冶金工業(yè)是耗能大戶，不論是有色冶金或黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問題。以鋼鐵企業(yè)為例，焦爐、高爐及煉鋼工序均有相當數(shù)量的的余熱未能回收利用。余熱的溫度最高可達℃，熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體，其中很多為間隙排放，因之給余熱回收帶來了一定的難度。由于熱管的的眾多特點，特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫熱管及高溫熱管空氣預熱器、高溫熱管蒸汽發(fā)生器開發(fā)運用成功，給冶金企業(yè)的高品位余能利用帶來了新的希望。 一、 加熱爐和均熱爐的余熱利用 軋鋼連續(xù)加熱和均熱爐是鋼鐵企業(yè)中耗能較多的設備。其熱效率一般只有%～%，約有%～%的熱量散失于周圍環(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占%～%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同，一般在（標準狀態(tài)）～m/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為～℃，也有超過℃以上的。從直接節(jié)能來考慮，工程界希望將煙氣的余熱用來加熱助燃空氣。當助燃空氣被加熱到℃時，可以得到節(jié)能%～%的效果。 二、 燒結工序的余熱利用 燒結工序是高爐礦料入爐以前的準備工序。有塊狀燒結和球團狀燒結兩種工藝。塊狀燒結是將不能直接加入爐的煉鐵原料，如精礦粉、高爐爐塵、硫酸渣等配加一定的燃料和溶劑，加熱到～℃，使粉料燒結成塊狀。球團燒結則是將細磨物料，如精礦粉配加一定的黏結劑，在造球設備上滾成球，然后在燒結設備上高溫燒結。兩種燒結過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計，燒結工序的能耗約占冶金總能耗的%。而其排放的余熱約占總能耗熱能的%。回收和利用這些余熱，顯然極為重要?；厥沼酂嶂饕诔善凤@熱及冷卻機的排氣顯熱兩個方面。 燒結生產(chǎn)時，在燒結機尾部及溜槽部分，燒結礦熱料溫度可達～℃，除熱廢氣外，料品還以輻射形式向外界散發(fā)熱量。這部分高品位熱量主要通過余熱鍋爐回收。熱管技術目前主要應用在冷卻機廢氣的余熱回收。 熱燒結礦從燒結機尾部落下經(jīng)過單輥破碎振動篩篩分后，落到冷卻機傳送帶上，在冷卻機上布置有數(shù)個冷卻風罩，風罩內(nèi)裝有軸流風機（吸風式），使冷卻風通過礦料層，能過礦料層后的風溫在第一風罩內(nèi)一般可達～℃，第二風罩內(nèi)風溫一般為℃左右。冷卻礦料的另一種形式是鼓風冷卻，即風機在礦料層底部鼓風，通過礦層后進入風罩排空。 三、 高爐熱風爐余熱回收 高爐熱風爐是產(chǎn)生熱風的設備，由于風溫可高達℃以上，因之熱風爐都是蓄熱式。其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，燃燒生成的高溫煙氣進入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱，然停止燃燒，再將鼓風機送來的冷空氣通過蓄熱式格子磚，將格子磚所積蓄的熱量帶走，冷空氣被加熱到所需的溫度進入高爐。熱風爐煙道廢氣的溫度一般限制在～℃，最高不行超過℃。使用熱管換熱器回收的這部分余熱，用來加熱助燃空氣則可以改善蓄熱爐內(nèi)的燃燒狀況，從而使爐頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位，一般多采用分離式熱管換熱器回收排煙余熱，回收的余熱同時用來加熱空氣和煤氣，因之稱為“雙預熱”。 系統(tǒng)由臺熱管管箱組成，熱風爐的煤氣燃燒所產(chǎn)生的煙氣溫度約℃左右進入煙氣管箱，在煙氣管箱中，煙氣將熱量分別傳給煤氣加熱側的管束和空氣加熱側的管束。兩組管束并聯(lián)布置。煙氣分二路流過管箱。煤氣和空氣加熱側的管束吸收煙氣的熱量后，分別由各自的管內(nèi)的工作液體所產(chǎn)生的蒸汽通過各自的上升管分別傳送到煤氣和空氣加熱側的管箱。為便于現(xiàn)場調(diào)試及設置了旁路。