【文章內(nèi)容簡介】 體。冷凝液在重力的作用下，沿熱管內(nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復，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，且結構簡單，具有單向?qū)岬奶攸c，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。 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 換熱設備之間有過渡段連接，過渡段上設有膨脹節(jié)（以滿足設備的熱膨脹）和 人 孔（供設備安裝和停爐檢修時使用）。每套裝置 平臺均留有 通道，以便設備安裝和維 修需要。 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 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(nèi)，熱風橫掠熱管受熱段，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立存在于熱流體的 風道之外，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道內(nèi)，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 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 可行性 方案書 11 到 150℃ 以上，送至汽包。 系統(tǒng)特點 (1)采用熱管作為傳熱元件，整個汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱流體隔離而獨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)設備中熱管元件間相互獨立，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)正常運行，同時水、汽也不會由于熱管破損而進入熱流體。 (3)采用鎳基釬焊技術，根據(jù) 煙氣 特點，設計采用鎳基釬焊翅片，表面具有致密不銹鋼合金層， 防低溫下酸露腐蝕 。 （ 4） 設計時調(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，防止低溫酸露點腐蝕。 (5)操作簡單、維修方便、工作可靠，整個系統(tǒng)的熱量輸送過程不需要任何外界動力，故障率低，效率高。 （ 6）整個系統(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構 設計，全部受壓元件的組焊均在廠內(nèi)完成，分段出廠，現(xiàn)場吊裝，減少現(xiàn)場安裝焊口，縮短現(xiàn)場安裝量，節(jié)約安裝費用。 鎳基釬焊翅片管技術 在此設備的技術方案中，我們 采用 一種新技術 —— 鎳基釬焊翅片管技術 ，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，而鎳基釬焊翅片管技術 是我公司由美國引進的一項新技術。它 是在 高頻焊基礎上再經(jīng)過一道鎳基釬焊工藝進行深加工，是一種新型翅片管焊接工藝，它由酸、堿鈍化、 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 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、檢驗等十多道工 序組成，利用鎳粉在 950℃時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： （ 1）、翅片管表面形成致密、光滑的不銹鋼合金保護層，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； （ 5）、其使用壽命較普通 翅片熱管提高了 2～ 3 倍，使設備的經(jīng)濟回報率大大提高。 余熱回收系統(tǒng)技術參數(shù) 根據(jù)我們 對焦爐煙氣 余熱 鍋爐 工程設計經(jīng)驗 以及廠家提供的設計條件 ： 年產(chǎn) 100萬噸焦 炭焦 爐 配置一臺 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)設計參數(shù) .風機選型和煙氣管道尺寸大小則按照煙氣流量 220200 Nm3/h計 算 . 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 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 ： 在焦爐原有的兩條地下煙道上，煙道閘板閥前面位置，各開出一個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。同時另一端和連接余熱鍋爐進口的ф 3500mm的主煙氣管道進行焊接，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 各 安裝一臺電動 調(diào)節(jié) 閥，可以調(diào)節(jié)兩焦化爐內(nèi)的壓力以及進入兩分煙道內(nèi)的煙氣流量。 在進余熱鍋爐的 煙氣主管道 上設置一臺煙道閘板閥。余熱鍋爐沒問題時打開此閥，關閉旁通閥；檢修時，關閉此閥，讓煙氣由旁路走出。 ： 焦爐廢氣通過余熱鍋爐降溫后經(jīng) 引風機 送入位于主煙道翻板閥后的煙氣主管內(nèi) （新建項目如煙囪有預留孔可直接排放）。 建設內(nèi)容和范圍 （ 1）供 方將提供整套的、先進的、成熟的、完整的和安全可靠的，且設備的技 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 可行性 方案書 14 術經(jīng)濟性能符合本技術規(guī)范書要求的 余熱蒸汽系統(tǒng)及其配套附屬設備。 （ 2）承包范圍：整個低溫余熱回收系統(tǒng)范圍內(nèi)所有系統(tǒng)的設計、設備采購及系統(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)容以外的項目（如項目報批、電力接入系統(tǒng)），不在承包方承包范圍內(nèi)。 指標 序號 指 標 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 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)設備 1 蒸發(fā)器 臺 2 2 蒸汽聚集器 臺 1 3 省煤器 臺 2 4 煙氣引風機 臺 1 五 蒸汽系統(tǒng) 指標 1 蒸發(fā)量 t/h 12 天津華能能源設備有限公司 100 萬噸 /年 焦爐 廢氣 余熱回收項目 可行性 方案書 15 序號 指 標 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 2 計算 年最大蒸發(fā)量 t/a 萬 3 年運行時間 h 8640 按 360天計算 4 年 最大 回收熱量 ?107 Kcal/a 7260 余熱鍋爐其它系統(tǒng) 鍋爐