高溫板式空氣預熱器
概述
目前冶金行業熱軋加熱爐工藝余熱回收系統中，對于空氣預熱設備一般采用傳統的列管式氣氣換熱器形式，其特點是結構簡單，制造成本較低，但是其換熱效率，使用壽命等性能指標較低。
冶金熱軋工藝加熱爐預熱回收系統一般包含空氣預熱器和煤氣預熱器，即將高溫煙氣的余熱熱量回收，通過待燃燒的煤氣燃料和助燃空氣預熱，將煙氣預熱大部分回收到加熱爐內，如圖1所示。
圖1 加熱爐系統預熱回收裝置示意圖
冶金熱軋加熱爐用空氣預熱器技術要求，煙氣入口溫度較高，一般超過700℃以上，甚至超過850℃。另外，一般的煙氣通過煙囪自然通風，無引風機，對煙氣側壓降要求嚴格;煙氣側運行過程中避免積灰，列管式換熱器就是因為積灰嚴重，造成換熱效率衰減明顯。最好，由于熱軋加熱爐空氣預熱器放置在煙道中，占地空間及其有限，需要換熱效率較高的換熱器形式。
高溫高效板式空預器
全金屬焊接板式換熱器用于回收煙氣熱量給空氣預熱，已經廣泛應用于石油化工，電力系統等工業生產過程。板式換熱器由于其較大的比表面積和較高的傳熱系數，是一種高效的換熱器技術形式。其原理如圖2所示。
圖2 板式換熱器原理及列管式比較
然而，冶金熱軋加熱爐由于其特殊的工藝應用場景，以及苛刻空氣預熱器的技術要求，因此，目前成熟的板式空氣預熱器技術無法直接應用到冶金行業，主要是前文提到的技術指標要求更高。
基于此，上海瑞晨公司與北京航空航天大學聯合研發，開發了可以應用于冶金熱軋加熱爐的高溫高效板式空氣預熱器技術，如圖3所示。
圖3 冶金熱軋加熱爐高溫高效板式空氣預熱器
關鍵技術
(1)高效低阻丁胞強化換熱板技術
(2)高溫熱防護及熱應力解決方案技術
(3)防積灰設計技術
(4)多工況設計技術
(5)大尺度換熱板耐高溫焊接及其制造技術
技術指標
(1)煙氣入口溫度大于850℃;
(2)空氣出口溫度大于600℃;
(3)換熱效率大于80%;
(4)5年內換熱性能不衰減，最長可以達到8年使用壽命
相關產品
在冶金行業生產過程中，熱軋加熱爐是耗能大戶，目前步進加熱爐精細化控制還存在很大提升空間，提高加熱爐控制精度，減少能源浪費和產品損耗，對整個冶金行業降碳和降氮都具有十分重要的意義;常規步進加熱爐是指形狀基本一致的板坯，在加熱爐內部不斷移動，從加熱爐入口在滾輪的帶動下移動到出口處，再次過程中加熱爐底部，頂部特定位置布置的燃燒器燃燒產的的火焰加熱爐鋼坯，達到特定的工藝要求溫度。
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