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铁合金行业作为钢铁工业的重要组成部分,每年消耗大量能源,其不仅产品是高能载体,而且冶炼过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量能量。作为三大铁合金系列产品之一的硅铁,消耗的电能约占整个铁合金工业的一半。硅铁冶炼过程存在着巨大的余热资源,因此,余热回收势在必行。
余热的回收主要分烟气余热回收和冷却水余热回收。
因硅铁烟气温度高,发达国家的一些硅铁厂首先用发电锅炉回收余热,产生的高温高压蒸气推动透平机发电,烟气经锅炉吸热降温后,再进行布袋收尘。还有一些公司用低温低压锅炉回收余热生产热水,用于取暖和其它行业使用热水,不仅达到了环保除尘的要求,具有良好社会效益,而且还有一定的经济效益。要实现上述良性循环,同时要保证炉况正常运行,还要保证烟气温度基本稳定。在余热回收方面比较成功的挪威比约尔佛森厂,使用发电锅炉回收烟气余热。以稳定的原料,良好的设备、精心的操作,来保证电炉作业率接近100%。设备采用矮烟置、半封闭炉型,炉门用气封,防止高温烟气外逸和吸人冷空气。除快速推料布料(料管自动加料)、偶尔扎眼外,尽量少开炉门,保证基本稳定的烟气量和较高的烟气温度。该厂用两种方法调节烟气温度,一种是由液压控制混风风机的叶片角度,另一种是对风机电机调频调速控制,通过调整混入的风量来控制烟气温度。为保证准确性,均采用计算机控制,既可保证到锅炉的烟气温度,又可保证进入布袋的适宜的温度,两种形式效果都很好。保持换热管的清洁是非常重要的,烟气余热锅炉也存在水处理的问题。他们按正常的发电锅炉用水的要求对水质进行处理,保证锅炉和管壁有高的换热效率。硅铁电炉烟气中的sio:极细,其微小的颗粒被称为硅微粉,有极强粘附力和非常高的热阻。受热外管壁粘灰后大大降低了热交换率,这是一个非常棘手的问题。而该厂采用小钢柱定期下落清灰的方式,较好的解决了此问题。
冷却水余热回收装置目前有壳管式、盘管式、板式等热交换器。对于温度不太高,温差不太大的水所携带的余热,采用的换热器面积越大,换热效果越好。而板式换热器具有占地面积小,换热面积大的独特优势。板式换热器由一系列平行板组成,并被分隔成很小的交换通道。使用时热的流体从每隔两片之间的缝隙中流过,而被加热的流体在换热板之间流过,进行热量交换并各自循环。腾达西北公司采用的是上述形式的板式换热器,回收电炉冷却水的余热。隔板采用不锈钢材质,并压成波纹状,以提高换热效率。投入使用十多年来,运行一直良好,并取得了显著的节能增产效果。
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概述:
换热器运行一定时间以后,在换热器内外壁上粘附一层白色水垢.水垢形成的主要原因是由于水中含有溶解度较小的钙、镁盐类,这种盐类有共同特性,其溶解度随着水温升高而下降,且变成难容的盐类,这种盐类的存在,对换热器会产生以下几点后果:
1、水垢导热性能很差,它比钢铁导热能力小30~50倍,有水垢存在就会使受热面传热变坏,因而`使传热面不能达到理想的温度降。根据有关资料介绍,经实验,产生1mm厚的水垢,换热器将会下降10%左右效率。
2、水垢附在传热面上,难于清除,增加了检修费用,不仅耗费人力、物力,而且会使受热面受到损伤,降低换热器寿命。
3、水垢产生后,会减小传热面内外流通截面,增加了传热面内外循环水的流通阻力,严重时流通截面很小,甚至完全被堵塞,就会使换热器不能正常运行。
为防止以上后果的发生,目前设计单位或运行单位经常采用加药软化处理、磁化及离子棒防垢处理、钠离子交换处理等方法。为便于大家对这些软化处理方法进一步了解,下面将对这些处理方法的原理、配方及操作方法分别介绍。
一.加药软化处理
加药软化处理,具有方法简单、效率高、经济性好和不需要专门的制水设备等特点,是一种实用性很强的防垢水处理方法。根据加药的方法不同,分校正剂处理和防垢处理两种.
二..磁化防垢处理
磁化防垢处理原理是利用水分子具有的极性,即水分子是共价化合.水的单个分子由极性和氢键的作用,聚合成双分子缔合体(H2O)2或多分子缔合体(H2O)n。.当水流通过高强度的磁场之后,水中的多分子缔合体和离子磁场的作用,原来单散的多离子组成的缔合体被拆散为单个的或短键的缔合体,它们以一定的速度垂直切割外界磁场的磁力线而产生感应电流。因此,每个离子按与外界磁场同方向建立新的磁场,相邻的带极性的离子分子,就有秩序地相互压缩和吸引,从而导致结晶条件的改变,形成的结晶物很松弛,抗压、抗拉能力差,并且很脆,其粘结力和附着力也很弱,它们不易附着在受热面上形成水垢。
三.离子棒防垢水处理
离子棒防垢水处理是一种新兴、先进的水处理设备。它是1987年美国的专利产品,长沙约克水处理公司引进了该产品。在热水循环系统、中央空调系统、循环冷却水系统中应用,均取得满意的防垢效果,是很有发展前途的新型水处理设备,尤其在换热器上应用,效果将更为显著。
四.钠离子交换软化处理。
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