玻璃窯大多采用換火工藝，煙氣流量和溫度按照換火頻率波動(dòng)，引起的廢氣人爐參數(shù)的波動(dòng)。因?yàn)椴ＡЦG的換火時(shí)間很短，余熱鍋爐熱慣性很大，從蒸汽產(chǎn)量上看，玻璃窯換火導(dǎo)致的煙氣溫度波動(dòng)不會(huì)對(duì)余熱鍋爐的蒸發(fā)量造成影響。熱管余熱鍋爐是一種利用熱管技術(shù)進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換的余熱回收設(shè)備，其設(shè)計(jì)需要考慮以下幾個(gè)方面：

1. 選型和布置

熱管余熱鍋爐的選型和布置需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝和條件來(lái)確定。首先需要評(píng)估余熱資源的溫度、流量和穩(wěn)定性等參數(shù)，然后選擇適合的熱管型號(hào)和數(shù)量。同時(shí)，還需要考慮熱管的布置位置、長(zhǎng)度和直徑等因素，確保熱管可以充分吸收余熱，達(dá)到最佳回收效果。

2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

熱管余熱鍋爐的主要組成部分包括熱管、蒸汽發(fā)生器、冷凝器、水箱和控制系統(tǒng)等。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性等問題。例如，需要設(shè)置足夠的安全閥和排放裝置，以防止系統(tǒng)出現(xiàn)超壓和超溫等異常情況。

3. 換熱面積計(jì)算

熱管余熱鍋爐的換熱面積大小對(duì)于回收效率有很大影響，需要進(jìn)行合理計(jì)算。一般而言，熱管余熱鍋爐的換熱面積需根據(jù)實(shí)際流量、溫度差和傳熱系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，以滿足設(shè)備的回收效率和穩(wěn)定性要求。

4. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

熱管余熱鍋爐的控制系統(tǒng)是確保設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，需要設(shè)置恰當(dāng)?shù)目刂撇呗院蛢x表。一般而言，熱管余熱鍋爐的控制系統(tǒng)包括溫度、壓力、流量和液位等方面的控制，需要選用合適的傳感器和執(zhí)行元件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

總之，熱管余熱鍋爐的設(shè)計(jì)需要綜合考慮其選型和布置、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、換熱面積計(jì)算和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的因素，確保設(shè)備能夠達(dá)到預(yù)期的熱能回收效果，并滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

電爐生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)決定了煙氣溫度和流量均具有較大的周期波動(dòng)性，同時(shí)電爐煙氣含塵特點(diǎn)對(duì)后續(xù)余熱回收設(shè)備的布置和結(jié)構(gòu)形式的要求很高。一方面吹氧冶煉期間煙氣流量大、溫度最高，此時(shí)煙氣對(duì)余熱鍋爐的換熱管束的熱沖擊和磨損沖刷最大，鍋爐的結(jié)構(gòu)形式要適應(yīng)因?yàn)闊煔獾牟▌?dòng)所帶來(lái)的熱應(yīng)力的影響。另一方面出鋼期間煙氣溫度低、流量最小，煙氣流速降低，鍋爐受熱面積灰趨勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重，影響了下一個(gè)煉鋼周期鍋爐傳熱效率，排煙溫度就會(huì)逐漸上升，繼而影響了后續(xù)除塵設(shè)備的運(yùn)行。因此鍋爐的選型和針對(duì)性的設(shè)計(jì)尤為重要。

自3臺(tái)熱管余熱鍋爐正式投運(yùn)至今，均達(dá)到設(shè)計(jì)的額定產(chǎn)汽量，可產(chǎn)1.27MPa飽和蒸汽180000噸/年，，可節(jié)約標(biāo)煤20300噸/年，同時(shí)可節(jié)約電耗1383000KW.h/年，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤526噸/年，熱管余熱鍋爐設(shè)計(jì)。

余熱鍋爐設(shè)計(jì)要點(diǎn)——傳熱管的防腐，燃燒氣體中含有的硫化物會(huì)引起低溫腐蝕，而含有的氯化物鹽類則會(huì)引起高溫腐蝕，因此要沒計(jì)適當(dāng)?shù)恼羝麠l件和給水條件，并選用合適的材料。

熱管余熱鍋爐設(shè)計(jì)，電爐煙氣全余熱回收裝置，采用高低壓、自然、強(qiáng)制復(fù)合循環(huán)的汽化冷卻系統(tǒng)成功回收了電爐第四孔出口煙氣約2100～80℃的余熱，同時(shí)降低了煙氣溫度，通過與電爐密閉罩及屋頂除塵罩混風(fēng)后，使得煙氣溫度達(dá)到250℃左右的理想除塵溫度。2)采用列管式余熱鍋爐，提高了汽化冷卻系統(tǒng)出口蒸汽的壓力和溫度，為后續(xù)蒸汽的有效利用創(chuàng)造了條件。同時(shí)也避免了熱管余熱鍋爐短時(shí)間內(nèi)失效和傳熱效率大幅降低的弊端。4)在整個(gè)冶煉周期，爐氣量和爐氣成分變化很大。采用最優(yōu)過?？諝庀禂?shù)，煙氣量也會(huì)有較大波動(dòng)，因此建議要根據(jù)燃燒沉降室出口的煙氣成分調(diào)節(jié)水冷滑套的開度。5)因?yàn)閰⑴c燃燒的空氣很大一部分是從電爐的爐門、爐蓋的縫隙及電極孔中漏入的，因此該部分參與燃燒的空氣溫度不應(yīng)該按常溫考慮，而應(yīng)該考慮電爐內(nèi)對(duì)空氣的加熱過程，才能使余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加合理。

熱管余熱鍋爐設(shè)計(jì)，因?yàn)闊峁軗Q熱器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換熱效率高，阻力小，布置靈活，安全性高的特點(diǎn)，因此在鋁冶煉、鋁加工的多個(gè)場(chǎng)合均可獲得應(yīng)用，并比常規(guī)的間壁換熱具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和性價(jià)比。機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)“機(jī)械工業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”中提到：工業(yè)爐窯排煙溫度為400℃以下時(shí)，宜采用熱管換熱器。尤其是在設(shè)備改造和安全要求較高場(chǎng)合，因?yàn)闊峁軗Q熱器可設(shè)計(jì)成分離式結(jié)構(gòu)，因此可根據(jù)爐窯現(xiàn)狀靈活布置吸熱部分和放熱部分，并提供安全隔離，由此可較大擴(kuò)展余熱利用的場(chǎng)合。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)窯爐煙氣排放特點(diǎn)，與熱管換熱器進(jìn)行多種組合，除了直接用于空氣余熱外，還可以配置熱管熱水器、熱管余熱鍋爐等生產(chǎn)熱水和蒸汽，用作其他生產(chǎn)工藝應(yīng)用或生活用熱使用。