【正文】 整個(gè)投資約一年半左右可收回。 90000Nm3/h， 礦熱爐出口煙氣溫度 600～ 800℃ ， 經(jīng)夾套水冷后的出口溫度 300～ 400℃ ，夾套內(nèi)水量可調(diào) ， 則出口溫度當(dāng)然也隨之而變 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 煉鋁礦熱爐煙氣余熱回收節(jié)能 問(wèn)題概況 在礦熱爐冶煉過(guò)程中產(chǎn)生大量的高溫含塵煙氣 ， 煙氣的主要成份為 SiO2， 煙塵粒徑大部分為 ～ 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 節(jié)能效果評(píng)價(jià) 負(fù)荷率 /% 年運(yùn)行時(shí)間 /h 功率 /kW 用電量 /kWh 電費(fèi) /萬(wàn)元 100 1200 72022 90 1500 65700 80 1800 55440 70 1500 30900 引入變頻電機(jī)進(jìn)行調(diào)速后 ， 風(fēng)機(jī)實(shí)際年操作數(shù)據(jù)見(jiàn)上表 ，年總運(yùn)行費(fèi)用為 ， 比節(jié)能改造前節(jié)約了 元 ， 靜態(tài)投資回收期為 ， 節(jié)電效率為 %。 具體情況見(jiàn)下表 ，每年總電費(fèi)為 （ 工業(yè)電價(jià)按 /kWh計(jì) ） 。 資金緊張時(shí)可選用 第三個(gè)方案 ， 資金充裕時(shí)可選 第一個(gè)方案 。如果從單位投入資金 5年回收率來(lái)看 ， 三個(gè)方案的回收率分別為 、 、 ， 第二個(gè)方案為最佳 。其工作原理圖見(jiàn)圖 354，需要增加三個(gè)設(shè)備，分別是空氣預(yù)熱器、引風(fēng)風(fēng)機(jī)、（通風(fēng)風(fēng)機(jī)）。（對(duì)流強(qiáng)化表面） 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 工業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實(shí)例及分析 煙道氣余熱利用 （請(qǐng)學(xué)員結(jié)合本單位實(shí)際，設(shè)計(jì)節(jié)能方案并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)） 問(wèn)題背景介紹 各種鍋爐、窯爐均會(huì)產(chǎn)生煙道氣，排放溫度高達(dá) 350~ 450℃ ，如果不進(jìn)行廢熱回收，其能量浪費(fèi)相當(dāng)驚人，應(yīng)采取措施回收煙道氣中的余熱。 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 表面多孔管 優(yōu)點(diǎn) （ 1）能顯著地強(qiáng)化沸騰給熱； （ 2）可以在很小的溫差下維持沸騰（ ~1℃ ）； （ 3）臨界熱負(fù)荷高。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 對(duì)于機(jī)械加工的表面多孔管： ? 作為氣泡脫離通道的小孔，稱(chēng)為活化孔； ? 作為液體補(bǔ)充吸入通道的小孔，稱(chēng)為非活化孔 。實(shí)驗(yàn)表明，該管的總換熱系數(shù)比光滑管提高了 63%95%，其管外換熱系數(shù)是光滑管的 ～4倍，管內(nèi)換熱系數(shù)比光滑管提高 18％左右。 花瓣形翅片管的傳熱系數(shù)是光滑管的 14— 20 倍 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 鋸齒形翅片管 優(yōu)化參數(shù)及優(yōu)點(diǎn) 鋸齒形翅片管的最佳參數(shù)為翅片距 － ，翅片高 － ， 將鋸齒形翅片管應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中殼管式水冷冷凝器中 ， 與低肋管對(duì)比 ， 節(jié)省銅材 59％ ， 體積縮小 1/3。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 鋸齒形翅片管（高熱流冷凝管） ?適用于臥式 管外冷凝過(guò)程 。其運(yùn)行情況表明 ， 前者比后者傳熱系數(shù)提高 85％ ， 節(jié)省傳熱面積 46％ 。 橫紋管用于煉油廠換熱器也得到很好效果 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 橫紋管 應(yīng)用 某糖廠使用面積為 114m2的橫紋管換熱器代替面積為160m2的光滑管換熱器 ， 獲得了相同的換熱效果 。當(dāng)漩渦快要消失時(shí) ， 流體流過(guò)第二個(gè)圓環(huán) 。 橫紋管的強(qiáng)化傳熱作用是 ：流體通過(guò)圓環(huán)時(shí) ， 在管壁上形成軸向的漩渦 ， 這種漩渦增加了流體邊界的擾動(dòng) 。 失效情況： 若 Q太大 ， 冷凝液過(guò)多 ， 管表面被完全覆蓋則失效 。當(dāng) Re=2250時(shí)，管內(nèi)給熱系數(shù)為光滑管的，阻力為 3倍，與原用急冷管相比，節(jié)約了，較好的解決了高溫氣體的急冷問(wèn)題，回收的熱量除自用外，每生產(chǎn)一噸甲醛還可外供近 300公斤蒸汽 。 螺旋槽管最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù)：小槽距、淺槽深、大夾角的單頭螺旋管較為有利 。 ③ 如果管外為冷凝過(guò)程 ， 螺旋槽成為排泄冷凝液的通道 ，可使凹槽兩邊的冷凝液膜減薄 ， 從而減少熱阻 ， 提高冷凝給熱系數(shù) 。 目前 ， 管的螺紋頭數(shù)最多可達(dá) 30頭 ， 管參數(shù)主要有管子直徑 Di， 槽距 p， 槽深 h， 槽與管軸線夾角 β，槽的頭數(shù)等 。淺螺旋槽管阻力增加不多，節(jié)能效果顯著，被認(rèn)為是一種高效傳熱、易于推廣的節(jié)能元件。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 螺旋槽管 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 螺旋槽管 簡(jiǎn)介 ?螺旋槽管（ Spiral tube） 簡(jiǎn)稱(chēng) S管，是最早被開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用于生產(chǎn)的一種優(yōu)良強(qiáng)化傳熱管，對(duì)管內(nèi)單相流體的換熱過(guò)程有著顯著的強(qiáng)化作用。這以后 翅數(shù)、翅片高度、翅片螺旋角度及不同管徑的內(nèi)翅管進(jìn)行系統(tǒng)的性能測(cè)試，并和相同內(nèi)徑的光滑管作了對(duì)比，強(qiáng)化傳熱效果顯著。 縱流式換熱器 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 桿 、 環(huán)式管束支撐 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 桿式支撐的發(fā)展 專(zhuān)利技術(shù) 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 變截面導(dǎo)流筒縱流殼程換熱器 專(zhuān)利技術(shù) 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 整圓形孔板支撐 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 新型整圓形孔板 —— 花瓣孔板 專(zhuān)利技術(shù) ?汲取 折流桿 對(duì)管束的良好支撐功能及流通面積較大的優(yōu)點(diǎn) ，以及 整圓形孔板 阻擋無(wú)效泄漏流的功能 ，開(kāi)孔度對(duì)殼程流體的調(diào)節(jié)作用 ， 開(kāi)發(fā)了一種 新 型 “ 花 瓣 孔板 ” 。 ?優(yōu)點(diǎn)： 流阻小 ， 高雷諾數(shù)時(shí)傳熱效率高 。 缺點(diǎn)： 存在傳熱死區(qū) ， 傳熱效率較低 ， 流動(dòng)阻力大 ， 易發(fā)生流體誘導(dǎo)振動(dòng) 。 傳統(tǒng)的折流板管殼式換熱器 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種換熱設(shè)備示意圖 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種換熱設(shè)備示意圖 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種換熱設(shè)備示意圖 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 管殼式換熱器 —— 列管式換熱器 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種換熱設(shè)備示意圖 夾套式換熱器及其配件蛇管示意圖 1容器； 2夾套 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 噴淋式換熱器 1彎管； 2循環(huán)泵； 3控制閥 套管式換熱器 各種換熱設(shè)備示意圖 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種換熱設(shè)備示意圖 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 平板式換熱器 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 特點(diǎn)： 弓型折流板支撐 ， 殼程流體橫向沖刷管束 。 兩種流體流經(jīng)的傳熱面分管程和殼程。 ? 原理： 利用間壁（固體壁面）將進(jìn)行熱交換的冷、熱兩種流體隔開(kāi)（互不接觸），熱流體通過(guò)壁面的導(dǎo)熱和壁表面的對(duì)流換熱將熱量傳遞給冷流體。 ? 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)緊湊 、 價(jià)格便宜 、 單位體積傳熱面大 ， 適合用于氣 氣熱交換的場(chǎng)合 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 （ 2） 蓄熱式換熱器 ? 又稱(chēng)回?zé)崾綋Q熱器 ? 原理： 借助于由固體 （ 如固體填料或多孔性格子磚等 ） 構(gòu)成的蓄熱體 ， 與熱流體和冷流體交替接觸 ， 把熱量從熱流體傳遞給冷流體的換熱器 。 但僅適用于工藝上允許兩種流體混合的場(chǎng)合 。 按傳熱原理或傳熱方式： ?????????螺旋板式板式交叉流換熱器管殼式殼管式套管式)(?????板翅式管翅式管束式三類(lèi) 換熱器的分類(lèi) 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 直接接觸式換熱器 蓄熱（回?zé)幔┦綋Q熱器 間壁式換熱器 （表面式換熱器） 中間載熱體式換熱器 換 熱 設(shè) 備 的 類(lèi) 型 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 （ 1） 混合式換熱器 ? 又稱(chēng)直接接觸式換熱器 ? 原理： 利用冷 、 熱流體直接接觸 ，彼此混合進(jìn)行換熱 。常用此換熱器預(yù)冷或預(yù)爐中空氣分離裝置、煉鐵高蓄熱式（回?zé)崾剑涸诨S洗滌塔。 強(qiáng)化傳熱的優(yōu)點(diǎn)： 可獲得 更多的 余熱 （ 節(jié)能 ） ； 可使設(shè)備的 傭 效率提高 （ 提高能品位 ） ； 節(jié)省金屬材料 （ 節(jié)材 ） 。 換熱器如何節(jié)能？ 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 強(qiáng)化傳熱技術(shù) 總傳熱方程： Q=KAΔtm 強(qiáng)化傳熱的途徑： （ 1） 增大對(duì)數(shù)溫差； （ 2） 增加傳熱面積； （ 3） 提高總傳熱系數(shù) 高效換熱器的關(guān)鍵是提高傳熱系數(shù) 。 ?如果換熱器回收廢熱 ， 那么 ， 高效的換熱器能夠盡量多地把廢熱中的熱量回收下來(lái) ， 就是節(jié)能 ， 廢熱流排放到環(huán)境的熱能就減少 ， 減輕了對(duì)環(huán)境的熱污染 。 ? 在化工廠中 ， 換熱設(shè)備投資占總投資 10～ 20％ ， 質(zhì)量約占設(shè)備總質(zhì)量的 40％ ， 檢修工作量占總檢修工作量的 60％ ； ? 在煉油廠中 ， 換熱設(shè)備約占總投資的 35～ 40%； ? 在電力系統(tǒng)中 ， 換熱設(shè)備占總投資的 70％ ； ? 在制冷系統(tǒng)中 ， 蒸發(fā)器質(zhì)量占總質(zhì)量 30～ 40％ ； ? 在動(dòng)力 、 冶金 、 食品 、 交通 、 家電等工業(yè)部門(mén)有廣泛的應(yīng)用 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 各種余熱回收利用的基本方式 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 空氣預(yù)熱器 余熱回收鍋爐 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 熱管與鋼管預(yù)熱空氣串聯(lián)余熱回收系統(tǒng) 1加熱爐 2擾流子翅片管空氣預(yù)熱器 3熱管空氣預(yù)熱器 4鼓風(fēng)機(jī) 5引風(fēng)機(jī) 6煙囪 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 冷卻槽 發(fā)電 起吊機(jī) 余熱鍋爐 風(fēng)機(jī) 集塵器 汽輪機(jī) ＨＰ ＬＰ 廢氣 焦炭 熱焦炭 典型的余熱利用技術(shù) — 干法熄焦技術(shù) (CDQ) 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 ? 換熱設(shè)備是過(guò)程工業(yè)廣泛使用的一種通用設(shè)備 。 余熱利用總的原則： 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 （ 1）余熱的直接利用 1）預(yù)熱空氣或煤氣 2）預(yù)熱或干燥物料 3）生產(chǎn)蒸汽或熱水 4）余熱制冷 （ 2） 余熱發(fā)電 利用余熱鍋爐首先產(chǎn)生蒸汽，再通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)組，按凝汽式機(jī)組循環(huán)或背壓式供熱機(jī)組循環(huán)發(fā)電。 ?根據(jù)先易后難 ， 效益大的優(yōu)先的原則 ， 按圖 349的順序進(jìn)行回收 。 余熱利用的策略 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 圖 349 余熱回收方案優(yōu)先順序 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 ?根據(jù)余熱資源的數(shù)量和品位及用戶(hù)的需求 ， 盡量做到能級(jí)的匹配 ， 在符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則的條件下 ， 選擇適宜的系統(tǒng)和設(shè)備 ， 使余熱發(fā)揮最大的效果 。 （ 2）高溫產(chǎn)品和爐渣的余熱 工業(yè)成品或半成品及爐渣廢料都有很高的溫度，一般溫度在 500℃ 以上，例如紅焦炭、剛軋制成的熱鋼材、石油煉制中的汽油、柴油等。 余熱的品位表達(dá)式： 式中 表示余熱品位的數(shù)值； T0表示環(huán)境溫度； T1表示余熱溫度 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 余熱回收節(jié)能技術(shù) 余熱及其品位 定義： 從廣義來(lái)說(shuō)，凡是 高出環(huán)境 溫度的排氣、排液和高溫待冷卻的物料所包含的熱能均屬于余熱。 如果能過(guò)合理地設(shè)計(jì)好換熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ， 就可以最大限度地減少公共供熱或供冷 ，而且還可能減少設(shè)備投資 ， 達(dá)到節(jié)能的目的 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 換熱網(wǎng)絡(luò)整合節(jié)能技術(shù) 工業(yè)生產(chǎn)中存在大量的需要換熱的工段 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 青藏公路上的熱管 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 熱管基本情況 為了保證低溫?zé)峁茉?25℃ ～ 45℃ 范圍內(nèi)充分發(fā)揮作用 ，滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) ， 無(wú)論是對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素?zé)o縫鋼管進(jìn)行外壁酸洗 、 內(nèi)壁除塵 、 打坡口繞焊翅片 ， 還是灌裝液態(tài)氨 、 焊帽密封 ， 一道道工序操作一絲不茍；熱管埋入地下部分噴涂黑色防腐漆 ， 地面部分噴涂白色抗磨漆 ， 每根噴涂三遍 ，按工藝文件要求嚴(yán)格執(zhí)行 。 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 熱管應(yīng)用 TSC89— 7/2—Ⅱ 型低溫?zé)峁堋?凍土的凍結(jié)和融化反復(fù)交替地出現(xiàn) ，鋼軌出現(xiàn)波浪形高低起伏 ， 對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)安全造成威脅 。 隨著溫度的變化 ， 凍土具有 “ 頑皮好動(dòng) ” 的特性 。 從格爾木到拉薩延綿 1800公里 ， 要穿越 550多公里的凍土地帶 。采用熱管回收裝置可導(dǎo)致允許采用功率比原來(lái)低 20— 30%的空調(diào)系統(tǒng) 。 （ 4）旋轉(zhuǎn)式熱管 節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用講座 （ 5）空調(diào)用熱管換熱器 熱管熱交換器無(wú)論冬夏都可使用．冬天，把熱量從排出氣中傳給新鮮冷空氣．夏天，使熱空氣進(jìn)人主調(diào)機(jī)之前得到預(yù)冷處理。 適用于高速旋轉(zhuǎn)并有大量熱量需要導(dǎo)出的機(jī)器部件 。 若將熱管繞軸旋轉(zhuǎn) ， 熱管就可以工作 。 按照全年運(yùn)行時(shí)間為 7200h，每噸蒸汽按 40元計(jì) ， 則全年可回收價(jià)值 。 煤氣