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熔盐加热炉和熔盐加热系统的开发 汪 琦 (上海热油炉开发设计中心，上海200042) 摘要：介绍了熔盐的组成和性能、熔盐加热炉的种类和结构、熔盐加热系统的运行和特点 关键词：加热炉；载热体；熔盐 1熔盐 当使用温度为350℃～550℃的高温时，可以选择熔盐为载热体，熔盐通常用的是亚硝酸盐、硝酸 上混合物在常压下的熔点为142℃，沸点为680℃，因此，以熔盐作为热载体时，在常压下可以达到 530℃～540℃，是加热400℃以上时的最好热载体。 熔盐类载热体的耐热稳定性能好，其传热系数是其它有机热载体的两倍，而且温度在600℃以下时， 几乎不产生蒸汽，但它容易与接触到的有机化合物发生剧烈反应，熔盐的混合物重度在140℃一570℃时 为1970～1680kgf／m3，其比热在固态时为O．32kcal／kg·℃，溶解潜热为200．32kcal／kg·℃。 2熔盐加热炉 熔盐加热炉的构造是盘管式，即熔盐在沿炉身的盘管中流动。热源有燃煤、燃油、燃气、电加热 等形式。炉形有圆筒形和方箱形两种。整个炉子主要由炉体和燃烧系统两部分组成。 2．1炉体熔盐加热炉 熔盐加热炉的炉体由加热盘管和壳体组成。加热盘管是盘卷直径相同(或相异)的密集钢管沿炉 身盘卷而成，进出口均集管汇集成为一个管口进出，为了充分利用热量，加热盘管又分为辐射受热面 和对流受热面，以管程密布作“隔强”，控制高温烟气的流动方向。加热盘管内圈里面形成辐射传热 面接受燃烧系统所产生的辐射热能；而加热管的对流段内，高温烟气在流动中将热量传递给炉管，从 而对炉管内的熔盐流加热。 熔盐加热炉的燃烧室的设计条件： 首先，火焰不能燃及加热管，而且要能够产生最合适的热强度，即单位面积的传热量为kcal／m2·h。 该热强度对加热管的管壁温度影响很大，若过大，将缩短载热体寿命。燃烧室产生的高温燃烧气体 (1000℃～1 100℃)以无固定流向在内、外盘管的间隙中流动，其通过面以强制对流方式传热，熔 盐的流动方向与燃烧气体的流动方向相反，通过这种强制对流，可获得较大的对数平均温度差。 熔盐加热炉的辐射面和对流面的传热比例以6：4为最佳设计。 熔盐加热炉的熔盐运行温度高达250℃～550℃，要采用不锈钢管作为加热盘管，各管子的长度 不相等。加热后各盘管出口处的熔盐温度差必须尽量小，否则难以保证整个系统的稳定运行。盘管数 与熔盐的导程(循环路数)相关，具体可根据熔盐的循环量、加热管15I径和压力损失等来决定。导程 少，流速加快，熔盐的膜传热系数加大，熔盐的管壁温度可咀控制得较低些，但压力损失加大；导程 多，则相反。一般在管内流速为2～4m／s，压力损失在1～2 kgf／cm2条件下，通过考虑熔盐管壁的 温度来设定导程数目。 2．2燃煤熔盐加热炉的燃烧系统 燃煤熔枯加热炉的燃烧系统由炉排、燃烧室、通风装置、节能装置、伺煤机构、出渣机构、烟囱 465 等组成。 (1)炉排 炉排形式有多种，常见的是链条炉排和往复式炉排。 (2)燃烧室 燃煤在炉排上的燃烧分预热区(干馏区)、燃烧区和烧尽区。评定燃烧室工况的优劣，一是看操 作性能，即：加煤．拨火一除渣等三个操作过程的好坏；另一是看工艺性能的优劣。 (3)通风装置 主要由鼓风机、引风机和烟道、除尘器组成，设计时要考虑合理的配用。 (4)节能装置 收利用的方法是在排烟系统内加设余热回收装景，加余热回收装置后，炉子的热效率可提高10％～15％。 (5)伺煤机构 上煤操作一般采用机械式上煤，如：斗式上煤机和翻斗式上煤机。斗式上煤机亦分为直爬式和斜 爬式两种。 (6)出渣机构 除渣机采用螺旋式或刮板式两种，它们属于干法除渣。 (7)烟囱 mm 烟囱的抽力比烟气总阻力，即辐射、对流、烟道及除尘等阻力降之和大2 H20即可，不设 引风装置时，烟气在烟囱内的流速应保持在8～12m／s，设有引风装置强制通风时，烟速可达