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高溫板式空氣預(yù)熱器

概述

　　目前冶金行業(yè)熱軋加熱爐工藝余熱回收系統(tǒng)中，對于空氣預(yù)熱設(shè)備一般采用傳統(tǒng)的列管式氣氣換熱器形式，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，但是其換熱效率，使用壽命等性能指標(biāo)較低。

　　冶金熱軋工藝加熱爐預(yù)熱回收系統(tǒng)一般包含空氣預(yù)熱器和煤氣預(yù)熱器，即將高溫?zé)煔獾挠酂釤崃炕厥眨ㄟ^待燃燒的煤氣燃料和助燃空氣預(yù)熱，將煙氣預(yù)熱大部分回收到加熱爐內(nèi)，如圖1所示。

圖1 加熱爐系統(tǒng)預(yù)熱回收裝置示意圖

　　冶金熱軋加熱爐用空氣預(yù)熱器技術(shù)要求，煙氣入口溫度較高，一般超過700℃以上，甚至超過850℃。另外，一般的煙氣通過煙囪自然通風(fēng)，無引風(fēng)機(jī)，對煙氣側(cè)壓降要求嚴(yán)格;煙氣側(cè)運(yùn)行過程中避免積灰，列管式換熱器就是因?yàn)榉e灰嚴(yán)重，造成換熱效率衰減明顯。最好，由于熱軋加熱爐空氣預(yù)熱器放置在煙道中，占地空間及其有限，需要換熱效率較高的換熱器形式。

高溫高效板式空預(yù)器

　　全金屬焊接板式換熱器用于回收煙氣熱量給空氣預(yù)熱，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油化工，電力系統(tǒng)等工業(yè)生產(chǎn)過程。板式換熱器由于其較大的比表面積和較高的傳熱系數(shù)，是一種高效的換熱器技術(shù)形式。其原理如圖2所示。

圖2 板式換熱器原理及列管式比較

　　然而，冶金熱軋加熱爐由于其特殊的工藝應(yīng)用場景，以及苛刻空氣預(yù)熱器的技術(shù)要求，因此，目前成熟的板式空氣預(yù)熱器技術(shù)無法直接應(yīng)用到冶金行業(yè)，主要是前文提到的技術(shù)指標(biāo)要求更高。

　　基于此，上海瑞晨公司與北京航空航天大學(xué)聯(lián)合研發(fā)，開發(fā)了可以應(yīng)用于冶金熱軋加熱爐的高溫高效板式空氣預(yù)熱器技術(shù)，如圖3所示。

圖3 冶金熱軋加熱爐高溫高效板式空氣預(yù)熱器

關(guān)鍵技術(shù)

　　(1)高效低阻丁胞強(qiáng)化換熱板技術(shù)

　　(2)高溫?zé)岱雷o(hù)及熱應(yīng)力解決方案技術(shù)

　　(3)防積灰設(shè)計(jì)技術(shù)

　　(4)多工況設(shè)計(jì)技術(shù)

　　(5)大尺度換熱板耐高溫焊接及其制造技術(shù)

技術(shù)指標(biāo)

　　(1)煙氣入口溫度大于850℃;

　　(2)空氣出口溫度大于600℃;

　　(3)換熱效率大于80%;

　　(4)5年內(nèi)換熱性能不衰減，最長可以達(dá)到8年使用壽命

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