论热管余热锅炉运行中的注意事项

赵建民

【摘要】“节能减排”是当今国策，是可持续发展的重中之重。玻璃企业是耗能大户，它能耗的高低，也直接关联到“节能减排”国策在企业的贯彻执行力度的高低。在玻璃融化过程中，窑炉产生的废（烟）气很多企业将它直截排放到空中，不仅浪费能源，还污染了环境。在原烟道旁设置旁路烟道，安装余热回收系统设备（热管余热锅炉），将500℃-220℃左右烟气余热进行回收利用，降到180℃-160℃左右进入下道工序（脱硫）或排空。回收这部分余热是玻璃企业行之有效的“节能减排”措施之一。通过余热回收系统设备（热管余热锅炉）可产出一定表压力的、一定量的饱和蒸汽或过热蒸汽，用于发电、生产、生活使用，替代外供（燃煤、燃气、燃油）锅炉。本文就热管余热锅炉运行中的注意事项进行阐述。

【关键词】余热锅炉的运行成本

无论选用何种结构形式的余热锅炉除保证余热锅炉的出力外我们还应注意三点：余热锅炉的运行动力的大小即运行成本的高低；余锅炉的的积灰与清灰；通过实践对以上两点，分别进行阐述。

一、余热锅炉的运行动力的大小

要保证窑压正常，因此，余热锅炉出口处需安装引风机进行机械引风以克服设备的阻力，从而达到稳定窑压，所以余热锅炉的运行动力即引风机电机功率也就是它的动力成本。

合理选取烟气流速，以降低余热锅炉的阻力：余热锅炉本身的阻力占运行动力成本约2/3以上，所以我们在选用余热锅炉型号时除要看余热锅炉的出力外、还要看其烟气侧阻力指标参数的大小。

余热锅炉的阻力主要是由烟气流速的大小和换热管的管排数的多少及排列方式等因素组成。

烟气侧阻力计算公式：

式中：Δp—烟气侧阻力降（mmH2O）

f—摩擦系数

N—管排数（排）

ω1m—烟气在管束最窄截面的质量流速（Kg/m2.s）

g—重力加速度（m/s2）

ρ—烟气密度（Kg/m3）

从烟气侧阻力公式可以看出，烟气侧阻力和烟气流速的平方成正比关系，和管排数也成正比关系。虽然烟气的流速又和传热系数是正比关系和换热面积是反比关系，它直接关联到设备的管排数和成本的高低。如烟气流速选取过大，设备的烟气侧阻力增加是级数增加，无形中大大的增加了机械运行动力（引风机电机功率），提高运行成本是很大的，如和设备成本进行比较是得不赏识的，因此我们要合理的选择流速。通过实践摸索，流速可选为6～8m/s为宜。

合理选取管间距，以降低余热锅炉的阻力。

可以看出，迎风面管间距（S1）和背风面（S2），如果S2>S1。可以降低阻力（△P）。一般情况下，S2=1.06～1.1S1。

二、余热锅炉的积灰与清灰

（一）灰尘的形成机理

积灰按温度可划分为高温区积灰、过渡区积灰和低温区积灰，热管换热设备的积灰主要是低温区积灰。低温区积灰一般为疏松式积灰，主要发生在温度较低的部位上。积灰形成的机理较复杂，一般认为疏松式积灰是由于引力和静电引力的作用而形成。另外，烟气流动时，因烟气中灰粒的电阻较大会发生静电感应，虽然受热面的材质是良导体，但当受热面积灰后，其表面就变成了绝缘体，很容易将因静电感应而产生的带异种电荷的灰粒（当量直径小于10μm）吸附在其表面上，形成疏松式积灰。疏松式积灰在以下条件下均可形成低温粘结性积灰：①燃料燃烧不充分而形成高粘度聚合物，此种聚合物极易吸附于管壁上，不容易脱落而形成粘结性积灰。②当灰垢吸收烟气中S03和水蒸气后转化成硫酸盐，形成粘结性积灰。

（二）清灰方法

（1）在换热器中装有固定的或可移动的吹灰器或固定吐灰管，每班以压缩空气或蒸汽进行吹扫。

（2）管束或单根热管在停炉时从热换器中抽出加以清灰。

（3）在换热器烟气入口处装设烟气切换挡板，利用烟气聚流来进行吹灰和安装除尘器。目前采用的除尘器大致有：惯性重力除尘器、旋风除尘器、静電除尘器、声波除尘器等。其中，惯性重力除尘器简单易行，切投资相比也较少。

（4）在设备结构设计上，也要有清灰措施——设置清灰门，在定期运行中，打开清灰门用：压缩空气或蒸汽及中压水进行吹扫（视不同工况而定）。

三、总结

无论何种形式的工业窑炉（抽屉窑、隧道窑、横火焰窑、马蹄焰窑、浮法窑等），经溶化后，都有废烟气余热经烟道排放到大气中，这部分的余热如不加以回收利用，它既污染了环境又浪费了能源，为了子孙后代和国家可持续发展，我们要积极主动的回收利用这部分余热，这样即“节能”刃‘减排”净化了环境。但是我们又不能是节约了“煤”浪费了“电”，两者要统筹考虑，不要偏重一方。

对余热锅炉的结构设计要求是：既要少积灰，又要便于清灰。清灰的方法很多，作为用户要因地制宜的选用适合自己工况条件的“方式”，不能是采用的“方式”不当而损坏设备，这样实例是较多的。

总之，我们在选用余热锅炉时既要考虑余热锅炉的“出力效率”又要可虑它的烟气侧阻力的大小，还要可虑它既要少积灰，又要便于清灰的结构特点。各企业一定要“因地制宜”的选用，不能盲从。