熱管技術在余熱回收上的應用

熱管簡介熱管是一種高效傳熱元件，工業(yè)上普遍采用的熱管形式是結構簡單、成本低廉、工作可靠的重力熱管（簡稱熱管）。其工作原理是：在一密閉的容器內（例鋼管）有一定數量的工質，由于熱管內腔有很高的真空度，殼體內的工質處于飽和的氣液二相共存狀態(tài)。管內工質在加熱段（蒸發(fā)段）接受熱流體（例煙氣）的熱量使工質受熱汽化變成蒸汽，由于存在微小壓差，故蒸汽在腔中上升通過絕熱段到達熱管上部的放熱段（冷凝段），并向管外冷流體（例空氣）放出潛熱，重新凝結于內壁面。由于重力作用，液滴沿壁往下流動到達熱管下部的加熱段一端，從而完成了一個循環(huán)，這樣反復地、不斷地循環(huán)，熱管就把熱量從熱流體（例煙氣）側源源不斷地傳到了冷流體（例空氣）側。熱管特點傳熱高效工作安全耐腐蝕性壁溫可調熱管具有極高的導熱能力，其導熱系數是金屬的幾百到上千倍，所以又被稱之為熱超導體。熱管傳熱屬于二次間壁傳熱，可減少因管壁泄漏造成整個系統(tǒng)的停車熱管可通過設計具有熱流變換和自清灰能力，增加了對腐蝕性氣體的適應性。改變熱管冷熱兩端的設計，可以獲得不同的熱流密度，從而調整熱管的管壁溫度，增加熱管適用范圍。熱管用途熱管余熱回收保持溫度均溫熱管冷熱兩端都可以進行強化傳熱處理，比普通高效管式換熱器具有更大的傳熱系數，往往用于余熱回收領域。熱管具有單向傳熱能力，可讓物體保持一定溫度。青藏高原鐵路就應用了熱管技術保持凍土溫度。熱管具有極佳的均溫性能，可以使設備獲得很好的溫度均勻性。某些高要求的加熱爐就適用熱管。焦爐生產現狀現代焦爐主要由炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室和爐頂區(qū)組成，蓄熱室以下為煙道與基礎。炭化室與燃燒室相間布置，蓄熱室位于其下方，內故格子磚以回收皮熱，斜道區(qū)位于蓄熱室頂和燃燒空底之間，通過斜道使蓄熱室與燃燒室相通，炭化室與燃燒室之上為爐頂，整座焦爐砌在堅固平整的鋼筋混凝土基礎上，姻道一端通過廢氣開閉器與蓄熱室連接，另一端與煙囪連接。根據爐型不同，煙道設在基礎內或基礎兩側。工作的時候，煤氣在燃燒室內燃燒，產生的高溫通過隔墻加熱炭化室內的煤使其高溫干餾變成焦炭。燃燒后的廢氣經過立火道頂部跨越孔進入下降氣流的立火道，再經蓄熱室，格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。焦爐能耗分布熱收入熱支出焦爐生產過程中，煤的燃燒熱是主要的熱收入來源，占97.82%；焦炭顯熱、煤氣顯熱、廢氣顯熱是主要的熱支出，分別占37.15%、15.21%、17.31%，降低焦爐能耗，就需要充分利用這三項熱支出，提高熱收入中煤和空氣顯熱所占比例，或者是替代其它的工藝用能。焦爐余熱利用現狀利用方式干熄焦利用程度回收70%左右的余熱普及程度正在普及利用方式制冷利用程度回收40%左右的余熱普及程度尚未普及利用方式燃料利用程度回收100%左右的余熱普及程度基本普及利用方式生產蒸汽利用程度回收30～40%左右的余熱普及程度尚未普及焦爐廢氣顯熱利用焦爐余熱目前在煤氣顯熱和廢氣顯熱部分未得到有效利用。從它們所占余熱比例以及回收難度來看，焦爐廢氣余