平炉钢是指用平炉炼钢法所炼出来的钢。按炉衬材料的不同,平炉又分酸性和碱性两种,一般平炉都是碱性的,只有特殊情况下才在酸性平炉炼制。平炉炼钢法具有原料范围宽,设备能力大、品种多、质量好等优点。在20世纪50年代前,平炉钢在世界总产量中占优势,平炉钢的主要品种是普碳钢、低合金钢和碳素钢。
有机热载体液相炉通过燃料在炉膛中燃烧放热或电加热使有机热载体从低温被加热到高温,依靠循环油泵将高温有机热载体输送到用热设备中释放热量,降温的有机热载体又流回锅炉再次被加热,循环往复,达到对外供热目的。
对于气相供热有机热载体炉,其工作原理是通过燃料在炉膛中燃烧放热,将有机热载体从低温加热到高温并气化,依靠气液二相比重差,在气体压力作用下,有机热载体蒸汽自动流向用热设备释放热量;放热后有机热载体因为降温冷凝又成液体状态,自动流回锅炉再次被加热,循环往复,达到对外供热目的。
几十年来,有机热载体炉由于具有低压高温、间接加热、安全可靠及节约能源等优势,得到迅速发展。随着有机热载体炉技术的不断发展成熟,目前已形成了较多的炉型及分类。
(一)按有机热载体工作状态分类:气相炉和液相炉;
(二)按供热源分类:燃煤炉、燃油炉、燃气炉、燃水煤浆炉、电加热炉及以生物质为燃料的有机热载体炉等;
(三)按燃烧方式分类:层燃(包括固定炉排、链条炉排、往复炉排)有机热载体炉和室燃炉等;
(四)按有机热载体循环方式分类:气液二相自然循环系统有机热载体炉、油泵注入式液相强制循环系统有机热载体炉、油泵抽吸式液相强制循环系统有机热载体炉;
(五)按有机热载体炉本体结构分类:盘管式、管架式、锅壳式、列管式、水管式有机热载体炉等;
(六)按有机热载体炉整体造型分类:立式和卧式有机热载体炉;
(七)对燃油燃气有机热载体炉可分成顶烧式有机热载体炉、底烧式有机热载体炉、前置燃烧器有机热载体炉;
(八)按照燃烧室与受热面本体分离与否可分成整体式有机热载体炉、分离式有机热载体炉;
(九)按照受热面本体工作压力可分成常压(静压)式有机热载体炉和承压式有机热载体炉;
(十)按照有机热载体炉出厂型式不同可分成整装式和组装式两大类。
目前,市场上供应的有机热载体炉有多种不同型式。一般讲,盘管式炉型油容量较小,系统循环中膨胀油槽体积可以较小,热介质升降温度快,容易调节供热温度,炉膛受热面热强度较均匀,制造成本低。但是炉子工作压力高,且遇上突然停电时会因有机热载体炉富裕热容量小而易超温。选用时应做好应急停电安全保护措施,炉子压力表应选用正确。对于大容量炉子,如果选用立式盘管,虽然占地面积较小,但是安装高度太高,增加安装难度,使用维护不便。另外,盘管式有机热载体炉适宜于燃油、燃气加热方式,对于燃煤加热装置较难匹配,尤其是大容量炉子。
如果选用燃煤有机热载体炉,尤其是较大容量的,一般宜选用管架式炉型,因为管架式炉型容易与燃煤装置相匹配,可以比盘管式降低炉型高度,方便安装与使用维护,燃烧传热效率。管架式炉型油容积也较小,系统循环中膨胀油槽可以较小,升降炉温也较容易。但是炉膛受热面布置不如盘管式炉型容易做到均匀。且受热面各点有机热载体流速不易均匀一致,设计不当的话有可能造成部分受热面管内介质流速过低和炉膛空气动力场死角,影响传热,预埋下安全隐患。
对于频繁停电地区而要求有机热载体炉供热温度较稳定的,可以选用锅壳式有机执裁体炉,因为锅壳式有机热载体炉由于介质容量较大而炉子热容量较大,炉子升降温度慢,运行供热比较稳定。遇上突然停电时一般不会因为炉膛余热而导致炉内油温急剧上升,加上届时还可以采取高位油槽放冷油置换炉内热油而控制炉内油温上升,设备安全经济运行。另外,也不会因为突然停电引起炉子供热油温迅速变化而影响生产工艺加热造成产品质量问题,使生产工艺中在得知突然停电消息时有相当的时间紧急处理调整生产安排,防止生产受影响而造成经济损失。但这种炉型因为锅筒置于炉膛高温区内,一旦绝热板损坏或跌落,锅筒直接受高温辐射,而锅筒底部介质流速却难以达到2m/s以上,极易发生过热鼓包,甚至开裂。锅内有机热载体用量较大,且易超温变质。
选用有机热载体炉时,设备配置的计量仪表。计量仪表是设备运行状况的监测装置,是观察设备系统运行正常与否的眼睛,是有机热载体炉设备安全经济运行和科学记录手段。有机热载体炉进出口管道上配置有压力表和温度表;炉膛及烟气出口处应配置炉膛温度和有机热载体炉排烟温度的测温仪表;有机热载体炉出口供热端应配置介质流量表;高位膨胀油槽应配置液位表和温度表、压力表等。计量仪表配置应符合《有机热载体炉安全技术监察规程》要求。
在考虑采用多台有机热载体炉合用一台高位膨胀油槽时,应注意防止高位膨胀油槽与各台有机热载体炉相连接的膨胀管结构和位置是否合理,以免由于各台有机热载体炉、油温不同而导致变膨胀管为循环管,使多台有机热载体炉同时运行时高位膨胀油槽油温上升过高,引起有机热载体过快地氧化变质和蒸发损失,使有机热载体传热性能变差。