热管技术在水泥企业的应用
2009-01-12 00:00
一、前言
节能减排是当今的国策，水泥行业是耗能的大户，如何节能、如何减排是企业管理者思考的课题。应用热管技术是可以达到节能减排目的。
在水泥生产中、回转窑、冷却机、悬浮预热器、烘干机等都是重要的热工设备。在保证满足工艺要求的基础上，提高这些热工设备的热效率是水泥生产中节能降耗的关键。
二、窑尾冷却机的余热的利用
水泥生产回转窑尾冷却机，低温段排出的废气温度一般为200—300℃。利用这部分的余热可产生压力0.8Mpa以上的饱和蒸汽和过热蒸汽或热水，做生产和生活用汽和用水。
如：某厂Φ3.5×145m的水泥回转窑配1.37m×30.48m 炉蓖振动式冷却机，废气量为（标态）51673m3/h,废气温度约240℃，在烟道的旁路安装热管余热锅炉或热管余热热水器或空预器。具体参数如表：
废气流量： 51673Nm3/h 进口温度：240℃ 出口温度：180℃
可回收热量：1003.75×103KW
具体参数如表
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项 目
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蒸 汽 产 量
( Kg/h )
（0.8Mpa） |
热 水 流 量
( Kg/h )
（100℃） |
空 气 温 升
( ℃ )
流量：24000Nm3/h |
备 注 |
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余 热 锅 炉 |
1200 |
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水 加 热 器 |
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10.7×103 |
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空气 预热器 |
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120 |
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投资回收期/年 |
1 |
1 |
1 |
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三、窑尾废气余热利用
许多水泥厂的烧成回转窑窑尾排出的废气温度在450—600℃左右，利用这部分余热可产0.8Mpa以上的饱和蒸汽和过热蒸汽2吨左右，供生产或发电和生活用。
用热管空气预热器预热冷空气，使入炉的二次风温度提高，含氧量提高，因而入分解炉的燃料可以充份燃烧，大大节省燃料，达到了节能的效果。
如：某厂以磷石膏制取4万吨硫酸联产6万吨水泥，采用￠3m×88m的干法中空长窑生产水泥，窑尾温度为450—500℃，在窑尾设置一台热管余热锅炉或热管空气预热器，将烟气降到200℃左右去制酸系统，回收余热产生0.8Mpa蒸汽2.5吨。如预热冷空气，可使流量20000Nm3/h.冷空气温升达200℃入窑助燃。
热管余热锅炉具体参数如表：
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项 目
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废气流量量（Nm3/h） |
废气温度
（℃） |
出口温度
（℃） |
回收热量
（KW） |
蒸汽产量
（ t/h） |
备 注 |
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热管余热锅炉 |
21000 |
480 |
200 |
1987 |
2.5 |
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投资回收期 |
一年内可回收 | |||||
热管空气预热器具体参数如表：
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项 目
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废气流量
（Nm3/h） |
废气温度
（℃） |
废气出口温度
（℃） |
回收热量
（KW） |
空气入口温度
（℃） |
空气出口温度（℃） |
空气流量
（Nm3/h） |
备注 |
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热管空气预热器 |
21000 |
400 |
200 |
1420 |
20 |
200 |
20000 |
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投资回收起 |
一年内可回收 | |||||||
四、热管预热回收设备特点
针对水泥窑的废气，含尘量大、对换热管冲刷厉害的特点，开发了镍基钎焊热管。它具有将镍铬合金渗入碳钢表面，形成致密光滑涂层。耐高温高速冲蚀。换热器采用了合理的流速，它具有自吹灰的性能，加上辅助清灰装置 ，可以达到良好的效果。
五、结论。
由超导传热元件——热管组成的换热器，因两种换热介质各走各的通道，即使热管损坏，两种换热介质也不能混合，因此设备可以不停车检修，系统不受影响，还可以连续稳定的运行。设备使用周期性长，停车损失小。在水泥行业是理想的换热设备。
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