管式高温换热器的研制试用

　　该换热器于年月通过了机械部行业发展司和江西省科委联合组织的技术鉴定，并于近日通过了产品鉴定，获得了江西省优秀产品兰等奖。该换热器设计合理、结构紧凑，尤其适合高温烟气的余热回收。其工作性能和技术指标接近国际**水平，属国内首创望进一步开展工作，形成系列产品，更快地得到推广以弥补国内高温烟气余热回收装置之不足概述近年来随着国际、国内燃料价格上涨，能源紧张的状况更会愈演愈烈。加之，环境保护标准逐步提高，公害赔款同、排放量成正比，要求排放浓度达标的同时，还要求减少烟气的总排放量。

　　因此，从燃料价格和环保两方面要求出发，**各国竞相采取措施，使燃料消耗指标一降再降。我国工业炉这个耗能大户，在能源利用上存在着很大浪费，周期型加热炉排烟温度一般在，烟气带走的热损失占燃料供热的写，而多数没有排烟余热回收装置，仅有少数回收装置也多数采用普通金属换热器，预热空气温度在以下，许多换热器装置预热空气至烧嘴的实际温度不足，即使用耐热钢制造的换热器，如烟气温度不加稀释而直接承受高温烟气，工作寿命也不长，经稀释处理则使烟气温度下降，烟气余热回收率及空气预热温度显著下降。

　　由此可见，工业炉节约热能，降低燃料消耗，是一项迫切和带有长远战略性的任务。国内外理沦及实践证明，提高工业炉窑热效率的主要途径之一是采用**的换热装置回收烟气余热。本课题研究的管式插人件高温换热器，它直接用于高温炉窑而勿需稀释烟气，也不同于型薄壁陶瓷换热器受到烟气量不能过大“氏于的制约。它可用于各种规格的燃气、燃油的高温炉窑，具有结构紧凑、单位体积换热面积大，由于采用了内弹簧压紧装置可吸收热膨胀，空气漏气率低于专业要求以内。目的和要求目前我国冶金、机械、化工等行业各种工业用炉，尤其是高温炉窑，排烟损失可达肠，排烟温度越高，烟气热损失越大。

　　因此随着工业的发展，能源费用的提高，要降低产品成本途径之一就是利用烟气余热将空煤气预热到适当的温度，使之进人炉内燃烧时带人一部分物理热以节约燃料和提高理论燃烧温度。该换热器的基本研制原则是满足工艺要求，适应高温炉型，使烟气热量**可能地传给空气。空气漏气率在条件许可范围内应做到小于专业要求以下。到国家环保规定的要求。造价适中，使换热器能尽快自行收回投资。全面满足上述要求的换热装置目前国内不多，国外近年来换热器、刚玉换热器、硅微晶玻璃换热器及陶瓷一金属组合式换热器等较新型换热器发展迅速，已较为广泛地用于生产。

　　结含我国国情，采用带插件的管作为换热元件。试验研究年冲总第期该课题主要研究内容及其主要技术经济指标在保证强度和成型要求的条件下，尽量减小管的管壁厚度。管丙安装插人件增加传热面积，提高传热系数，减少空气流程，缩小换热器体积和重量。降低气体流动的阻力损失。

　　换热器的各种元件应考虑到通用性，互换性。换热器的接口部分采用相应的技术，缓冲振动，加强密封以减少空气漏损。在烟气℃时，空气预热温度应达以上。节约燃料以上。国内外发展概况据资料报导，在一些发达的工业国家能源利用率主要是依靠改变沪窑的结构，采用新型节能燃烧器和陶瓷纤维毡保温，大力推广应用陶瓷换热器，以回收高温烟气带走的热量。

　　海牙国际公司研制的陶瓷质管式换热器适用烟气温度为。烟气温度为时，燃烧用空气可预热到℃。缩短升温时间，降低钢材的氧化率，提高生产效率左右。英国的钢铁公司巴特西亚实验室年开始实验一种耐高压的管换热器称为型陶质换热器该产品性能为能抗高温，管内外涂釉，以防漏气、氧化和粘附渣尘。管内插入轻陶质十字管芯，传热性能提高，空气预热温度。年月投产，一直使用至年月，才更换**行程管子。

　　换热器漏气率**初为，后增加到左右，该炉节约燃料。可于盖年内收回设备投资。

　　在英国钢铁公司座均热炉中，有以上留有增设此种换热器的位置。在国内，近年来的换热装置研究发展较快，节能技术有了显著提高。

　　如金属缝式换热器、喷流换热器、金属辐射换热器及薄壁陶瓷(微孔陶瓷的主要特点)换热器等在不同的炉型中发挥着各自的优势，但也有着各自使用的局限性。如金属型各类换热器长期使用**烟气温度**高不能超过，否则氧化、烧损使其使用寿命不会太长，如勉强使用则必须稀释烟气增加换热面积，相应地提高了换热器的成本。

　　薄壁陶瓷换热器可直接用于烟气温度，空气预热温度可达以上，使用寿命二班连续生产可使用年以上。

　　已于年通过部级鉴定，其弱点是受到加工局限，**规格只能预热空气量米时左右。

　　研究开发管式插人件换热器其主要关键问题是解决管与板接触密封，防止在热状态下的膨胀漏风问题。

　　经调研及查阅资料，该设备为解决膨胀及漏风问题可将换热器空气人口部的低温侧每根管用弹簧压紧，采用可吸收热膨胀的滑动环形密封方式，既解决了技术难点又为研制该设备的成功打下良好基础。于专业产品要求的以内，因此于年管式插人件高温换热器其结构特月在南昌齿轮厂进行热态运行调试，根据点当时厂里生产情况只能安装在二段式推杆炉为结构紧凑的组装式设计上使用，由于烟气温度偏低，经检测烟气温度结构坚固耐用，**高时达到℃左右，热风温度在易于安装左右，因此离课题要求还有很大差距。经过协单位体积传热面积大商于年月安装在吨自由锻室式加能承受不稀释的烟气温度达热炉上进行生产运行。

　　经过近个月的生产在高温下的漏气率小于写。实践考核后，通过了江西省计量局计量测试检测数据及计算数据对照，见表。网络中心进行的热工测试。

　　从表数据的归纳，与原设计参数的确定基本相同，其中燃料节约率，热风温度，换结构简介及测试数据的归纳热器热效率、换热器温度效率，换热器漏风、率等均已高出设计技术指标。其中的换热温结构度效率，换热器燃料节约率等指标已接近国管式插人件高温换热器由部分组际**水平。

　　表换热器的主要参数序项目符号设计指标计算测试指标计算号燃料种类发生炉炉气发生炉煤气煤气发热，阮空气系数〔理论空气需要量，切实际空气需要量理论烟气生成实际烟气生成里。