熱管余熱鍋爐設計
玻璃窯大多采用換火工藝，煙氣流量和溫度按照換火頻率波動(dòng)，引起的廢氣人爐參數的波動(dòng)。因為玻璃窯的換火時(shí)間很短，余熱鍋爐熱慣性很大，從蒸汽產(chǎn)量上看，玻璃窯換火導致的煙氣溫度波動(dòng)不會(huì )對余熱鍋爐的蒸發(fā)量造成影響。熱管余熱鍋爐是一種利用熱管技術(shù)進(jìn)行熱能轉換的余熱回收設備，其設計需要考慮以下幾個(gè)方面：
1. 選型和布置
熱管余熱鍋爐的選型和布置需要根據實(shí)際生產(chǎn)工藝和條件來(lái)確定。首先需要評估余熱資源的溫度、流量和穩定性等參數，然后選擇適合的熱管型號和數量。同時(shí)，還需要考慮熱管的布置位置、長(cháng)度和直徑等因素，確保熱管可以充分吸收余熱，達到最佳回收效果。
2. 系統設計
熱管余熱鍋爐的主要組成部分包括熱管、蒸汽發(fā)生器、冷凝器、水箱和控制系統等。在設計過(guò)程中，需要考慮整個(gè)系統的穩定性、可靠性和安全性等問(wèn)題。例如，需要設置足夠的安全閥和排放裝置，以防止系統出現超壓和超溫等異常情況。
3. 換熱面積計算
熱管余熱鍋爐的換熱面積大小對于回收效率有很大影響，需要進(jìn)行合理計算。一般而言，熱管余熱鍋爐的換熱面積需根據實(shí)際流量、溫度差和傳熱系數等參數進(jìn)行計算，以滿(mǎn)足設備的回收效率和穩定性要求。
4. 控制系統設計
熱管余熱鍋爐的控制系統是確保設備正常運行的關(guān)鍵因素，需要設置恰當的控制策略和儀表。一般而言，熱管余熱鍋爐的控制系統包括溫度、壓力、流量和液位等方面的控制，需要選用合適的傳感器和執行元件進(jìn)行實(shí)現。
總之，熱管余熱鍋爐的設計需要綜合考慮其選型和布置、系統設計、換熱面積計算和控制系統設計等方面的因素，確保設備能夠達到預期的熱能回收效果，并滿(mǎn)足相關(guān)標準和規范要求。
電爐生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)決定了煙氣溫度和流量均具有較大的周期波動(dòng)性，同時(shí)電爐煙氣含塵特點(diǎn)對后續余熱回收設備的布置和結構形式的要求很高。一方面吹氧冶煉期間煙氣流量大、溫度最高，此時(shí)煙氣對余熱鍋爐的換熱管束的熱沖擊和磨損沖刷最大，鍋爐的結構形式要適應因為煙氣的波動(dòng)所帶來(lái)的熱應力的影響。另一方面出鋼期間煙氣溫度低、流量最小，煙氣流速降低，鍋爐受熱面積灰趨勢越來(lái)越嚴重，影響了下一個(gè)煉鋼周期鍋爐傳熱效率，排煙溫度就會(huì )逐漸上升，繼而影響了后續除塵設備的運行。因此鍋爐的選型和針對性的設計尤為重要。
自3臺熱管余熱鍋爐正式投運至今，均達到設計的額定產(chǎn)汽量，可產(chǎn)1.27MPa飽和蒸汽180000噸/年，，可節約標煤20300噸/年，同時(shí)可節約電耗1383000KW.h/年，相當于節約標煤526噸/年，熱管余熱鍋爐設計。
余熱鍋爐設計要點(diǎn)——傳熱管的防腐，燃燒氣體中含有的硫化物會(huì )引起低溫腐蝕，而含有的氯化物鹽類(lèi)則會(huì )引起高溫腐蝕，因此要沒(méi)計適當的蒸汽條件和給水條件，并選用合適的材料。
熱管余熱鍋爐設計，電爐煙氣全余熱回收裝置，采用高低壓、自然、強制復合循環(huán)的汽化冷卻系統成功回收了電爐第四孔出口煙氣約2100～80℃的余熱，同時(shí)降低了煙氣溫度，通過(guò)與電爐密閉罩及屋頂除塵罩混風(fēng)后，使得煙氣溫度達到250℃左右的理想除塵溫度。2)采用列管式余熱鍋爐，提高了汽化冷卻系統出口蒸汽的壓力和溫度，為后續蒸汽的有效利用創(chuàng )造了條件。同時(shí)也避免了熱管余熱鍋爐短時(shí)間內失效和傳熱效率大幅降低的弊端。4)在整個(gè)冶煉周期，爐氣量和爐氣成分變化很大。采用最優(yōu)過(guò)?？諝庀禂?，煙氣量也會(huì )有較大波動(dòng)，因此建議要根據燃燒沉降室出口的煙氣成分調節水冷滑套的開(kāi)度。5)因為參與燃燒的空氣很大一部分是從電爐的爐門(mén)、爐蓋的縫隙及電極孔中漏入的，因此該部分參與燃燒的空氣溫度不應該按常溫考慮，而應該考慮電爐內對空氣的加熱過(guò)程，才能使余熱回收系統設計更加合理。
熱管余熱鍋爐設計，因為熱管換熱器具有結構簡(jiǎn)單，換熱效率高，阻力小，布置靈活，安全性高的特點(diǎn)，因此在鋁冶煉、鋁加工的多個(gè)場(chǎng)合均可獲得應用，并比常規的間壁換熱具有較大的應用優(yōu)勢和性?xún)r(jià)比。機械工業(yè)部標準“機械工業(yè)節能設計技術(shù)規定”中提到：工業(yè)爐窯排煙溫度為400℃以下時(shí)，宜采用熱管換熱器。尤其是在設備改造和安全要求較高場(chǎng)合，因為熱管換熱器可設計成分離式結構，因此可根據爐窯現狀靈活布置吸熱部分和放熱部分，并提供安全隔離，由此可較大擴展余熱利用的場(chǎng)合。在實(shí)際應用中，可根據窯爐煙氣排放特點(diǎn)，與熱管換熱器進(jìn)行多種組合，除了直接用于空氣余熱外，還可以配置熱管熱水器、熱管余熱鍋爐等生產(chǎn)熱水和蒸汽，用作其他生產(chǎn)工藝應用或生活用熱使用。
