高溫煙氣回收系統超高溫蝶閥
上海申弘閥門有限公司
1. 之前我們介紹那環保廢氣回收裝置減壓閥，管道法蘭接口的嚴密性。由于管道法蘭直徑都比較大,現場制作平整度低,法蘭連接面接觸不實。密封填料在負壓風抽吸下不銹鋼閘門,局部填料損壞,盲板閥接口出現縫隙產生漏風。施工中要注意密封材料的安裝。特別是窯尾由于負壓大,密閉性能差會導致大量冷空氣漏入，引起風溫下降，影響水泥窯的正常運行。 高溫煙道蝶閥作為水泥窯余熱發電系統的輔機設備，在數量上、價值上雖然很小，但對余熱發電系統的安全經濟運行至關重要。水泥窯余熱發電系統高溫煙道閥門與一般火電廠的不同，火電廠風閥基本不存在閥板高溫變形和粉塵磨損的問題，一般采用Q235鋼板焊接，而且厚度很薄，大多在6mm以下。耐1000~1800度范圍的超高溫閥門，是結合各類型焚燒爐自主創新研發的新產品，產品具有結構合理、實用性強、耐溫度高、耐高溫腐蝕氣體（hcl、so2）、氣密性高的優點。
如在余熱發電系統中也采用此閥門，勢必造成閥板變形、卡死，旁路泄漏率大，浪費了大量廢氣資源的同時，調節性能較差。SP爐旁路閥門每漏風1%，發電量下降0.6%，因此必須嚴格控制，設計要求旁路閥漏風率為1%，大不應超過1.5%，但實際情況遠遠大于1.5%，有的甚至達到5%。AQC爐旁路閥門泄漏率的增大也會降低煙氣的品質。煙氣特性，同時考慮換熱器內部受熱面溫度不均衡性、煙氣與空氣壓力較高的特點，要求換熱器便于維護和檢修，結構承備在設計時充分考慮排灰、清洗問題，主要換熱元件在煙道中不允許焊縫暴露在空氣中，設備應充分考慮絕熱和保溫問題。其主要結構專門針對解決高溫下換熱器受應力腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、露點腐蝕造成設備滲漏和破壞。其設計和工藝遠遠有別于傳統管式換熱器，具有換熱系數高，使用壽命長，綜合技術處于*地位。
2.旁路閥門需調節好葉片角度，疊梁閘門調整閥板。若調整不一致，關閉后，個別閥板沒能合嚴，會有縫隙造成漏風。
3.加焊梅花筋。插板閥煙氣管道壁較薄，容易變形，因此在閥門兩端管道內大約閥門三分之二口徑的管道里加焊梅花筋，加強管道的機械性能，避免因管道變形，導致閥門閥板打不開。
4.及時清理閥門內腔和兩邊管道內雜物和鋼筋，以免影響閥門的正常啟閉。安裝閥門時，為了使吊裝時閥板不會晃動，用鋼筋把閥板焊接固定，閥門裝好后，若忘了拆除焊接的鋼筋，調試時會發現閥板不能打開。
5.執行器需調整好零度與滿度，否則機械限位與電器限位的不一致會導致執行器的作用力將執行器與閥門連桿扭彎，使底座和軸承座斷裂。
計算數據及設備參數設備重量冷煤氣通道結構
框架結構，側板厚度20mm加筋；絕熱結構；陶瓷纖維厚度100mm，表面噴涂抗沖刷強化；
保溫結構：厚度50mm，硅酸鋁巖棉。
煙氣通道結構
列管結構，管束為懸浮承插式，密封采用一次壓力面、二次密封面澆注密封；
絕熱結構：陶瓷纖維厚度100mm，表面噴涂強化膜；
保溫結構：厚度50mm。硅酸鋁巖棉；
在設備煙氣進出口處設置熱氨水噴淋清洗裝置；
焊縫不得暴露在煙氣中。
5.換熱器檢修、清洗、排灰結構說明
由于煙氣中含有煤塵、焦油，由于換熱器換熱元件(換熱管)前后管壁溫差過大，合成氣中所含焦油有可能在換熱器空氣進口管束處局部液化，并與煤灰塵結成粘附性很強的膠狀物，極其難清理，本設備采用管束懸浮承插結構，懸浮的目的在于防止換熱器前后溫差過大，換熱管膨脹量不一而產生熱應力變形和焊縫撕裂。承插的目的主要目的在于，不定期將管束從管箱中抽出，便于清洗和維修。當焦油和灰塵形成的膠狀物粘附在換熱管上越來越多時，換熱效率就會顯著降低，膠狀物常規的處理辦法有兩種:*種辦法就是用800℃左右的氦水進行沖刷；第二種辦法就是燃燒法將焦油燃燒后進行處理。
本設備采用的方式為：在設備的煙氣進口處設置噴淋裝置，對換熱管進行不定期清洗。
為防止換熱器內積灰，在換熱管進口出設置旋流裝置，使煙氣在換熱器中產生較大的擾流，灰塵在煙氣的沖刷下，慢慢積聚在換熱器的末端出落入排液口，進行外排處理。本結構于排除換熱器中積灰問題，不具備對煙氣凈化除灰作用。
6、工藝方案的投資預算：
設備采用列管式結構，主要換熱元件采用SUS304表面合金化處理，可長時問在＜1000℃溫度下運行，同時又較好的高溫抗氧化性、杭磨損腐蝕性、抗硫化物腐蝕性。設備為可拆式整體結構，設備在煙氣出口均設置排油水口。煙氣通道中，所有焊縫進行保護措施，防止煙氣對焊縫產生應力損壞和晶間腐蝕。
8.1工業余熱術語
8.1.1余熱waste heat
以環境溫度為基準，被考察體系排出的熱載體可釋放的熱稱為余熱
8.1.2余熱量quantity of waste heat
余熱的數量稱為余熱量。
8.1.3余熱率waste heat rate
被考察體系的余熱量占供給體系能量的百分數。
8.1.4余熱資源(量)quantity of waste heat resources
經技術經濟分析確定的可利用的余熱量稱為余熱資源(量)。
8.1.5余熱資源回收率recovery rate of waste heat resources
被考察體系回收利用的余熱資源量占總余熱資源量的百分數。
RR=R/Q×99%
式中：RR ——余熱資源回收率；
R——回收利用的余熱資源量；
Q——體系總余熱資源量。
8.1.6余熱資源利用投資回收期pay-back period of waste heat recovery
以回收利用余熱資源量取得的年凈收益償還余熱利用工程投資費用所需的年限。
8.1.7固態載體余熱waste heat of solid carrier
載熱體以固態形式排出的余熱
8.1.8液態載體余熱waste heat of liquid carrier
載熱體以液態形式排出的余熱。
8.1.9氣態載體余熱waste heat of gas carrier
載熱體以氣態形式排出的余熱。
8.2常用上業余熱回收設備術語
8.2.1換熱器heat exchanger
使熱量從一種(或幾種)流體傳遞到另一種(或另幾種)流體的傳熱設備。
8.2.1.l 間壁式換熱器recuperative heat exchanger(regenerator)
冷、熱流體分別在固體壁的兩側流過，使熱量經過固體壁由熱流體傳到冷流體的換熱器。
注：間壁式換熱器有多種型式，常用的有管殼式換熱器、板式換熱器、板翅式換熱器和螺旋板式換熱器等。
8.2.1.2 蓄熱式換熱器regenerative heat exchanger(regenerator)
冷，熱流體交替地流過同一固體壁面，以實現熱量傳遞的換熱器稱蓄熱式換熱器，又稱回熱式或再生式換熱器。
8.2.1.3接觸式換熱器contact heat exchanger
通過冷、熱流體接觸或混合，熱流體直接將熱量傳遞到冷流體的換熱器。
8.2.1.4熱管換熱器heat pipe exchanger
利用封閉在管內工質的相變進行傳熱的管狀換熱元件稱為熱管，由多根熱管組成的換熱裝置稱熱管換熱器。
8.2.2余熱鍋爐waste heat boiler
以余熱為熱源生產蒸汽或熱水的裝置。
8.2.3熱泵heat pump
利用逆向熱力學循環將熱量從低溫熱源轉移到高溫熱源的裝置。
8.2.4汽化冷卻裝置 evaporative cooler
利用液體蒸發時吸熱的原理來冷卻受熱體的裝置。
余熱資源分類
依據載熱體形態將余熱資源分為三類:
（1）固態載體余熱資源:包括固態產品和固態中間產品的余熱資貌、排演的余熱資源及可燃性固態度料。
（2）液態載體余熱資源:包括液態產品和液態中間產品的余熱資源、冷凝水和冷卻水的余熱資源、可燃性廢液。
（3）氣態載體余熱資源:包括煙氣的余熱資源、放散蒸汽的余熱資源及可燃性廢氣。
9、高溫煙氣換熱器選型設計參數要求12、熱管
熱管是一種具有超級傳熱元件，它通過充裝在密閉真空管腔內的傳熱工質周而復始的蒸發與冷凝過程來傳遞熱暈。熱管具有*的導熱性，良好的等溫性，能實現遠距離傳熱和溫度控制等一系列優點。由熱管元件組合而成的熱管式熱交換器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻力小、防止冷熱流體介質串流、換熱管壁溫可調節、防止露點腐蝕、安全可靠性高等優點與性能。
由熱節元件組合而成的熱管式熱交換器類型有氣一氣相、氣一液相、氣一汽相、液一液相各類塑熱交換器及其組合，如空氣及各類氣體的預熱器、加熱器、冷卻器；水及各類液體的預熱器、加熱器、冷卻器；水及各類液體的蒸發器、冷凝器；各類蒸汽的過熱器、加熱器、冷卻器、冷凝器等一系列換熱設備。典型的熱管換熱沒備有：熱管空氣預熱器、分離型熱管空氣——煤氣雙預熱型換熱器、熱管省煤器(熱管軟水
加熱器)、熱管余熱鍋爐(熱管蒸汽發生器)。這些熱管換熱設備廣泛應用于石化、冶金、化工、熱電、動力、醫藥、建材、輕工等行業，是節能降耗、熱量回收、余熱利用、環保以及工藝系統熱能綜合利用的理想技術與設備。
13、軸向熱管工作原理
軸向熱管的特征是通過充裝在密閉真空換熱管腔內的傳熱工質進行周而復始的蒸發與冷凝過程，將熱量沿換熱管軸向(長度方向)從換熱管的一端(吸熱側)傳向另一端(放熱側)，其傳熱工質的冷凝液體要依靠重力作用沿換熱管軸向從換熱管的放熱側回流到吸熱側。因此，軸向熱管一般采取鉛直放置形式組成換熱設備，特殊需要時也可傾斜放置，但是傾斜角度不宜太小。
14、徑向熱管工作原理
徑向熱管的特征是通過充裝在密閉真空換熱管腔內的傳熱工質進行周而復始的蒸發與冷凝過程，將熱量沿換熱管的徑向(圓心半徑方向)從外側換熱管(吸熱側)傳向內側換熱管(放熱側)，是沿兩支換熱管的徑向之間完成熱量傳遞過程。兩支換熱管的圓心是重合的(即同心)，特殊需要時也可以是不重合的(即偏心)。徑向熱管采取水平放置形式組成換熱設備，流過外側換熱管的流體介質可是沿鉛直方向的自上而下或者自下而上的流動形式，也可以是沿水平方向的流動形式。
15、余熱資源回收利用管理
（1）、工業鍋爐或加熱爐的煙氣余熱回收利用建設或技術改造工程立項決策時，應行技術經濟比較，并參照GB/T 1028的規定確定余熱資源等級及余熱利用工程項目的規劃。
（2）、進行規劃計算時，工業鍋爐煙氣余熱資源量的下限溫度按GB/T 17719-2009標準；加熱爐煙氣余熱資源量的下限溫度按GB/T 17719-2009標準。
（3）、進行技術經濟比較時，余熱資源量計算公式中的排煙溫度tpy，在建設工程中應采用工業鍋爐或加熱爐設計值；在技術改造工程中應采用工業鍋爐或加熱爐實測值。余熱資源量的下限溫度tpy，應參考GB/T 17719-2009標準或GB/T 17719-2009標準作經濟比較。
（4）、應制定工業鍋爐及加熱爐煙氣余熱資源回收利用設備定期檢修制度，保持設備完好、運轉正常，并建立檢修記錄的檔案。
（5）、應對工業鍋爐及加熱爐煙氣余熱資源回收利用設備運行參數進行測量記錄，年終要做出經濟核算。
（6）、工業鍋爐或加熱爐煙氣余熱資源回收利用未達到回收利用基本原則要求的使用單位，應由使用單位提出改進措施。
（7）、工業鍋爐或加熱爐煙氣余熱資源回收利用的節能檢測符合GB/T 15317或GB/T 15319的規定，并由具有相應資質的檢測單位進行。上海申弘閥門有限公司生產相關的產品有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,
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