熱回収熱交換器は、高炉の排ガス回収に使用され、プラントエリアに暖房を提供します。

高炉排ガスからの廃熱回収と加熱の核心は、科学技術的手段によって排ガス中の顕熱と潜熱を捕捉することです。廃熱エネルギーは浄化、熱交換、貯蔵を経て安定した熱源に変換され、「廃棄物を宝に変える」エネルギーサイクルを実現します。従来の石炭火力やガス火力-の暖房モデルとは異なり、このアプローチは化石燃料の追加消費を必要とせず、産業廃熱を中核として焦点を当てています。エネルギーの無駄と汚染物質の排出を削減し、「デュアルカーボン」目標に基づく産業のグリーン開発の中核的ニーズを完全に満たします。

高炉排ガス熱回収加熱システムの効率的な運用は、完全な技術システムに依存しています。その中核となるプロセスは、排ガス収集、浄化処理、廃熱交換、蓄熱調整、熱輸送という 5 つの主要なリンクに分けることができます。各リンクは連携して動作し、廃熱回収の効率、安定性、安全性を確保します。排ガス収集プロセスでは、システムは高炉の排気口から排出される高温排ガス (通常 150 ～ 300 度) を、排ガス誘起送風機を介して廃熱収集器に導入します。{3}コレクターはフィン付きチューブ熱交換器を使用することが多く、高密度のフィン付き構造により熱交換面積が増加し、廃熱捕捉効率が向上します。同時に、温度センサーが排ガス温度をリアルタイムで監視するために装備されており、その後の規制のためのデータサポートを提供します。

高炉排ガスには粉塵（Fe ₂ O 3、SiO ₂ などを含む）、有害ガス（SO ₂、NO ₓ など）、水分が多量に含まれているため、熱交換システムに直接侵入するとパイプラインの閉塞や腐食を引き起こし、設備の寿命を縮める原因となります。したがって、浄化処理が重要です。廃熱浄化モジュールの完全なセットには通常、直列に接続されたセラミック濾過ユニット、活性炭吸着ユニット、疎水膜脱水ユニットが含まれます。セラミックろ過ユニットは排ガスからダストを効果的に除去し、活性炭吸着ユニットは有害ガスを吸着し、疎水膜脱水ユニットは排ガスから水分を分離します。三重浄化後の排ガスは、後続の機器への損傷を効果的に回避し、システムの耐用年数を延ばし、加熱の安全性を確保します。
廃熱交換はシステム全体の核心であり、その原理は、熱伝導、熱対流、熱放射の 3 つの主要な熱伝達法則に従って、「廃熱の効率的な捕捉と正確な熱伝達」を中心に展開されます。現在主流の熱交換方式は、排ガス中の熱を熱交換器を介して循環水に伝える壁対壁熱交換方式を採用しており、熱交換器のシェル側には高温の排ガスが流れ、チューブ側には循環水が排ガスと逆方向に流れ、常に大きな温度差（平均温度差）を保つ「排ガス冷却・水加熱」のエネルギー変換を実現しています。 40-80度）、熱交換効率を最大化します。例えば、低次元炭素系複合材料の高熱伝導率パイプを使用した低温排ガス熱交換器は、耐食性と抵抗の低減を実現するだけでなく、145度程度の低温排ガス廃熱を効率よく回収し、廃熱のポテンシャルを最大限に活用します。

高炉排ガスの温度は、製錬負荷や原料組成などの影響を受けることを考慮すると変動幅が大きく、熱媒体の温度が不安定になりやすい。したがって、蓄熱調整リンクが加熱の安定性を確保する鍵となります。中温相変化蓄熱装置の適用により、この問題は効果的に解決されます。この装置は、コアとしてアルミニウムシリコン合金などの相変化材料を使用し、蓄熱タンクの内部に充填し、熱伝達を高めるために金属フィンを埋め込みます。相変化材料の高密度蓄熱特性を利用することで、安定した蓄熱とオンデマンドの廃熱放出を実現します。-排ガスの残留熱が十分である場合、相変化物質は熱を吸収して固化します。廃熱が不十分な場合、または暖房需要が増加した場合、相変化材料が熱を放出して、暖房ネットワーク内の温度を安定させます。さらに、インテリジェント制御モジュールは、排ガス温度、循環水流量、相変化材料温度などのパラメータをPLCコントローラーを通じてリアルタイムで監視し、誘引通風ファンと循環ポンプの動作状態を動的に調整し、システムのインテリジェントな運用とメンテナンスを実現し、エネルギー利用効率をさらに向上させます。

現在、産業グリーン開発の概念の深化に伴い、高炉排ガス熱回収加熱技術も絶えず革新され、アップグレードされています。新しい材料（グラフェン強化複合パイプなど）の適用により、熱伝達効率がさらに向上し、デジタル ツイン テクノロジーの統合により、機器動作のリアルタイム監視と障害警告が可能になり、ヒートポンプ技術と蓄熱装置の結合により、中温および低温の廃熱利用の可能性がさらに探求されます。-将来的には、技術の継続的な改善により、高炉排ガス熱回収加熱システムはより効率的、インテリジェント、かつ安定したものになるでしょう。製鉄工場エリアだけでなく、周辺の地域暖房にも適用することができ、工場エリアと都市とのエネルギーの協調利用を実現し、産業排熱の資源利用の幅を広げます。
産業廃熱は隠れた「緑の宝」であり、高炉の排ガス熱回収を工場の暖房に利用することは、エネルギーの効率的な利用であるだけでなく、企業が社会的責任を果たし、グリーンかつ低炭素の発展を促進するための具体的な実践でもあります。{0}} 「デュアルカーボン」目標の指導の下、ますます多くの鉄鋼会社が廃熱回収と利用への取り組みを強化し、技術革新を通じてエネルギー浪費の問題を解決し、高炉排ガスを「廃ガス」から「暖流」に変換し、産業のグリーン変革に新たな勢いを注入し、経済的、環境的、社会的利益の双方にとって有利な状況を達成するでしょう。-