陶瓷換熱器

陶瓷換熱器

陶瓷換熱器是一種新型的列管式高溫熱能回收裝置,主要成份為碳化矽,可以廣泛用於冶金、機械、建材、化工等行業,直接回收各種工業窯爐排放的850-1400℃高溫煙氣餘熱,以獲得高溫助燃空氣或工藝氣體。

基本介紹

  • 中文名:陶瓷換熱器
  • 外文名:ceramic heat exchanger
  • 優點:節能
  • 用途:廣泛
  • 背景:能源緊張
  • 國內生產時間:21世紀初
背景,發展歷程,原理,優點,安裝注意事項,套用,

背景

近十年來,由於能源緊張,隨著節能工作進一步開展。各種新型,節能先進爐型日趨完善,且採用新型耐火纖維等優質保溫材料後使得爐窯散熱損失明顯下降。採用先進的燃燒裝置強化了燃燒,降低了不完全燃燒量,空燃比也趨於合理。然而,降低排煙熱損失和回收煙氣餘熱的技術仍進展不快。為了進一步提高加熱爐的熱效率,達到節能降耗的目的,回收煙氣餘熱也是一項重要的節能途徑。

發展歷程

國內從五十年代開始在工業爐窯上採用預熱空氣的預熱器,其中主要形式為管式、圓筒輻射式和鑄鐵塊狀等形式換熱器,但交換效率較低。
八十年代,國內先後研製了噴流式,噴流輻射式,復台式等換熱器,主要解決中低溫的餘熱回收。在100度以下煙氣餘熱回收中取得了顯著的效果,提高了換熱效率。但在高溫下仍因換熱器的材質所限,使用壽命低,維修工作量大或固造價昂貴而影響推廣使用。
21世紀初國內終於研製出了碳化矽質陶瓷換熱器。其生產工藝與窯具的生產工藝基本相同,導熱性與抗氧化性能是材料的主要套用性能。這一新技術將工業窯爐原來用的冷空氣變成了熱空氣,不僅提高了工作效率還節約了大量能源。由於陶瓷換熱器是提高能源利用率的主要設備之一,工業用途廣泛,因而其推廣套用前景十分可觀。

原理

它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風及高溫保護,當窯爐溫度1250-1450℃時,煙道出口的溫度應是1000-1300,陶瓷換熱器回收餘熱可達到450-750,將回收到的的熱空氣送進窯爐與燃氣形成混合氣進行燃燒,這樣直接降低生產成本,增加經濟效益。

優點

1、陶瓷換熱器的使用方法直接、簡單、快捷、高效、環保、節能。不需摻冷風及高溫保護,維修成本低,無需對陶瓷換熱器進行任何操作。適用於各種環境的燃氣工業窯爐的餘熱回收利用,尤其解決了各種高溫工業窯爐餘熱溫度過高無法利用的難題;
2、國家要求陶瓷換熱器溫度≥1000℃,由於它耐高溫,所以就可以放在高溫區域,溫度越高,換熱效果越好,節能越多;
3、高溫情況下替代金屬換熱器;
4、解決化工行業熱交換、耐腐蝕的難題;
5、陶瓷換熱器適應性強、耐高溫、抗腐蝕、高溫強度高、抗氧化性能好、熱震性能穩定、使用壽命長。
換熱器的價格性能比較:
空氣 預熱溫度
長期使用煙氣溫度
單台價格
陶瓷換熱器
500-800℃
≤1400℃
10萬元
不鏽鋼換熱器
300-400℃
≤1000℃
7-8萬元
滲鋁管換熱器
300-400℃
≤900℃
5-6萬元
噴流換熱器
300-400℃
≤900℃
5-6萬元
蓄熱室換熱器
800-1000℃
≤1400℃
10萬元
陶瓷+滲鋁管兩級換熱器
700-900℃
≤1400℃
12萬元

安裝注意事項

1、煙道改造:因為陶瓷換熱器比煙道寬,所以煙道必須加高加寬,保證煙氣流量,減小煙氣阻力。
2、選擇位置的原理:應在煙道出口較近的地方,放的太遠,煙道溫度低,換熱效果差。
3、 陶瓷換熱器放置位置砌築辦法:陶瓷換熱器應有旁路付煙道,以便在換熱器停風時旁流高溫煙氣,不至於使換熱器溫度太高;換熱器停風時應關閉換熱器的煙氣閘板,並打開換熱器進冷風閘板,這樣一來可以保證換熱氣久燒不壞。

套用

陶瓷換熱器廣泛用於鋼鐵、機械、建材、石化、有色金屬冶煉等行業的各種加熱爐、熱風爐、熱處理爐、裂解爐、烘烤器、熔化爐、均熱爐、油氣鍋爐等爐窯中,該技術是通過換向裝置使兩個蓄熱室交替吸熱放熱,最大限度地回收煙氣的熱量,再將助燃空氣和煤氣加熱到1000℃以上,即使低熱值的劣質燃料(如高爐煤氣)也能實現穩定著火和高效燃燒,可節省燃料40~70%。產量提高15%以上,鋼坯氧化燒損下降40%以上,NOx排放小於100ppm,煙氣排放溫度低於160℃,大大降低了地球的溫室效應。

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