【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體。冷凝液在重力的作用下，沿?zé)峁軆?nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)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(nèi)熱阻很小，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱功率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有單向?qū)岬奶攸c(diǎn)，特別是由于熱管的特有機(jī)理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進(jìn)行，并可以方便地進(jìn)行強(qiáng)化傳熱。 3． 系統(tǒng)工作原理 余熱 鍋爐 系統(tǒng)包含 熱管 蒸發(fā)器 （采用鎳基釬焊熱管） 和 熱管省煤 器 （鎳基釬焊熱管） ，煙氣先經(jīng)過蒸發(fā)器，后經(jīng)過 省煤 器。 (1) 各段 換熱設(shè)備之間有過渡段連接，過渡段上設(shè)有膨脹節(jié)（以滿足設(shè)備的熱膨脹）和 人 孔（供設(shè)備安裝和停爐檢修時(shí)使用）。每套裝置 平臺(tái)均留有 通道，以便設(shè)備安裝和維 修需要。 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 10 (2)熱管蒸發(fā)器是由若干根熱管元件組合而成。其基本結(jié)構(gòu)及工作原理如圖 2 所示。熱管的受熱 段置于熱流體風(fēng)道內(nèi)，熱風(fēng)橫掠熱管受熱段，熱管元件的放熱段插在汽 水系統(tǒng)內(nèi)。由于熱管的存在使得該汽 水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱源分離而獨(dú)立存在于熱流體的 風(fēng)道之外，汽 水系統(tǒng)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(nèi)的飽和水（飽和水由下降管輸入），并使其汽化，所產(chǎn)蒸汽（汽、水混合物）經(jīng)蒸汽上升管到達(dá)汽包，經(jīng)汽水分 離以后再經(jīng)主汽閥輸出。這樣熱管不斷將熱量輸入水套管，通過外部汽 水管道的上升及下 降完成基本的汽 水循環(huán)，達(dá)到將熱煙氣降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。 汽 包上 升 管下 升 管熱 管 熱管蒸發(fā)器工作原理（圖 2） (3)熱管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(fēng)道內(nèi)，熱管受熱，將熱量傳至夾套管中從除氧器進(jìn)來的除氧水，加熱 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 11 到 150℃ 以上，送至汽包。 系統(tǒng)特點(diǎn) (1)采用熱管作為傳熱元件，整個(gè)汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱流體隔離而獨(dú)立存在于熱流體煙道以外，這就使本系統(tǒng)有別于一般余熱鍋爐。 (2)設(shè)備中熱管元件間相互獨(dú)立，熱流體與蒸汽發(fā)生區(qū)雙重隔離互不影響，即使單根或數(shù)根熱管損壞，也不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)水、汽也不會(huì)由于熱管破損而進(jìn)入熱流體。 (3)采用鎳基釬焊技術(shù)，根據(jù) 煙氣 特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用鎳基釬焊翅片，表面具有致密不銹鋼合金層， 防低溫下酸露腐蝕 。 （ 4） 設(shè)計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)熱管兩端的傳熱面積可有效地調(diào)節(jié)和控制壁溫，防止低溫酸露點(diǎn)腐蝕。 (5)操作簡(jiǎn)單、維修方便、工作可靠，整個(gè)系統(tǒng)的熱量輸送過程不需要任何外界動(dòng)力，故障率低，效率高。 （ 6）整個(gè)系統(tǒng)中熱管蒸發(fā)器和熱管省煤器均采用積木式模塊化箱體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，全部受壓元件的組焊均在廠內(nèi)完成，分段出廠，現(xiàn)場(chǎng)吊裝，減少現(xiàn)場(chǎng)安裝焊口，縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝量，節(jié)約安裝費(fèi)用。 鎳基釬焊翅片管技術(shù) 在此設(shè)備的技術(shù)方案中，我們 采用 一種新技術(shù) —— 鎳基釬焊翅片管技術(shù) ，以提高熱管在低溫條件下抗酸露腐蝕的能力 。 在換熱器的制造行業(yè)中基本上使用的都是高頻焊翅片管技術(shù)，而鎳基釬焊翅片管技術(shù) 是我公司由美國引進(jìn)的一項(xiàng)新技術(shù)。它 是在 高頻焊基礎(chǔ)上再經(jīng)過一道鎳基釬焊工藝進(jìn)行深加工，是一種新型翅片管焊接工藝，它由酸、堿鈍化、 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 12 繞片、噴粉、高溫釬焊、充工質(zhì)、封口、抽真空、再鈍化、檢驗(yàn)等十多道工 序組成，利用鎳粉在 950℃時(shí)熔化使其滲入翅片與基管間隙中，并焊接在一起，形成合金連接，同時(shí)鎳粉也滲入碳鋼表面，在翅片管表面形成一層厚度 左右的致密、光滑的合金保護(hù)層，使普通碳鋼材料具有不銹鋼的性能。 采用鎳基釬焊翅片管技術(shù)： （ 1）、翅片管表面形成致密、光滑的不銹鋼合金保護(hù)層，表面光滑、硬度高（ HRC≥ 56）； （ 2）、 在高溫、高流速和腐蝕性介質(zhì)的沖刷下工作，耐低溫酸露點(diǎn)腐蝕； （ 3）、 管片焊著率 100%，接觸熱阻接近零，傳熱效率高； （ 4）、 可減緩積灰，耐沖刷能力增強(qiáng)； （ 5）、其使用壽命較普通 翅片熱管提高了 2～ 3 倍，使設(shè)備的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率大大提高。 余熱回收系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 根據(jù)我們 對(duì)焦?fàn)t煙氣 余熱 鍋爐 工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 以及廠家提供的設(shè)計(jì)條件 ： 年產(chǎn) 100萬噸焦 炭焦 爐 配置一臺(tái) 余熱鍋爐 （ 12t/h），產(chǎn) 壓力 ，溫度 175℃ 的飽和 蒸汽 ；具體方案如下 : 經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)參數(shù) （由貴司確定） 的確定 ,最終決定 年產(chǎn) 100萬噸 焦炭的 焦化爐相關(guān)參數(shù)如下 : 系統(tǒng)煙氣量 : 202000 Nm3/h。此煙氣流量為余熱鍋爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) .風(fēng)機(jī)選型和煙氣管道尺寸大小則按照煙氣流量 220200 Nm3/h計(jì) 算 . 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 13 廢氣 入鍋爐 溫度 ： 280℃ 廢氣出鍋爐溫度 ： 160℃ 蒸汽壓力： 蒸汽溫度： 170℃ 蒸汽產(chǎn)量： 12t/h 系統(tǒng)煙氣行程的確定 ： 在焦?fàn)t原有的兩條地下煙道上，煙道閘板閥前面位置，各開出一個(gè)ф3000mm的 煙道孔 ，將制作好的ф 3000mm的煙氣管道吊裝放置在開口處，用耐火澆注料澆注，保證密封。同時(shí)另一端和連接余熱鍋爐進(jìn)口的ф 3500mm的主煙氣管道進(jìn)行焊接，同理，另一條地下煙道也做同樣處理。 另外，在兩條ф 3000mm的分煙道上 個(gè) 各 安裝一臺(tái)電動(dòng) 調(diào)節(jié) 閥，可以調(diào)節(jié)兩焦化爐內(nèi)的壓力以及進(jìn)入兩分煙道內(nèi)的煙氣流量。 在進(jìn)余熱鍋爐的 煙氣主管道 上設(shè)置一臺(tái)煙道閘板閥。余熱鍋爐沒問題時(shí)打開此閥，關(guān)閉旁通閥；檢修時(shí)，關(guān)閉此閥，讓煙氣由旁路走出。 ： 焦?fàn)t廢氣通過余熱鍋爐降溫后經(jīng) 引風(fēng)機(jī) 送入位于主煙道翻板閥后的煙氣主管內(nèi) （新建項(xiàng)目如煙囪有預(yù)留孔可直接排放）。 建設(shè)內(nèi)容和范圍 （ 1）供 方將提供整套的、先進(jìn)的、成熟的、完整的和安全可靠的，且設(shè)備的技 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 14 術(shù)經(jīng)濟(jì)性能符合本技術(shù)規(guī)范書要求的 余熱蒸汽系統(tǒng)及其配套附屬設(shè)備。 （ 2）承包范圍：整個(gè)低溫余熱回收系統(tǒng)范圍內(nèi)所有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備采購及系統(tǒng)的安裝、調(diào)試；余熱回收系統(tǒng)包括 1 套余熱鍋爐系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)以及上述各系統(tǒng)的電氣及控制系統(tǒng)。 （ 3） 從工業(yè)水進(jìn)入軟化水處理裝置后開始到蒸汽出汽包為止，以及整套鍋爐系統(tǒng)內(nèi)的排污系統(tǒng)和煙氣管路系統(tǒng)。 （ 4）上述內(nèi)容以外的項(xiàng)目（如項(xiàng)目報(bào)批、電力接入系統(tǒng)），不在承包方承包范圍內(nèi)。 指標(biāo) 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產(chǎn)規(guī)模 100 萬噸 /年 焦化爐 1 二 余熱 鍋爐建設(shè) 規(guī)模 蒸汽 蒸發(fā)量 t/h 12 三 余熱 鍋爐 工藝 純低溫余熱 利用 四 主要生產(chǎn)設(shè)備 1 蒸發(fā)器 臺(tái) 2 2 蒸汽聚集器 臺(tái) 1 3 省煤器 臺(tái) 2 4 煙氣引風(fēng)機(jī) 臺(tái) 1 五 蒸汽系統(tǒng) 指標(biāo) 1 蒸發(fā)量 t/h 12 天津華能能源設(shè)備有限公司 100 萬噸 /年 焦?fàn)t 廢氣 余熱回收項(xiàng)目 可行性 方案書 15 序號(hào) 指 標(biāo) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 2 計(jì)算 年最大蒸發(fā)量 t/a 萬 3 年運(yùn)行時(shí)間 h 8640 按 360天計(jì)算 4 年 最大 回收熱量 ?107 Kcal/a 7260 余熱鍋爐其它系統(tǒng) 鍋爐