余热回收技术方案

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1、保定太行和益水泥有限公司活性石灰线余热回收技术方案河北朗瑞环境工程有限公司2012年08月1.工程概况一条日产800吨活性石灰生产线。计划采用窑尾余热用于办公室采暖。河北朗瑞环境工程有限公司是一家专业从事余热回收工程的高技术公司，与华北电力大学、北京航空航天大学、中科院热物理研究所联合研制了高性能的热管换热器、翅片管换热器，通过ISO9001-2000质量体系论证。河北朗瑞环境工程有限公司坚持“能源节约与开发利用并举，污染源头控制与末端治理相结合”的设计原则，致力于现代科技与实际应用的完美结合，树立了众多的高效节能、综合治理、清洁生产的典范工程。特别是余热回收工程在冶金、钢铁、电力、石油、

2、化工、建材等行业的实施，受到业界人士广泛认可。河北朗瑞环境工程有限公司针对保定太行和益公司提供的相关参数资料，根据业主相关要求和该项目的具体情况，提出采用高性能热管换热器回收石灰窑高温烟气热能的技术方案，回收的热能用来取暖，实现节能减排的效果。2.工艺设计条件及要求2.1.设计原始参数序号项目参数备注1烟气量161347Nm3/h2烟气温度180℃3烟气成分含尘量：≥50g/Nm3热负荷序号项目参数备注1采暖17000㎡2.2.主要执行标准与规范《蒸汽锅炉安全技术监察规程》《压力容器安全技术监察规程》JB/T1620-1993《锅炉钢结构技术条件》JB/T1613-1993《锅炉受压元件焊

3、接技术条件》JB/T3375-2002《锅炉原材料入厂检验》JB/T1615-1993《锅炉油漆包装技术条件》JB/T4420《锅炉焊接工艺评定》JB1152《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》JB/T4308-1999《锅炉产品钢印及标记移植规定》JB/T1611《锅炉管子制造技术条件》《碳钢-水重力热管技术条件》ZBG93010《高频电阻焊螺旋翅片管》2.3.主要编制原则本方案按照技术先进、工艺可靠、经济合理的原则确定技术方案，结合本工程的具体情况，编制报告重点遵循下述原则：（1）遵守国家提倡节约能源的有关标准、规范和政策，如《节约能源法》，《节能减排综合性工作方案》等。（2）采用

4、高效、运行稳定、管理成熟的换热工艺和技术。（3）根据行业的具体情况，综合运用导热、对流、辐射等传热原理，采用适宜的强化传热手段，通过优化设计达到最佳的传热效果（4）在符合上述条件情况下采取投资最少、运行费用最低的方案。（5）系统管理和维护方便，工程设计优雅美观,与周围环境和谐统一。2.4.设计要求（1）换热器换热量满足取暖热负荷并且留有一定的裕量。3.技术简介3.1热管及热管换热器原理及特点介绍3.1.1热管热管起源于二十世纪六十年代的美国，1967年一根不锈钢－水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功。热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视，并展开了大量的研究工作，使得热管技术得以很

5、快发展。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气－气换热器、热管余热锅炉、高温热管蒸汽发生器、高温热管热风炉等各类热管产品。由于碳钢－水两相重力式热管结构简单、价格低廉、制造方便、碳钢－水相容性的基本解决，使得此类热管在动力、化工、干燥、建材等领域内得以广泛应用。重力式热管的基本工作原理如图表1所示，典型的热管由管壳、外部扩展受热面、端盖组成，将管内抽成1.3×（10-1～10－4）Pa的负压后充入适量的工作液体,然后加以密封。图表1热管传热原理简图当热管的蒸发段受热时热管内的工质蒸发汽化，蒸汽在微小压差下流向冷凝段放出热量

6、凝结成液体，在重力的作用下流回蒸发段。如此循环不已，热量就由一端传到了另一端。热管具有以下优点：1)超强的导热性：导热速度快、强度大、效率高，导热速度可达到音速。2)良好的等温性：良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。3)热流密度可变性：热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量。4)安全可靠性：不存在管内超压，不怕干烧。液体工质汽化后，热管的内压不随温度的变化而变化。5)环境的适应性：不受环境的限制，热管可根据环境的需要而单独设计。6)应用领域广

7、：超导热管形状具有更大的灵活性，更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。3.1.2热管换热器原理及特点热管换热器的主要传热元件是热管，多根热管按照一定的间距及排列成束组装在管箱内，中间被隔板分隔为加热端和放热端。热管换热器的工作原理如下图所示：高温烟气横向冲刷热管加热端，高温烟气通过热管后温度下降，热管吸收烟气余热并将热量传导到热管的放热端。冷水在循环泵的动力下横向冲刷热管放热端，热管释放由加热端传导过来的热量将水加