Mae cyfnewidydd gwres adfer gwres boeler yn grymuso arbed ynni a lleihau carbon yn y diwydiant dur
Lleoliad craidd: Gwerth craidd cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler
Ni ellir gwahanu cynhyrchu dur oddi wrth gefnogaeth gwahanol fathau o foeleri megis stofiau chwyth poeth ffwrnais chwyth, boeleri cynhyrchu pŵer nwy, oeryddion cylch sintering, ffyrnau golosg, ac ati Mae'r offer hyn yn cynhyrchu llawer iawn o wres gwastraff ar wahanol lefelau tymheredd yn ystod gweithrediad - o nwy ffliw tymheredd canolig ac isel ar 100 gradd i nwy ffliw tymheredd uchel ar 1050 gradd . Os caiff ei ollwng yn uniongyrchol, mae nid yn unig yn achosi gwastraff ynni difrifol, ond hefyd yn gwaethygu llygredd thermol amgylcheddol. Mae gwerth craidd cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler yn gorwedd wrth adeiladu system ddolen gaeedig o "gadw gwres gwastraff ailddefnyddio ynni cyfnewid gwres yn effeithlon", gan gydweddu'n gywir â nodweddion gwres gwastraff boeleri gweithfeydd dur, trosi gwres gwastraff a gollwyd yn ynni y gellir ei ddefnyddio fel cynhesu aer hylosgi, gwresogi dŵr porthi boeler, a chynhyrchu stêm, gan gyflawni "troi gwastraff yn drysor". Mae ei berfformiad yn pennu'n uniongyrchol effeithlonrwydd adfer gwres gwastraff boeleri ac effeithiau arbed ynni a lleihau carbon, ac mae'n bont allweddol sy'n cysylltu gwres gwastraff boeler ac ailddefnyddio ynni.
(1) Arbed ynni a lleihau defnydd, gan wella effeithlonrwydd defnyddio ynni
Yn y gwres gwastraff a allyrrir o foeleri gweithfeydd dur, mae'r gwres a gludir gan nwy ffliw tymheredd uchel yn unig yn cyfrif am fwy na 40% o gyfanswm afradu gwres yr offer. Gall cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler o ansawdd uchel gyflawni effeithlonrwydd trosglwyddo gwres o dros 85%, gan wella effeithlonrwydd defnyddio ynni yn fawr. Er enghraifft, ar ôl i'r nwy ffliw o stôf chwyth poeth y ffwrnais chwyth gael ei drin gan gyfnewidydd gwres, gellir cynhesu'r aer a'r nwy ymlaen llaw i 190-380 gradd, gan leihau'n sylweddol y defnydd o danwydd y stôf chwyth poeth a helpu i wella effeithlonrwydd ynni eithaf y broses ffwrnais chwyth. Gellir cynyddu'r budd cyffredinol 2% -4%; Ar ôl cyflwyno cyfnewidydd gwres cylchdro mawr i ffwrnais chwyth 2500 metr ciwbig o fenter dur penodol 10 miliwn tunnell, cynyddodd tymheredd yr aer hylosgi o dymheredd yr ystafell i 380 gradd, cynyddodd effeithlonrwydd hylosgi tanwydd y ffwrnais chwyth 12%, a gostyngodd y gymhareb golosg o 550kg / t i 480kg / t, gan gyflawni arbedion ynni sylweddol. Ar yr un pryd, gall y cyfnewidydd gwres leihau tymheredd gwacáu y boeler i 100-130 gradd, gan osgoi colli gwres a hyrwyddo lefel defnydd ynni cyffredinol y gwaith dur i nesáu at feincnod y diwydiant.
(2) Lleihau costau a chynyddu effeithlonrwydd, gwella cystadleurwydd craidd mentrau
Mae cost ynni yn elfen bwysig o gost cynhyrchu mentrau dur. Mae cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler yn lleihau costau gweithredu mentrau yn uniongyrchol trwy leihau'r defnydd o danwydd a thrydan a brynwyd, tra'n lleihau buddsoddiad gweithredu a chynnal a chadw offer, gan gyflawni enillion effeithlonrwydd deuol. Gan gymryd y ffwrnais chwyth 1800 metr ciwbig o Qinggang fel enghraifft, gyda chefnogaeth cyfnewidydd gwres adfer gwres pwrpasol, gellir adennill swm ychwanegol o wres bob blwyddyn, sy'n cyfateb i arbed 39.57 miliwn o fetrau ciwbig safonol o nwy. Ynghyd â lleihau gollyngiadau aer ac arbedion nwy, mae'r buddion arbed ynni blynyddol yn cyrraedd 9.116 miliwn yuan. Ar ôl didynnu costau gweithredu, mae'r manteision arbed ynni cynyddrannol tua 8.91 miliwn yuan; Mae gweithdy trawsnewidydd 120 tunnell yn mabwysiadu cyfnewidydd gwres tiwb finned troellog, a all adennill 12 miliwn kcal o wres fesul ffwrnais o ddur, sy'n cyfateb i arbed 1.2 tunnell o lo safonol. Mae'r cynhyrchiad pŵer blynyddol yn cynyddu 18 miliwn kWh, ac mae'r cylch cynnal a chadw offer yn cael ei leihau o 4 gwaith y flwyddyn i 2 waith, gan leihau costau cynnal a chadw 40%. Ar gyfer mentrau dur mawr, gall system cyfnewidydd gwres adfer gwres boeler cyflawn leihau costau gan filiynau neu hyd yn oed degau o filiynau o yuan yn flynyddol, gan wella cystadleurwydd marchnad y cwmni yn sylweddol.
(3) Lleihau carbon gwyrdd, gan helpu i drawsnewid-carbon isel y diwydiant
O dan y nod "carbon deuol", mae'r diwydiant dur yn wynebu gofynion lleihau allyriadau llym. Gall cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler leihau'r defnydd o ynni fel glo a nwy naturiol yn effeithiol trwy adennill gwres gwastraff yn lle llosgi tanwydd ffosil, a thrwy hynny leihau allyriadau llygryddion fel carbon deuocsid, sylffwr deuocsid, ac ocsidau nitrogen. Yn ôl cyfrifiadau, am bob 1GJ o wres gwastraff a adferir, gellir lleihau tua 80-100kg o allyriadau carbon deuocsid; Gan gymryd menter ddur gyda chynhwysedd cynhyrchu o 5 miliwn o dunelli fel enghraifft, gyda chefnogaeth cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler, 26000 tunnell o garbon deuocsid, 750 tunnell o sylffwr deuocsid, a gellir lleihau 375 tunnell o ocsidau nitrogen yn flynyddol. Mae Shiheng Special Steel yn adennill gwres gwastraff o nwy glo amrwd trwy gyfnewidydd gwres siaced riser popty golosg, gan gyflawni buddion lluosog o leihau'r defnydd o ynni golosg a rheoli allyriadau llygryddion. Mae ei brosiect lleihau a gosod carbon cyd-gynhyrchu dur tymherus yn lleihau allyriadau carbon 300000 tunnell bob blwyddyn ac mae wedi'i gydnabod fel "achos nodweddiadol o niwtraliaeth carbon" gan y Weinyddiaeth Ecoleg a'r Amgylchedd; Ar ôl defnyddio amrywiol gyfnewidwyr gwres adfer gwres trwy gydol y broses gyfan, gostyngodd menter ddur blaenllaw allyriadau carbon deuocsid 850000 tunnell bob blwyddyn a chreu buddion economaidd o dros 230 miliwn o yuan, gan ddangos yn llawn werth carbon isel cyfnewidwyr gwres.
Mathau Craidd a Nodweddion Technegol: Yn addas ar gyfer Senarios Boeler Lluosog mewn Planhigion Dur
Mae yna wahanol fathau o foeleri mewn gweithfeydd dur, gyda gwahaniaethau sylweddol mewn nodweddion gwres gwastraff - tymheredd yn amrywio o 100 gradd C i 1050 gradd C, a chyfansoddiadau nwy ffliw cymhleth (gan gynnwys sylffwr, clorin, llwch, ac ati). Mae'r cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler cyfatebol hefyd yn arddangos mathau gwahaniaethol, gyda'r craidd yn ymwneud â "defnydd rhaeadru, cyfnewid gwres manwl gywir", addasu i wahanol senarios boeler ac ansawdd gwres gwastraff, gan gyflawni'r defnydd mwyaf posibl o adnoddau gwres gwastraff, a datrys pwyntiau poen fel cyrydiad, cronni lludw, a diraddio perfformiad offer traddodiadol.
(1) Mathau cyfnewidydd gwres prif ffrwd a manteision technolegol
1. Cyfnewidydd gwres rhag-gynhesu deuol ar gyfer rheoli tymheredd deallus: Gan ddefnyddio olew thermol fel y cyfrwng gwres, mae system cyfnewid gwres o "nwy ffliw aer olew thermol aer / nwy" yn cael ei adeiladu, sy'n cynnwys cyfnewidydd gwres nwy ffliw, cyfnewidydd gwres aer, cyfnewidydd gwres nwy a system reoli ddeallus, sy'n bennaf addas ar gyfer adfer gwres gwastraff nwy ffliw tymheredd isel o ffwrnais chwyth, stôf chwyth boeler poeth a chynhyrchu pŵer nwy. Ei fantais graidd yw datrys problem cyrydiad pwynt gwlith tymheredd isel yn sylfaenol, lleddfu ffenomen cronni lludw, a gall bywyd gwasanaeth yr offer gyrraedd mwy na 10 mlynedd, sy'n llawer uwch na bywyd gwasanaeth cyfnewidwyr gwres plât traddodiadol a phibell wres o 3-5 mlynedd. O dan amodau gweithredu arferol, gellir adennill y gwres gwastraff ar dymheredd mewnfa nwy ffliw o 280 gradd i gynhesu'r nwy a'r aer i dymheredd o 190 gradd; Pan fydd tymheredd mewnfa'r nwy ffliw yn 330 gradd, gellir cynyddu'r tymheredd cynhesu i 230 gradd, a gellir gostwng y tymheredd gwacáu i lai na 130 gradd, gydag isafswm o 100 gradd.
2. High temperature sleeve heat exchanger: Designed for high temperature conditions, the upper limit of the working temperature of the hot fluid reaches 1050 ℃, breaking through the bottleneck of conventional heat exchangers in handling high temperature media. Adopting a "radiation+convection" composite heat transfer mode, the high-temperature section (>750 gradd) yn defnyddio modiwl trosglwyddo gwres ymbelydredd math llawes i drosglwyddo ynni gwres trwy nodweddion ymbelydredd nwy ffliw, gan osgoi difrod straen thermol; Pan fydd y tymheredd yn disgyn o dan 750 gradd, newidiwch i ddull trosglwyddo gwres darfudol, ynghyd â mantais trosglwyddo gwres effeithlonrwydd uchel cyfnewidwyr gwres plât, gall y cyfernod trosglwyddo gwres gyrraedd 3500W / (m ² · K), ac mae ôl troed yr offer yn cael ei leihau gan fwy na 40% o'i gymharu â datrysiadau traddodiadol [2]. Ar ôl adnewyddu ffwrnais chwyth 2000m ³ mewn gwaith dur penodol, cynyddodd effeithlonrwydd adfer gwres nwy synhwyrol 22%, gan arbed 12000 tunnell o lo safonol yn flynyddol.
3. Cyfnewidydd gwres tiwb: Un o'r mathau a ddefnyddir fwyaf, mae'r craidd yn cynnwys lluosog o diwbiau metel sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel (fel dur di-staen 310S, aloi Inconel, ac ati). Mae nwy ffliw tymheredd uchel yn llifo y tu allan i'r bwndel tiwb, ac mae'r cyfrwng i'w gynhesu yn cylchredeg y tu mewn i'r tiwb, gan gyflawni trosglwyddiad gwres trwy ddargludiad gwres wal y tiwb. Mae'r strwythur yn gadarn, yn gallu gwrthsefyll tymheredd a phwysau uchel o 800- 1200 gradd, yn hawdd i'w lanhau a'i gynnal, ac yn addas ar gyfer amgylcheddau nwy ffliw gyda chynnwys llwch uchel, megis ffwrneisi chwyth a thrawsnewidwyr mewn gweithfeydd dur. Mae trawsnewidydd 120 tunnell menter ddur arbennig yn mabwysiadu cyfnewidydd gwres tiwb finned troellog, gydag ardal cyfnewid gwres sengl o 3200 metr sgwâr. Mae'r esgyll wedi'u gwneud o ddeunydd aloi cromiwm nicel gyda gwrthiant tymheredd o 850 gradd, gan wrthsefyll cyrydiad tymheredd uchel yn effeithiol a lleihau tymheredd nwy ffliw o 800 gradd i 280 gradd. Mae'r effaith adfer gwres gwastraff yn sylweddol.
4. Cyfnewidydd gwres plât: Gan ddefnyddio platiau metel rhychog fel elfennau cyfnewid gwres, mae sianeli cul yn cael eu ffurfio rhwng y platiau, ac mae tymheredd uchel -nwy ffliw yn llifo i'r gwrthwyneb gyda'r cyfrwng i'w gynhesu. Mae'r ardal trosglwyddo gwres yn fawr ac mae'r effeithlonrwydd yn uchel, sydd 10% -30% yn uwch na chyfnewidwyr gwres tiwb traddodiadol. Mae'r gyfrol gryno yn addas ar gyfer senarios gofod cyfyngedig. Ar gyfer y nwy ffliw tymheredd uchel o 650 gradd yn y ffwrnais gwresogi rholio dur, mae'r cyfnewidydd gwres plât math gwrth-ludw yn mabwysiadu dyluniad plât arbennig ac mae ganddo system glanhau lludw awtomatig, a all ddefnyddio gwres y nwy ffliw i gynhesu'r aer hylosgi a dŵr oeri y felin rolio ymlaen llaw, gan leihau defnydd tanwydd y ffwrnais gwresogi 10%.
5. Cyfnewidwyr gwres ategol: gan gynnwys economizers, preheaters aer, cyfnewidwyr gwres pibellau gwres, ac ati, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer adfer gwres gwastraff tymheredd canolig ac isel (tymheredd<500 ℃). Economizer recovers waste heat from boiler exhaust to heat water and reduce boiler energy consumption; Preheat the combustion air with an air preheater to improve combustion efficiency; Heat pipe heat exchangers have extremely strong thermal conductivity, dozens of times that of traditional metals, and can efficiently transfer heat at small temperature differences. They are suitable for the recovery of medium and low temperature waste heat such as blast furnace gas and sintering flue gas, but need to solve the problems of traditional heat pipe overheating and bursting, and annual performance degradation of 5%.
Tueddiadau Diwydiant a Rhagolygon Datblygu
Gyda hyrwyddo'r "Cynllun Gweithredu Arbennig ar gyfer Arbed Ynni a Lleihau Carbon yn y Diwydiant Dur" cenedlaethol, erbyn diwedd 2025, bydd y defnydd o ynni fesul cynnyrch uned o ffwrneisi chwyth a thrawsnewidwyr yn y diwydiant dur yn cael ei leihau gan fwy nag 1% o'i gymharu â 2023, a bydd y defnydd ynni cynhwysfawr fesul tunnell o ddur yn cael ei leihau gan fwy na 2%. Bydd cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler, fel yr offer craidd ar gyfer arbed ynni a lleihau carbon, yn tywys mewn gofod datblygu ehangach. Yn seiliedig ar anghenion datblygu'r diwydiant a chyfarwyddiadau arloesi technolegol, bydd tri thueddiad datblygu mawr ar gyfer cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler yn y dyfodol.
Un yw uwchraddio deallusrwydd technolegol, integreiddio technolegau newydd megis AI, gefeilliaid digidol, a Rhyngrwyd Pethau i gyflawni monitro amser real, rheoleiddio manwl gywir, a rhybuddio am fai o statws gweithredu cyfnewidwyr gwres, gan wella effeithlonrwydd cyfnewid gwres ymhellach a lleihau costau gweithredu a chynnal a chadw; Ar yr un pryd, gall datblygiad cyfnewidwyr gwres addasol addasu paramedrau gweithredu yn awtomatig yn seiliedig ar amrywiadau mewn tymheredd gwres gwastraff a chyfradd llif, gan addasu i senarios gwres gwastraff cymhleth mewn gweithfeydd dur.
Yr ail yw arloesi materol a strwythurol, gan ddefnyddio deunyddiau aloi sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel a chorydiad uchel, megis ICONEL 625, dur di-staen 310S, ac ati, i wella sefydlogrwydd y cyfnewidydd gwres mewn amgylcheddau tymheredd uchel, cyrydiad uchel, a llwch uchel; Optimeiddio dyluniad strwythurol cyfnewidwyr gwres, datblygu cyfnewidwyr gwres cryno ac effeithlon, lleihau ôl troed, a gwella'r defnydd o ofod, megis lleihau ôl troed cyfnewidwyr gwres llawes tymheredd uchel o fwy na 40% o'i gymharu â datrysiadau traddodiadol.
Y trydydd yw datblygu integreiddio system, sy'n cyfuno cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler ag adfer nwy, cylch stêm, a systemau storio ynni i adeiladu system ailgylchu ynni integredig, gwella hunan-ddigonolrwydd ynni menter, ac ymdopi ag amrywiadau mewn prisiau trydan a risgiau cyflenwad ynni; Ar yr un pryd, gan gyfuno technolegau mwyndoddi newydd megis meteleg hydrogen, optimeiddio dyluniad cyfnewidydd gwres, addasu i strwythurau ffynhonnell gwres newydd, a hyrwyddo'r diwydiant dur i symud o "cadwraeth ynni a lleihau carbon" i "allyriadau carbon sero".
Yn ogystal, gyda gwelliant parhaus safonau'r diwydiant, megis hyrwyddo safonau'r diwydiant ar gyfer adennill gwres gwastraff o nwy riser popty golosg, bydd cymhwyso cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler yn fwy safonol a safonol, gan hyrwyddo lefel effeithlonrwydd ynni cyffredinol y diwydiant. Yn ôl y capasiti cynhyrchu haearn cenedlaethol o 1 biliwn o dunelli, os caiff cyfnewidwyr gwres adfer gwres boeler uwch eu hyrwyddo'n llawn, gall arbed tua 4.8 biliwn yuan mewn costau a lleihau allyriadau carbon deuocsid gan 5.2 miliwn o dunelli bob blwyddyn, gyda manteision economaidd ac amgylcheddol sylweddol.
