在水泥工业中的应用。水泥生产回转窑尾冷却机低温段排出的废气温度一般为200-300℃，这部分余热可以通过加装热管换热器回收，平时可以作为生活用水，冬天用来取暖和浴室用水，或作为其他工段余热锅炉的省煤器加热锅炉给水。
◆ 技术方案范例
北京顺发拉法基水泥有限公司是法国拉法基集团(世界500强之一)在北京市顺义县张镇的一个水泥生产企业，该水泥厂的水泥窑尾空气温度高达250℃。在对水泥窑尾烟气进行除尘处理前还要将烟气温度降低到180℃以下，另一方面该厂还有2万多平方米建筑，需要采暖热源，尚没有采暖锅炉房。采用热管换热器回收水泥窑尾烟气余热，用来采暖，既可以免去增装一套锅炉房，还可以节省能源消耗，是一举多得的事。该工程于2002年动工，已经运行了三个采暖期，达到设计标准，热量还有余度。
◆ 余热利用方案简介
1. 热站的工艺流程
水泥窑尾烟气余热回收换热站位于窑头除尘器的旁边的空地。换热站占地5.4×9.3ｍ。换热站内安装有热管换热器，为安装和起吊方便热管换热器分为四组。由于燥房引出进入电除尘器的250℃高温烟气安装一烟气旁路，在尚未进入除尘器前将热烟气引入换热站的热管换热器，用来加热冷端的采暖循环水。将热烟气温度降至170℃左右，在江降温后的烟气返回至电除尘。
2. 热管换热器设计计算
设计烟气量： 84000m3/h
烟气温度： 250℃
采暖面积： 20000 ㎡
热管换热器入口温度： 90℃
热管换热器出口温度： 70℃
热管换热器计算结果见下表
项目 |
单位 |
100% 负荷 |
烟气入口温度 |
℃ |
250 |
烟气出口温度 |
℃ |
170 |
循环水进口温度 |
℃ |
70 |
循环水出口温度 |
℃ |
86 |
换热器功率 |
MW |
1.5 |
◆ 综合效益分析
１．全场采暖面积为20000㎡，取平均采暖供热指标尾75w/㎡,采暖热交换站替代燃煤锅炉房后，年节煤量为1218(吨),费用折合为300×1218÷10000≈36.5(万元)
２．锅炉房每年节约部分折旧费、大修费、耗水耗电费、人工费、管理费等约10万元。
３．余热回收利用工程投资回收年限不足一年。
４．取消燃煤锅炉房后，消烟除尘问题得到了彻底解决。
利用窑尾热烟气余热替代供暖锅炉房作为供暖热源，技术上合理可靠，经济上可行。工程回收期短，并且能收到非常好的节能效益和社会效益。
冀东水泥有限公司水泥窑余热利用热管换热器
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