本實用新型屬于鍋爐設備領域,特別涉及一種高爐熱風爐煙氣/煤氣/空氣雙預熱器。
背景技術:
目前,國內的高爐熱風爐煙氣/煤氣/空氣雙預熱器、或者是煙氣/空氣單預熱器、煙氣/煤氣單預熱器均采用以熱管作為傳熱元件的熱管式換熱器。熱管式換熱器具有一定的優點,如流體流動阻力小、熱側和冷側都可以加翅片擴展傳熱面等。但是,熱管元件的材質一般均采用碳鋼,熱管內的工作介質采用水,這樣做成的傳熱元件就是水-碳鋼熱管,在工程上使用極為普遍。在高溫條件下,碳鋼中的鐵Fe和水會發生化學反應,生成Fe3O4、Fe2O3,同時釋放出氫氣。
3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑
4Fe+6H2O=2Fe2O3+3H2↑
為了避免熱管內表面發生上述反應,在制作時需要對熱管的元件進行鈍化處理。然而,在鈍化的薄弱處、無法鈍化的焊縫處仍會發生上述反應,無法從根本上杜絕熱管內產生氫氣的現象,氫氣的不斷產生使熱管內的真空度不斷下降,換熱效率逐年遞減;同時,熱管在制作時不能達到絕對真空,氫氣和空氣占據了熱管冷凝段內一定的長度,主要表現在排煙溫度逐年升高,煤氣和空氣的出口溫度逐年下降。
據文獻報道,一般熱管性能下降的趨勢表現為使得空氣、煤氣的預熱溫度每年下降5~10℃左右,也就是煙氣的排放溫度每年升高5~10℃左右。熱管換熱器的正常使用壽命為~5年。當5年以后,空氣、煤氣的溫升比最初下降最多達~50℃,煙氣的降溫幅度也近似下降~50℃。如對于5500m3高爐,熱風爐的煙氣量為~490000Nm3/h,50℃溫降的熱量大約有21590kW,相當于多燃燒了高爐煤氣~19820Nm3/h(按照高爐煤氣熱值~938kCal/Nm3);如果采用高爐煤氣燃燒產蒸汽發電,通常發電效率為~33%,則此部分熱量相當于每小時損失高品位的電能約7125kW。另外,從高爐煉鐵的效率方面考慮,據文獻報道,熱風風溫降低100℃,煉鐵的焦比增加20kg/噸鐵,5500m3高爐的風量一般為61.4×104Nm3/h,因此,熱風爐煙氣排放溫度增加50℃,可近似認為高爐熱風的溫度下降~40℃,以每天煉鐵量13000噸計算,則每天增加焦炭耗量~104噸。
由上述效能分析可知,熱管式空氣、煤氣預熱器換熱效率的下降,給整個高爐煉鐵工藝會帶來巨大的經濟損失。
高爐煤氣的硫化物組成為H2S、COS、CS2、噻吩、硫醇,折合成SO2含量為~5
聲明:
“高爐熱風爐煙氣/煤氣/空氣雙預熱器的制作方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)