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1、汽化冷卻介紹?發(fā)布日期:2010-6-17[收藏評論沒有找到想要的知識]一、?簡單原理(一)?什么是汽化冷卻把加熱爐爐底水管敞開式的水冷卻系統(tǒng)改裝成封閉系統(tǒng)。爐底水管吸收了加熱爐的熱量后被封閉系統(tǒng)中不斷流動的熱水帶走。這樣,系統(tǒng)中帶有一定壓力的熱水吸收并帶走了爐膛內(nèi)爐底水管的熱量。在流動過程中熱水冷卻了處于1200多度高溫中的爐底水管并使自身轉(zhuǎn)變成汽水混合物。系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽可供外部用戶使用,并不斷向系統(tǒng)中補(bǔ)充消耗掉的水。周而復(fù)始,這樣一個(gè)過程和系統(tǒng)即稱為汽化冷卻(系統(tǒng))。(二)?原理汽化冷卻和余熱鍋爐的原理都很簡
2、單:就是將帶有大量熱量余(廢)氣(如高溫?zé)煔猓?、高溫產(chǎn)品的余熱(如焦炭、高溫鋼錠、待冷卻的高溫鋼坯等)、冷卻介質(zhì)余熱(如冷卻水等)、化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生的余熱等等引向一個(gè)吸熱裝置,使煙氣等帶有的熱量被吸熱裝置中的水吸收,使水變成蒸汽或熱水供用戶使用。二、?特點(diǎn)及循環(huán)方式(一)?特點(diǎn)采用汽化冷卻來代替水冷卻,除了可以充分利用余熱回收大量熱量外,還有如下優(yōu)點(diǎn)1.?節(jié)省大量冷卻水(約30倍);2.?改善了鋼錠的加熱質(zhì)量(減少“黑印”);3.?提高了爐底水管的使用壽命;4.?節(jié)約用電;5.?產(chǎn)生的蒸汽能得到充分利用。投資約4個(gè)
3、月即可回收;6.?回收蒸汽節(jié)約能源。(二)?循環(huán)方式汽化冷卻和余熱鍋爐的水循環(huán)方式均有強(qiáng)制循環(huán)和自然循環(huán)兩種。1.?強(qiáng)制循環(huán)是借用外力(如水泵、引射)來推動系統(tǒng)中的水,使之流動產(chǎn)生循環(huán)。設(shè)計(jì)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵之處是由于各循環(huán)回路阻力不同。使各回路的循環(huán)水量會因阻力的大小而產(chǎn)生差異。有時(shí)會造成流量很小發(fā)生事故。一般采取的辦法是在各循環(huán)回路的進(jìn)口安裝不同孔徑的節(jié)流圈來控制阻力小的回路不能有過大流量。但是由于以下原因目前較少采用強(qiáng)制循環(huán)。①?管路較復(fù)雜、設(shè)備較多限制了氣壓的提高,維護(hù)成本相應(yīng)增加;②?一次性投資大,經(jīng)常
4、運(yùn)行成本較高;③?循環(huán)泵耗電,一旦電力故障,將引起循環(huán)破壞影響正常生產(chǎn)。2.?自然循環(huán)即不借助外力,而是依靠循環(huán)系統(tǒng)本身上升管中的汽水混合物與下降管中水之間的比重差及汽包下降管入口之間距離的乘積這一較小的循環(huán)動力進(jìn)行循環(huán)流動。在加熱爐點(diǎn)火開始時(shí),循環(huán)系統(tǒng)中上升管和下降管中都是水,故沒有比重差也沒有循環(huán)動力。再加上加熱爐爐底水管在生產(chǎn)時(shí)處于水平狀態(tài),特別對小時(shí)產(chǎn)量較大的大型加熱爐來講,爐底水管的長度比較長使阻力增大,更增加了循環(huán)的困難。在燃料鍋爐中,受熱面禁止使用水平管,但在汽化冷卻中基本上受熱面全部是水平管。因此
5、,要保證自然循環(huán)汽化冷卻能正常運(yùn)行,在設(shè)計(jì)和施工及操作的時(shí)候就必須注意以下幾點(diǎn):①?必須保證循環(huán)系統(tǒng)中水的流動是定向流動。即只能向我們要求的方向流動。要做到這一點(diǎn)就必須增加下降管的阻力同時(shí)要減小上升管的阻力。即在施工時(shí),上升管走向管道越短越好。不能追求漂亮而應(yīng)走最短距離為佳。對下降管來講,應(yīng)有一定的下彎深度,即爐底管中心線向下要有一定的距離。視加熱爐的長度,下彎距離也有一定的要求,但最短不能小于1.8米。②?循環(huán)供水量充足,即循環(huán)倍率適中;③?循環(huán)系統(tǒng)中汽水混合物的流動需保證一定的流速,即不能小于臨界流速,否則會
6、造成循環(huán)停滯、間斷循環(huán)。嚴(yán)重時(shí)還會引起因爐底水管中發(fā)生“汽水分層”現(xiàn)象而引起損壞事故。根據(jù)循環(huán)回路中產(chǎn)氣量的大小決定采用何種管徑的上升管④?正常運(yùn)行時(shí),整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力不得低于0.3~0.35MPa,保證系統(tǒng)有一定的循環(huán)動力;⑤?盡量保持水位以保證循環(huán)流動的連續(xù)性,水位上下波動不能太大;水位波動不大,水中的“欠熱”就少,吸熱后能連續(xù)產(chǎn)生蒸汽,使之流動。若“欠熱”太大,即水量補(bǔ)給太多時(shí),汽包內(nèi)水溫較低,要吸收較多熱量后才能達(dá)到汽化目的,這時(shí)就可能產(chǎn)生流動停滯現(xiàn)象,如運(yùn)行時(shí)多次產(chǎn)生這種現(xiàn)象將會使?fàn)t底水管產(chǎn)生損壞
7、,影響使用壽命。⑥?各循環(huán)回路中所受的熱負(fù)荷一般應(yīng)相差不大。由此可知:在操作時(shí),我們一定要嚴(yán)格控制給水量的大小。不能太多也不能太少。最好是消耗多少即產(chǎn)多少汽,就補(bǔ)多少水。保持水量恒定。同時(shí)此時(shí)壓力變化也基本不變。若補(bǔ)水太多甚至超過了上升管的出口,則將使上升管中也充滿了水。使整個(gè)系統(tǒng)失去了循環(huán)動力(無比重差)。就會發(fā)生循環(huán)停止,甚至不流動,將使?fàn)t底水管過熱,或發(fā)生汽水分層現(xiàn)象。時(shí)間一長,爐底水管損壞造成重大事故。另外運(yùn)行時(shí)應(yīng)保證壓力在0.3MPa以上。壓力越大。汽水混合物的比重越小。造成的循環(huán)動力也越多。據(jù)多年運(yùn)行
8、經(jīng)驗(yàn),只有當(dāng)壓力大于0.3MPa時(shí),汽化冷卻系統(tǒng)才能建立循環(huán)流動。3.?自然循環(huán)的啟動方式加熱爐開爐時(shí)爐內(nèi)為常溫,同時(shí)上升管、下降管等循環(huán)回路中無蒸汽產(chǎn)生,故比重差為零。系統(tǒng)中沒有循環(huán)動力,系統(tǒng)內(nèi)水無法產(chǎn)生循環(huán)。為了保證系統(tǒng)順利投入正常運(yùn)行,必須采用一定的外力給予啟動循環(huán),一般采用以下三種方式:①?強(qiáng)制啟動;②?在上升管一定部位接入蒸汽,采用蒸汽引射啟動;③?不采用外力,