一方面達到輔助煙罩除塵效果，另一方面余熱系統吸收煙道能量降低煙氣溫度到1500進入布袋除塵器，同時高溫煙氣能量被余熱利用系統轉化為高溫高壓蒸汽管式電爐，滿足日常生活和生產的需求。熱管式余熱利用鍋爐在萊鋼特殊鋼廠電爐系統的應用取得了較好的效果。
余熱利用系統主要由熱嘴彗瀟汽發生器、熱管水預熱器和汽包組成。系統采用高效傳熱元件—熱管，電爐較一般余熱回收裝置有許多明顯優點。
電爐煉鋼設備產能、箱式電爐鐵水兌入量和供氧強度增大等變化，萊鋼特殊鋼廠50t電爐除塵系統除塵能力減弱同時，電爐冶煉中產生的大量煙氣熱能得不到循環利用。
決定新增設一套除塵及余熱回收利用系統。經過分析研究，采用電爐爐蓋加裝第四孔煙道除塵與熱管式余熱利用鍋爐相結合的新技術。
1．熱管
熱管蒸汽發生器的核心部件是熱管。熱管通過密閉真空管殼內工作介質的相變潛熱來傳遞熱量，其傳熱性能類似于超導體導電性能，它具有傳熱能力大，傳熱效率高的特點。典型的重力熱管如圖1所示，在密閉的管內先抽成真空，在此狀態下充入少量工質。在熱管的下端加熱，工質吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下，上到熱管上端，并向外界放出熱量，且凝結為液體。冷凝液在重力的作用下，沿熱管內壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環往復，連續不斷地將熱量由一端傳向另一端。由于是相變傳熱，因此熱管內熱阻很小，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱功率，且結構簡單，具有單向導熱的特點，特別是由于熱管的特有機理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進行，并可以方便地進行強化傳熱。
2．系統工作原理
50t電爐用余熱利用系統包含三段蒸發器（每段含兩臺）和兩段水預熱器（每段含兩臺），煙氣先經過蒸發器，后經過水預熱器。
(1)換熱設備（蒸發器和水預熱器）之間有過渡段連接，過渡段上設有金屬波紋膨脹節（以滿足設備的熱膨脹）和入孔（供設備安裝和停爐檢修時使用）以及聲波吹灰器（吹灰用）。另外，每臺蒸發器和每臺水預熱器上都設有吹掃管，可根據積灰的情況輔助吹灰。在蒸發器和水預熱器底部設有灰斗（帶入孔），用于儲灰和排灰。為了系統的安全運行，在爐氣進口設有防爆門。每套裝置在兩臺設備間均留有中間通道，以便設備安裝和維修需要。
(2)熱管蒸發器是由若干根熱管元件組合而成。其基本結構及工作原理如圖2所示。熱管的受熱段置于熱流體風道內，熱風橫掠熱管受熱段，熱管元件的放熱段插在汽一水系統內。由于熱管的存在使得該汽一水系統的受熱及循環完全和熱源分離而獨立存在于熱流體的風道之外，汽一水系統不受熱流體的直接沖刷。熱流體的熱量由熱管傳給水套管內的飽和水（飽和水由下降管輸入），并使其汽化，所產蒸汽（汽、水混合物）經蒸汽上升管到達汽包，經汽水分離以后再經主汽閥輸出。這樣熱管不斷將熱量輸入水套管，通過外部汽一水管道的上升及下降完成基本的汽一水循環，達到將熱煙氣降溫，并轉化為蒸汽的目的。
(3)熱管水預熱器（省煤器）也是由若干根特殊的熱管元件組合而成，熱管的受熱段置于煙氣風道內，熱管受熱，將熱量傳至夾套管中從除氧器進來的除氧水，加熱到180℃（其中當煙氣進口溫度為600℃時，水加熱至193℃）以上，送至汽包。
3．系統特點
(1)采用熱管作為傳熱元件，整個汽水系統的受熱及循環完全和熱流體隔離而獨立存在于熱流體煙道以外，-1箱式爐02這就使本系統有別于一般余熱鍋爐。
(2)設備中熱管元件間相互獨立，熱流體與蒸汽發生區雙重隔離互不影響，即使單根或數根熱管損壞，也不影響系統正常運行，同時水、汽也不會由于熱管破損而進入熱流體。
(3)設計時調節熱管兩端的傳熱面積可有效地調節和控制壁溫，防止低溫酸露點腐蝕。
(4)操作簡單、維修方便、工作可靠，整個系統的熱量輸送過程不需要任何外界動力，故障率低，效率高。
4．主要技術參數
(1)熱管蒸發器設計參數見表1。
表 1
(2)熱管水預熱器設計參數見表2。
表 2
5．工藝流程
根據50t電爐余熱的工藝參數和使用要求，電爐余熱回收裝置流程見圖3。工業自來水經水處理軟化后進除氧器，再經加壓水泵加壓進入熱管水預熱器，經過預熱后進入汽包，通過下降管和上升管與熱管蒸汽發生器連接，除氧水吸收熱量后，氣化形成1.6 MPa的飽和蒸汽。
余熱利用系統投入運行后不僅確保了粉塵濃度符合環保要求，達到了利用高溫煙氣的熱量產生蒸汽供VD真空爐生產和其他生活用汽使用的目標，管式高溫電爐除塵器每天捕集到10t左右除塵灰，用于制作球團再生循環利用，年經濟效益30余萬元，而且采用煙氣余熱利用新技術后原VD真空爐使用進口柴油鍋爐作為備用，每年節約大量燃料費用。
首頁 > 新聞資訊 > 技術資訊 > 50t電爐的余熱利用和系統操控應用范圍
