锻造加热炉烟气余热利用节能改造前后对比分析

来源：新能源网

时间：2016-06-15 19:57:48

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锻造加热炉烟气余热利用节能改造前后对比分析　　台车式锻造加热窑炉是锻压工序的重点耗能设备，使用的主要燃料为焦炉煤气，其耗量占公司煤气消耗总量的70％。为降低加热炉的能耗，近两年来

　　台车式锻造加热窑炉是锻压工序的重点耗能设备，使用的主要燃料为焦炉煤气，其耗量占公司煤气消耗总量的70％。为降低加热炉的能耗，近两年来，进行了多次节能改造：首先，结合炉窑的大修，进行全纤维内衬及蓄热式改造；其次，采用计算机控制技术，提高控制精度；再次，针对高温烟气余热的回收利用，探索适用于高温烟气的空气预热器。经以上几个方面的改造，取得了显著的节能效果。

　　因全纤维内衬或蓄热式改造所需费用较高，且对炉型的改造量大，只能结合大中修进行；对于一些不到大修期的炉窑，对其进行空气预热器的节能改造，经济效益十分显著。

　　1、存在的问题

　　锻造加热炉炉温高达1300℃，排烟温度在900℃以上，过去使用的空气预热器材质为不锈钢。不锈钢材质在高温环境中，长期处于氧化气氛会氧化，在烟气的冲刷下剥落，使得金属管变薄，出现烧毁、弯曲变形的情况，使用寿命短。所以在实际使用时不得不在换热器前增加冷风装置，将高温烟气降温后再经过空气预热器，造成了高温烟气热量的大量损失，空气只能预热到300℃以下，不能充分回收利用锻造加热炉余热，造成锻造加热炉热效率偏低。

　　2、改造方案分析

　　2.1 余热回收方式对比

　　烟气余热回收通常采用三种方法：一是预热工件；二是预热助燃空气；三是预热煤气。烟气预热工件需占用较大空间进行热交换，往往受到作业场地的限制（间歇生产的台车式炉窑还无法采用此种方法）。而预热煤气不需要使用如此高温的烟气，且出于安全性考虑，暂不实施。预热助燃空气是一种较好的方法，加热炉上一般都有安装，可提高燃料的理论燃烧温度、改善燃烧条件及提高燃烧气体的速度，从而达到节能的目的。

　　2.2 空气预热器选择

　　在空气预热器的选择方面，经大量的市场调研，与多家预热器制造厂家进行技术交流，最终选择了碳化硅质陶瓷换热器。

　　与金属换热器相比，碳化硅质陶瓷换热器具有耐腐蚀、耐高温等特点，在金属换热器使用受限的情况下得到了很好的发展，成为回收高温余热的新型换热器。改造两年多来，碳化硅质陶瓷换热器使用效果良好，主要优点是：导热性、抗氧化性、抗热震性能好，高温状态下强度高，寿命长，维修量小，性能稳定，操作简便等。尤其解决了各种高温工业窑炉排烟温度过高、余热无法有效利用的难题。

　　碳化硅质陶瓷换热器与金属换热器性能对比：

　　（1）耐高温。碳化硅质陶瓷换热器使用温度为1350℃～1450℃；金属换热器使用温度为700℃。

　　（2）使用环境。碳化硅质陶瓷换热器在1350℃条件下可长期使用，不需要高温保护；在烟气温度高于700℃时，金属换热器就必须掺入或鼓入冷风进行高温保护。

　　（3）使用寿命。由于碳化硅质陶瓷换热器具备耐高温、耐腐蚀、抗氧化性能等特点，在同等使用条件下，其使用寿命是金属换热器的数倍。

　　（4）缺点。抗震性差，因碳化硅材质脆性大，故预热器不能经受较大的震动；可维护性也较差，如有损坏需整体更换，无法进行局部修补。