電解鋁槽高溫廢氣余熱現狀
電解鋁槽在生產鋁錠的過程中會產生大量的粉塵和余熱(未被利用),通過集中的排煙管道至靜電除塵器進行除塵處理后向大氣中排放,在排放的過程中有一定熱量隨之排出,通過集中監控室的儀表觀測到的溫度不是很高,溫度為:104℃、114℃、124℃(分段溫度),已經沒有什么降溫回收的余量(溫度過低將會凝露腐蝕煙道)。而電解鋁槽機坑底部所帶有和散出的熱量溫度很高,為:300-250℃,大量的高溫廢熱向上部傳遞(電解鋁槽地面上部有平面鋼板),大量的高溫廢熱存在于電解鋁槽下部的基坑里面。不但造成了大量寶貴熱能的浪費,還增加了企業生產成本。然而,這部分熱能是可以回收再利用的。采用 “熱管余熱回收換熱裝置”把這部分空間中的熱量予以熱能回收利用,提高節能效率。
熱管概述
“熱管”技術是一項高速、高效的熱傳導技術,最早由美國人R.S.Gaugler于1944年提出,已申請于(美國專利No.2350348),并首次應用于人造衛星的
航天工程上。經過近幾十年的研究、發展與實踐應用,現已廣泛應用在石油、化工、建材、紡織、印染、冶金、動力、電力、電子、食品、干燥等工業生產領域的加熱與余熱回收,取得了良好的經濟效益和社會效益。 “熱管”作為一種高效導熱元件,通過在全封閉的管內加入傳熱的“復合介質”后,加熱蒸發、傳遞、散熱、冷凝進行熱量傳遞,其導熱性能是優良導熱材料(銅、鋁)的幾十倍、幾百倍、幾千倍,具有“超導熱體”之稱。 另外,“熱管”還具有較高的等溫性和熱流密度可以隨形、隨意變換等的重要優點,因此,它在許多領域獲得了廣泛的應用。
工藝路線
在電解鋁槽的的地面鋼板以下位置(熱放散最高溫度和最大量的地方)布置安裝“熱管余熱回收換熱裝置”及附屬部件,通過底部高溫廢氣的輻射對流和傳導的氣流運動特性,廢熱包圍著熱管聯箱裝置,熱管吸收廢氣中的熱量,管內導熱介質快速吸收廢氣中的熱量,并傳遞給管內流動的冷水,冷水吸熱后溫度上升經循環狀態流出,通過氣-水的交換,產生用戶需求的洗浴熱水和生活熱水及冬季供暖熱水。為保證工藝換熱后達到所需溫度的熱水,“熱管余熱回收換熱裝置”的單根傳熱元件采用低溫熱管傳熱元件,冷水進水溫度保證在:夏季10℃,冬季0℃。
盤管式熱管換熱裝置將垂直安裝在電解鋁槽與地面平面的鋼板以下的高溫區域里,平行于電解鋁槽與地面平面的鋼板,使用三角形固定架進行固定,盤管式熱管換熱裝置的左側一端連接冷水系統的供水管道,右側一端連接熱水供水系統的進水管道,通過供水管道系統將熱水送往用戶地。全部熱水供水系統須設置蓄水箱(循環水箱),循環水泵等相關閉、合管道及附件。
吹灰裝置
為了保證余熱回收器的熱效率,防止廢氣中粉塵粘附熱管,影響熱傳導速度與吸熱效率,導致回收效率下降;制造的“熱管余熱回收換熱裝置”所采用的傳熱元件為翅片式熱管,在使用過程中,可采用高壓蒸汽清洗和壓縮空氣吹掃,(根據電解鋁槽生產時產生的粉塵情況定期清洗)。本“熱管余熱回收換熱裝置”的設計使用壽命5-8年。
余熱回收裝置安裝
安裝在電解鋁槽下部基坑高溫廢熱氣的高熱區域內,熱管裝置水平于地面,“熱管余熱回收換熱裝置”一端的進水管與冷水供水系統連接,“熱管余熱回收換熱裝置”一端的熱水出水與熱水供水系統連接,冷水供水主管道和“熱管余熱回收換熱裝置”一端的冷水進水管呈縱向水平管線安裝連接,熱水供水主管道和“熱管余熱回收換熱裝置”一端的熱水出水管呈縱向水平管線安裝連接,最后經熱水供水系統送到用戶需要的地方。具體可根據現場情況和用戶需求確定。