陶瓷换热器是一种新型的列管式高温热能回收装置,主要成份为碳化硅,可以广泛用于冶金、机械、建材、化工等行业,直接回收各种工业窑炉排放的850-1400℃高温烟气余热,以获得高温助燃空气或工艺气体。
背景
近十年来,由于能源紧张,随着节能工作进一步开展。各种新型,节能先进炉型日趋完善,且采用新型
耐火纤维等优质
保温材料后使得炉窑散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧,降低了不完全燃烧量,空燃比也趋于合理。然而,降低
排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高加热炉的热效率,达到节能降耗的目的,回收烟气余热也是一项重要的节能途径。
发展历程
国内从五十年代开始在工业炉窑上采用预热空气的预热器,其中主要形式为管式、圆筒辐射式和铸铁块状等形式换热器,但交换效率较低。
八十年代,国内先后研制了喷流式,喷流辐射式,复台式等换热器,主要解决中低温的余热回收。在100度以下
烟气余热回收中取得了显着的效果,提高了换热效率。但在高温下仍因换热器的材质所限,使用寿命低,维修工作量大或固造价昂贵而影响推广使用。
21世纪初国内终于研制出了碳化硅质陶瓷换热器。其生产工艺与窑具的生产工艺基本相同,导热性与抗氧化性能是材料的主要应用性能。这一新技术将工业窑炉原来用的冷空气变成了热空气,不仅提高了工作效率还节约了大量能源。由于陶瓷换热器是提高能源利用率的主要设备之一,工业用途广泛,因而其推广应用前景十分可观。
原理
它的原理是把陶瓷换热器放置在烟道出口较近,温度较高的地方,不需要掺冷风及高温保护,当窑炉温度1250-1450℃时,烟道出口的温度应是1000-1300℃,陶瓷换热器回收余热可达到450-750℃,将回收到的的热空气送进窑炉与燃气形成混合气进行燃烧,这样直接降低生产成本,增加经济效益。
优点
1、陶瓷换热器的使用方法直接、简单、快捷、高效、环保、节能。不需掺冷风及高温保护,维修成本低,无需对陶瓷换热器进行任何操作。适用于各种环境的燃气工业窑炉的余热回收利用,尤其解决了各种高温工业窑炉余热温度过高无法利用的难题;
2、国家要求陶瓷换热器温度≥1000℃,由于它耐高温,所以就可以放在高温区域,温度越高,换热效果越好,节能越多;
3、高温情况下替代金属换热器;
4、解决化工行业热交换、耐腐蚀的难题;
5、陶瓷换热器适应性强、耐高温、抗腐蚀、高温强度高、抗氧化性能好、热震性能稳定、使用寿命长。
换热器的价格性能比较:
安装注意事项
1、烟道改造:因为陶瓷换热器比烟道宽,所以烟道必须加高加宽,保证烟气流量,减小烟气阻力。
2、选择位置的原理:应在烟道出口较近的地方,放的太远,烟道温度低,换热效果差。
3、 陶瓷换热器放置位置砌筑办法:陶瓷换热器应有旁路付烟道,以便在换热器停风时旁流高温烟气,不至于使换热器温度太高;换热器停风时应关闭换热器的烟气闸板,并打开换热器进冷风闸板,这样一来可以保证换热气久烧不坏。
应用
陶瓷换热器广泛用于钢铁、机械、建材、石化、有色金属冶炼等行业的各种加热炉、热风炉、
热处理炉、裂解炉、烘烤器、熔化炉、均热炉、油气锅炉等炉窑中,该技术是通过换向装置使两个蓄热室交替吸热放热,最大限度地回收烟气的热量,再将助燃空气和煤气加热到1000℃以上,即使低热值的劣质燃料(如高炉煤气)也能实现稳定着火和高效燃烧,可节省燃料40~70%。产量提高15%以上,钢坯氧化烧损下降40%以上,NOx排放小于100ppm,烟气排放温度低于160℃,大大降低了地球的温室效应。