一方面达到辅助烟罩除尘效果，另一方面余热系统吸收烟道能量降低烟气温度到1500进入布袋除尘器，同时高温烟气能量被余热利用系统转化为高温高压蒸汽管式电炉，满足日常生活和生产的需求。热管式余热利用锅炉在莱钢特殊钢厂电炉系统的应用取得了较好的效果。

    余热利用系统主要由热嘴彗潇汽发生器、热管水预热器和汽包组成。系统采用高效传热元件—热管，电炉较一般余热回收装置有许多明显优点。

     电炉炼钢设备产能、箱式电炉铁水兑入量和供氧强度增大等变化，莱钢特殊钢厂50t电炉除尘系统除尘能力减弱同时，电炉冶炼中产生的大量烟气热能得不到循环利用。

    决定新增设一套除尘及余热回收利用系统。经过分析研究，采用电炉炉盖加装第四孔烟道除尘与热管式余热利用锅炉相结合的新技术。

    1．热管
    热管蒸汽发生器的核心部件是热管。热管通过密闭真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量，其传热性能类似于超导体导电性能，它具有传热能力大，传热效率高的特点。典型的重力热管如图1所示，在密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入少量工质。在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下，上到热管上端，并向外界放出热量，且凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断地将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，所以能以较小的温差获得较大的传热功率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，并可以方便地进行强化传热。
 

    2．系统工作原理
    50t电炉用余热利用系统包含三段蒸发器（每段含两台）和两段水预热器（每段含两台），烟气先经过蒸发器，后经过水预热器。
    (1)换热设备（蒸发器和水预热器）之间有过渡段连接，过渡段上设有金属波纹膨胀节（以满足设备的热膨胀）和入孔（供设备安装和停炉检修时使用）以及声波吹灰器（吹灰用）。另外，每台蒸发器和每台水预热器上都设有吹扫管，可根据积灰的情况辅助吹灰。在蒸发器和水预热器底部设有灰斗（带入孔），用于储灰和排灰。为了系统的安全运行，在炉气进口设有防爆门。每套装置在两台设备间均留有中间通道，以便设备安装和维修需要。
    (2)热管蒸发器是由若干根热管元件组合而成。其基本结构及工作原理如图2所示。热管的受热段置于热流体风道内，热风横掠热管受热段，热管元件的放热段插在汽一水系统内。由于热管的存在使得该汽一水系统的受热及循环完全和热源分离而独立存在于热流体的风道之外，汽一水系统不受热流体的直接冲刷。热流体的热量由热管传给水套管内的饱和水（饱和水由下降管输入），并使其汽化，所产蒸汽（汽、水混合物）经蒸汽上升管到达汽包，经汽水分离以后再经主汽阀输出。这样热管不断将热量输入水套管，通过外部汽一水管道的上升及下降完成基本的汽一水循环，达到将热烟气降温，并转化为蒸汽的目的。
 

    (3)热管水预热器（省煤器）也是由若干根特殊的热管元件组合而成，热管的受热段置于烟气风道内，热管受热，将热量传至夹套管中从除氧器进来的除氧水，加热到180℃（其中当烟气进口温度为600℃时，水加热至193℃）以上，送至汽包。
    3．系统特点
    (1)采用热管作为传热元件，整个汽水系统的受热及循环完全和热流体隔离而独立存在于热流体烟道以外，-1箱式炉02这就使本系统有别于一般余热锅炉。
    (2)设备中热管元件间相互独立，热流体与蒸汽发生区双重隔离互不影响，即使单根或数根热管损坏，也不影响系统正常运行，同时水、汽也不会由于热管破损而进入热流体。
    (3)设计时调节热管两端的传热面积可有效地调节和控制壁温，防止低温酸露点腐蚀。
    (4)操作简单、维修方便、工作可靠，整个系统的热量输送过程不需要任何外界动力，故障率低，效率高。
    4．主要技术参数
    (1)热管蒸发器设计参数见表1。
 

表  1
 

    (2)热管水预热器设计参数见表2。
 

表  2

    5．工艺流程
    根据50t电炉余热的工艺参数和使用要求，电炉余热回收装置流程见图3。工业自来水经水处理软化后进除氧器，再经加压水泵加压进入热管水预热器，经过预热后进入汽包，通过下降管和上升管与热管蒸汽发生器连接，除氧水吸收热量后，气化形成1.6 MPa的饱和蒸汽。
 

    余热利用系统投入运行后不仅确保了粉尘浓度符合环保要求，达到了利用高温烟气的热量产生蒸汽供VD真空炉生产和其他生活用汽使用的目标，管式高温电炉除尘器每天捕集到10t左右除尘灰，用于制作球团再生循环利用，年经济效益30余万元，而且采用烟气余热利用新技术后原VD真空炉使用进口柴油锅炉作为备用，每年节约大量燃料费用。