一、用途和分类
锻造加热炉的烟气余热在热平衡支出中占40%~70%,因此回收烟气余热是炉子节能的重要措施。本节介绍的余热利用装置重点是烟气余热回收装置。
(一)用途
烟气余热利用装置种类很多,其共同点是尽可能地回收烟气余热并有效地加以利用。
离炉烟气带走的热量(主要是物理热)称烟气热损失。烟气热损失与离炉烟气温度有关,烟气温度愈高,热损失愈大。不同燃料的热损失值如图9-4-29所示,由图可知,采用各种余热利用装置后使离炉烟气温度下降,从而有效地降低了烟气热损失,达到回收烟气余热的目的。
图9-4-29 离炉烟气温度与烟气热损失的关系
(二)分类
烟气余热利用装置因回收烟气余热的方法不同而有不同的形式,但不论采用何种装置,应综合考虑以下几方面:工艺流程是否合理;经济上是否合算;技术上是否可行;对环保是否有利。
回收烟气余热的装置通常有以下三种:
(1)采用节能炉型 将室式炉改为带预热段的贯通式炉;适当延长连续式炉的预热段长度;把高温烟气通过喷流装置高速喷射到入炉工件上,如带喷流装置的加热炉(见图9-4-30)。具有上述措施的节能炉型均基于利用高温烟气直接预热工件的原理而达到节约燃料的目的。
图9-4-30 带喷流预热装置的加热炉
1—喷流预热段 2—加热炉 3—轨道 4—换热器 5—耐热风机
带预热段的炉子将工件预热到一定温度,就可缩短加热时间,提高炉子生产率,实现节约燃料的目的。如把工件预热到800℃(这是工件通常由预热段进入加热段能达到的温度),工件在加热段只需再吸收约40%的热量即可达到出炉温度。
(2)采用换热器 这是当前各厂回收烟气余热普遍采用的方法。采用换热器预热空气和煤气,把部分烟气余热回收到燃烧产物中,有助于提高炉温或加快升温速度,是本节介绍的重点。
(3)采用余热锅炉 采用余热锅炉能比较充分地回收烟气余热可使烟气温度降低到150~180℃,产生的蒸汽或热水可供生产或生活用。由于余热锅炉设备较复杂,特别在与炉子合理匹配、与工艺操作同步等方面有一定要求,只宜在一定范围内使用。
另外,有的工厂采用低压水箱回收烟气余热产生热水供生活用,也是回收余热的一种装置。
上述三种装置,前两种可把烟气余热回收到炉膛内,供炉子本身利用,能提高炉子热效率;后一种方法对炉子本身热效率的提高没有作用,但可提高企业能源利用率。