論熱管余熱鍋爐運行中的注意事項

趙建民

【摘要】“節(jié)能減排”是當今國策，是可持續(xù)發(fā)展的重中之重。玻璃企業(yè)是耗能大戶，它能耗的高低，也直接關聯(lián)到“節(jié)能減排”國策在企業(yè)的貫徹執(zhí)行力度的高低。在玻璃融化過程中，窯爐產(chǎn)生的廢（煙）氣很多企業(yè)將它直截排放到空中，不僅浪費能源，還污染了環(huán)境。在原煙道旁設置旁路煙道，安裝余熱回收系統(tǒng)設備（熱管余熱鍋爐），將500℃-220℃左右煙氣余熱進行回收利用，降到180℃-160℃左右進入下道工序（脫硫）或排空?；厥者@部分余熱是玻璃企業(yè)行之有效的“節(jié)能減排”措施之一。通過余熱回收系統(tǒng)設備（熱管余熱鍋爐）可產(chǎn)出一定表壓力的、一定量的飽和蒸汽或過熱蒸汽，用于發(fā)電、生產(chǎn)、生活使用，替代外供（燃煤、燃氣、燃油）鍋爐。本文就熱管余熱鍋爐運行中的注意事項進行闡述。

【關鍵詞】余熱鍋爐的運行成本

無論選用何種結(jié)構(gòu)形式的余熱鍋爐除保證余熱鍋爐的出力外我們還應注意三點：余熱鍋爐的運行動力的大小即運行成本的高低；余鍋爐的的積灰與清灰；通過實踐對以上兩點，分別進行闡述。

一、余熱鍋爐的運行動力的大小

要保證窯壓正常，因此，余熱鍋爐出口處需安裝引風機進行機械引風以克服設備的阻力，從而達到穩(wěn)定窯壓，所以余熱鍋爐的運行動力即引風機電機功率也就是它的動力成本。

合理選取煙氣流速，以降低余熱鍋爐的阻力：余熱鍋爐本身的阻力占運行動力成本約2/3以上，所以我們在選用余熱鍋爐型號時除要看余熱鍋爐的出力外、還要看其煙氣側(cè)阻力指標參數(shù)的大小。

余熱鍋爐的阻力主要是由煙氣流速的大小和換熱管的管排數(shù)的多少及排列方式等因素組成。

煙氣側(cè)阻力計算公式：

式中：Δp—煙氣側(cè)阻力降（mmH2O）

f—摩擦系數(shù)

N—管排數(shù)（排）

ω1m—煙氣在管束最窄截面的質(zhì)量流速（Kg/m2.s）

g—重力加速度（m/s2）

ρ—煙氣密度（Kg/m3）

從煙氣側(cè)阻力公式可以看出，煙氣側(cè)阻力和煙氣流速的平方成正比關系，和管排數(shù)也成正比關系。雖然煙氣的流速又和傳熱系數(shù)是正比關系和換熱面積是反比關系，它直接關聯(lián)到設備的管排數(shù)和成本的高低。如煙氣流速選取過大，設備的煙氣側(cè)阻力增加是級數(shù)增加，無形中大大的增加了機械運行動力（引風機電機功率），提高運行成本是很大的，如和設備成本進行比較是得不賞識的，因此我們要合理的選擇流速。通過實踐摸索，流速可選為6～8m/s為宜。

合理選取管間距，以降低余熱鍋爐的阻力。

可以看出，迎風面管間距（S1）和背風面（S2），如果S2>S1?？梢越档妥枇Γā鱌）。一般情況下，S2=1.06～1.1S1。

二、余熱鍋爐的積灰與清灰

（一）灰塵的形成機理

積灰按溫度可劃分為高溫區(qū)積灰、過渡區(qū)積灰和低溫區(qū)積灰，熱管換熱設備的積灰主要是低溫區(qū)積灰。低溫區(qū)積灰一般為疏松式積灰，主要發(fā)生在溫度較低的部位上。積灰形成的機理較復雜，一般認為疏松式積灰是由于引力和靜電引力的作用而形成。另外，煙氣流動時，因煙氣中灰粒的電阻較大會發(fā)生靜電感應，雖然受熱面的材質(zhì)是良導體，但當受熱面積灰后，其表面就變成了絕緣體，很容易將因靜電感應而產(chǎn)生的帶異種電荷的灰粒（當量直徑小于10μm）吸附在其表面上，形成疏松式積灰。疏松式積灰在以下條件下均可形成低溫粘結(jié)性積灰：①燃料燃燒不充分而形成高粘度聚合物，此種聚合物極易吸附于管壁上，不容易脫落而形成粘結(jié)性積灰。②當灰垢吸收煙氣中S03和水蒸氣后轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，形成粘結(jié)性積灰。

（二）清灰方法

（1）在換熱器中裝有固定的或可移動的吹灰器或固定吐灰管，每班以壓縮空氣或蒸汽進行吹掃。

（2）管束或單根熱管在停爐時從熱換器中抽出加以清灰。

（3）在換熱器煙氣入口處裝設煙氣切換擋板，利用煙氣聚流來進行吹灰和安裝除塵器。目前采用的除塵器大致有：慣性重力除塵器、旋風除塵器、靜電除塵器、聲波除塵器等。其中，慣性重力除塵器簡單易行，切投資相比也較少。

（4）在設備結(jié)構(gòu)設計上，也要有清灰措施——設置清灰門，在定期運行中，打開清灰門用：壓縮空氣或蒸汽及中壓水進行吹掃（視不同工況而定）。

三、總結(jié)

無論何種形式的工業(yè)窯爐（抽屜窯、隧道窯、橫火焰窯、馬蹄焰窯、浮法窯等），經(jīng)溶化后，都有廢煙氣余熱經(jīng)煙道排放到大氣中，這部分的余熱如不加以回收利用，它既污染了環(huán)境又浪費了能源，為了子孫后代和國家可持續(xù)發(fā)展，我們要積極主動的回收利用這部分余熱，這樣即“節(jié)能”刃‘減排”凈化了環(huán)境。但是我們又不能是節(jié)約了“煤”浪費了“電”，兩者要統(tǒng)籌考慮，不要偏重一方。

對余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)設計要求是：既要少積灰，又要便于清灰。清灰的方法很多，作為用戶要因地制宜的選用適合自己工況條件的“方式”，不能是采用的“方式”不當而損壞設備，這樣實例是較多的。

總之，我們在選用余熱鍋爐時既要考慮余熱鍋爐的“出力效率”又要可慮它的煙氣側(cè)阻力的大小，還要可慮它既要少積灰，又要便于清灰的結(jié)構(gòu)特點。各企業(yè)一定要“因地制宜”的選用，不能盲從。