器进行多种组合，除了直接用于空气余热外，还可以配置热管热水器、热管余热锅炉等生产热水和蒸汽，用作其他生产工艺应用或生活用热使用。