熱管技術(shù)在水泥企業(yè)的應(yīng)用
2009-01-12 00:00
一、前言
節(jié)能減排是當(dāng)今的國(guó)策，水泥行業(yè)是耗能的大戶(hù)，如何節(jié)能、如何減排是企業(yè)管理者思考的課題。應(yīng)用熱管技術(shù)是可以達(dá)到節(jié)能減排目的。
在水泥生產(chǎn)中、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)、懸浮預(yù)熱器、烘干機(jī)等都是重要的熱工設(shè)備。在保證滿(mǎn)足工藝要求的基礎(chǔ)上，提高這些熱工設(shè)備的熱效率是水泥生產(chǎn)中節(jié)能降耗的關(guān)鍵。
二、窯尾冷卻機(jī)的余熱的利用
水泥生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯尾冷卻機(jī)，低溫段排出的廢氣溫度一般為200—300℃。利用這部分的余熱可產(chǎn)生壓力0.8Mpa以上的飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽或熱水，做生產(chǎn)和生活用汽和用水。
如：某廠(chǎng)Φ3.5×145m的水泥回轉(zhuǎn)窯配1.37m×30.48m 爐蓖振動(dòng)式冷卻機(jī)，廢氣量為（標(biāo)態(tài)）51673m3/h,廢氣溫度約240℃，在煙道的旁路安裝熱管余熱鍋爐或熱管余熱熱水器或空預(yù)器。具體參數(shù)如表：
廢氣流量： 51673Nm3/h 進(jìn)口溫度：240℃ 出口溫度：180℃
可回收熱量：1003.75×103KW
具體參數(shù)如表
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項(xiàng) 目
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蒸 汽 產(chǎn) 量
( Kg/h )
（0.8Mpa） |
熱 水 流 量
( Kg/h )
（100℃） |
空 氣 溫 升
( ℃ )
流量：24000Nm3/h |
備 注 |
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余 熱 鍋 爐 |
1200 |
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水 加 熱 器 |
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10.7×103 |
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空氣 預(yù)熱器 |
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120 |
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投資回收期/年 |
1 |
1 |
1 |
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三、窯尾廢氣余熱利用
許多水泥廠(chǎng)的燒成回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的廢氣溫度在450—600℃左右，利用這部分余熱可產(chǎn)0.8Mpa以上的飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽2噸左右，供生產(chǎn)或發(fā)電和生活用。
用熱管空氣預(yù)熱器預(yù)熱冷空氣，使入爐的二次風(fēng)溫度提高，含氧量提高，因而入分解爐的燃料可以充份燃燒，大大節(jié)省燃料，達(dá)到了節(jié)能的效果。
如：某廠(chǎng)以磷石膏制取4萬(wàn)噸硫酸聯(lián)產(chǎn)6萬(wàn)噸水泥，采用￠3m×88m的干法中空長(zhǎng)窯生產(chǎn)水泥，窯尾溫度為450—500℃，在窯尾設(shè)置一臺(tái)熱管余熱鍋爐或熱管空氣預(yù)熱器，將煙氣降到200℃左右去制酸系統(tǒng)，回收余熱產(chǎn)生0.8Mpa蒸汽2.5噸。如預(yù)熱冷空氣，可使流量20000Nm3/h.冷空氣溫升達(dá)200℃入窯助燃。
熱管余熱鍋爐具體參數(shù)如表：
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項(xiàng) 目
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廢氣流量量（Nm3/h） |
廢氣溫度
（℃） |
出口溫度
（℃） |
回收熱量
（KW） |
蒸汽產(chǎn)量
（ t/h） |
備 注 |
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熱管余熱鍋爐 |
21000 |
480 |
200 |
1987 |
2.5 |
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投資回收期 |
一年內(nèi)可回收 | |||||
熱管空氣預(yù)熱器具體參數(shù)如表：
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項(xiàng) 目
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廢氣流量
（Nm3/h） |
廢氣溫度
（℃） |
廢氣出口溫度
（℃） |
回收熱量
（KW） |
空氣入口溫度
（℃） |
空氣出口溫度（℃） |
空氣流量
（Nm3/h） |
備注 |
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熱管空氣預(yù)熱器 |
21000 |
400 |
200 |
1420 |
20 |
200 |
20000 |
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投資回收起 |
一年內(nèi)可回收 | |||||||
四、熱管預(yù)熱回收設(shè)備特點(diǎn)
針對(duì)水泥窯的廢氣，含塵量大、對(duì)換熱管沖刷厲害的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了鎳基釬焊熱管。它具有將鎳鉻合金滲入碳鋼表面，形成致密光滑涂層。耐高溫高速?zèng)_蝕。換熱器采用了合理的流速，它具有自吹灰的性能，加上輔助清灰裝置 ，可以達(dá)到良好的效果。
五、結(jié)論。
由超導(dǎo)傳熱元件——熱管組成的換熱器，因兩種換熱介質(zhì)各走各的通道，即使熱管損壞，兩種換熱介質(zhì)也不能混合，因此設(shè)備可以不停車(chē)檢修，系統(tǒng)不受影響，還可以連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。設(shè)備使用周期性長(zhǎng)，停車(chē)損失小。在水泥行業(yè)是理想的換熱設(shè)備。
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