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| 热风炉余热回收装置中的干冰清洗技术应用…… |
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摘要：高炉热风炉余热回收装置连续使用几年后，回收热效率明显下降。主要原因是换热管结垢，并且垢层坚硬。为恢复余热回收装置应有的热效率功能，欲寻求一种消除顽固结垢层的方法。因热风炉余热回收装置无清垢的先例，通过相关资料查寻、探索一种清垢方法，经尝试性应用竟得到意想不到的清垢效果，如干冰清洗法对该装置的清垢极其有效，可使换热器恢复其原有功效。 1、引言
高炉热风炉余热回收装置经使用一段时间后，回收热效率逐渐下降。检查中发现换热器的换热管结垢，并且垢层坚硬，结垢层厚度高达10 mm以上，由此推断换热管结垢层是导致余热回收装置回收热效率下降的根本原因。业内一直想寻求一种消除顽固结垢层的方法，恢复其原有的热效率功能。因热风炉余热回收装置无清垢的先例，通过相关资料查寻，试探性的尝试一种清垢方法，竟得到意想不到的清垢效果，如干冰清垢法对煤气换热器的清垢及为有效。
2、余热回收装置现状及分析
2.1现状
宝钢热风炉余热回收装置由3套换热器组成，烟气、空气和煤气换热器，烟气换热器将热风炉燃烧后排放的废气温度(约300℃)转换成媒介热能，空气、煤气换热器则将媒介热能转换成助燃空气、煤气的热能后供热风炉燃烧。每套换热器由8组换热片组成，每组换热片则由110根缠绕着换热翅片的换热支管连接构成。目前该换热器换热效果每况愈下，尤其是煤气换热器，经揭盖检查发现换热器表层结垢现象严重。
煤气换热器支管换热翅片形貌已被垢层覆盖，结垢层厚度高达10mm，最厚垢层达30 mm，且垢层坚硬。结垢前后的运行参数见表1。
2.1换热器堵塞原因分析
煤气中的杂质随煤气流进入煤气换热器，加之煤气流在换热器中的流速缓慢(为达到理想的热交换效率的必备条件)，此时类似重力除尘的作用，气流中的尘埃易降落于换热器的换热翅片之间(换热器翅片距离6mm)，再加上煤气中的水分作用，长年使用后导致换热器结垢堵塞，并且垢层坚硬。
3、干冰清垢技术及应用
针对上述换热器结垢状况寻求处理方法，结垢清除的方法较多，通常的清除方法有高压水冲洗法、高压气体吹扫法、化学剂清洗法、机械零件或医学上的超声波清洗法以及手工铲除清除法等等，但对于像煤气换热器这样坚硬的垢层均不适用(现场环境限制和小样试验结果)。经技术信息搜寻，利用食品工业中作为保藏食物的干冰作尝试性清垢试验，竟然得到意想不到的收获。
3.1干冰及干冰清垢原理
干冰(固态二氧化碳)的特性:在常压下蒸发可得到约-78℃的低温，故通常用于食品保鲜，如超市里的蔬果保鲜等。
研究发现干冰还具有另一特性，即具有极佳的清垢功效，当由特定干冰制造机（干冰造粒机、干冰制粒机、干冰粒制机、干冰机）制备的干冰颗粒在常压下，利用干冰喷射清洗机（干冰喷射器、干冰喷射机、干冰清洗机、洗模机、模具清洗机）使用压缩空气推动干冰颗粒与物体表面的垢层高速相撞时，低温干冰颗粒能使垢层瞬间冷冻至脆化状态及爆裂，同时由于垢层急剧收缩使其与物体结合松弛，加之干冰颗粒在垢层裂缝中的即时气化，瞬间体积膨胀约800倍，产生的冲击波等综合作用下使垢层脱离物体，达到清垢目的。
3.1干冰清垢方法
干冰清垢方法比较简单，利用其特性对换热器进行尝试性清垢试验。
当干冰与换热器表层的垢层喷撞时，垢层瞬间受到收缩、脆化、爆裂、冲击等多重作用后，与换热管翅片松脱剥离，达到清垢的目的。
将干冰(直径约3mm)与压缩空气混合后，借用压缩空气的能量向换热器表层的垢层喷射，压缩空气压力、流量根据喷射距离、气固比随时调节，直至达到最佳喷射清洗效果。
3.1清垢效果
利于干冰清洗机清垢效果非常明显，坚硬的垢层全部被清除，已见换热器换热翅管原貌。
4结语
通过尝试性清垢试验，干冰清洗对高炉热风炉换热器垢层的清除是行之有效的，可为日后的整体清垢奠定技术基础。
另外，干冰清垢法还具有以下优点:
(1) 除污效率高，可以在现场设备上直接进行清洗，省时高效。
(2) 无毒、无害、无污染、属环保性清洗法，是模具清洗、食品工业清洗等首选的一种清洗法。
(3) 被清洗物不会受损伤。由于干冰颗粒的高速升华作用，对被清物表面形成软冲击，故可适用于精密设备的清洗。
(4) 操作简单方便、安全可靠、适用范围广。
(5) 操作成本低廉、综合效益可观。
TOOICE 2015.5.17 |
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