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热管技术在工业余热回收中的应用

余能是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。其中的是余热。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。下面将就热管在余热回收领域的利用作简要阐述。

合成氨工业中上、下行煤气的余热回收

根据我国工业发展的特殊情况，我国的合成氨工业从生产规模上可分为小合成氨、中合成氨和大合成氨生产。生产的原料路线有煤、油及。由于原料路线不同因而生产工艺路线及采用的设备也不尽相同。针对不同工艺路线设计的特点，热管技术在合成氨工业生产中有以下几种应用类型。

①回收低温余热预热助燃空气，或生产低压蒸汽作为生产原料；②回收高温余热生产中压蒸汽作为原料蒸汽的补充，或生产高压蒸汽作为生产的动力源；③控制固定床催化反应器的化学反应温度，使其向反应温度曲线无限逼近，从而提高CO变换反应器的CO变换率及合成氨塔内氨的合成率。

以上三种类型在不同的生产规模及不同的原料工艺路线中应用的方式及设计思路均不同，必须针对不同的实际条件采用不同的结构设计才能收到良好的效果。

在上述生产流程中存在着以下几方面的问题。

①列管式废热锅炉容易损坏损坏的原因大都由于以下两方面：一是气体流速过高，气体中含有大量煤的灰渣或细煤粒极易将管子磨穿；而是在生产低压蒸汽时，下管板水进口处的水温过低，造成局部管壁低温过冷，形成腐蚀。两种原因都可能使局部管子漏水，必须查漏检修，给生产造成损失。

②设备利用率不高在煤造气合成氨生产中，上行煤气制作过程只占一个循环的24%～27%，吹风气只占一个循环的25%～28%，也就是说在一个循环中只占49%～55%的时间有气体通过废热锅炉，其余时间无气体通过，设备处于空闲状态。

1.换热面积设计严重不合理一般造气工段的废热锅炉均是按瞬间吹风气流量设计的，而上行煤气只相当于吹风气量的30%～50%左右，这样小的通气量通过上述按照吹风气瞬时量设计的废热锅炉，由于传热面积过大，必然形成上行煤气出口温度过低，不仅会产生腐蚀，而且易形成灰堵。

2.低温余热没有充分回收目前中型合成氨厂都将废热锅炉产生的饱和蒸汽压力提高。其优点是得到高品位的蒸汽，另一方面也提高了传热管壁温度，对防止腐蚀有利。但由于饱和蒸汽压力提高，饱和蒸汽温度也相应提高，为维持一定温差，排出废热锅炉气体的出口温度也相应提高。一般将出口温度设计在270℃左右。由于中型合成氨生产的气体流量较大，如果将270℃气体的温度降到140℃左右，则吹风气、上、下的总回收热量相当于1t蒸汽的热量，显然这种低温小温差有腐蚀性气体的余热回收采用热管是的。