Топлообменниците за оползотворяване на топлина се използват за оползотворяване на димни газове от доменни пещи, за да осигурят отопление за зоната на завода.

Същността на оползотворяването на отпадъчната топлина и отоплението от димния газ от доменната пещ е да се улови чувствителната и латентна топлина в димния газ чрез научни и технологични средства. След пречистване, топлообмен и съхранение, отпадъчната топлинна енергия се преобразува в стабилен източник на отопление, постигайки енергийния цикъл на „превръщане на отпадъците в съкровище“. За разлика от традиционните модели за отопление с въглища-и газ-, този подход се фокусира върху промишлената отпадна топлина като негово ядро, без необходимост от допълнителна консумация на изкопаеми горива. Той намалява загубата на енергия и емисиите на замърсители, отговаряйки идеално на основните нужди на промишленото зелено развитие в рамките на целта "двоен въглерод".

Ефективната работа на отоплителната система за оползотворяване на топлина от димни газове на доменната пещ се основава на цялостна техническа система. Неговият основен процес може да бъде разделен на пет основни звена: събиране на димни газове, пречистване, обмен на отпадна топлина, регулиране на съхранението на топлина и транспортиране на топлина. Всяка връзка работи заедно, за да гарантира ефективността, стабилността и безопасността на възстановяването на отпадната топлина. В процеса на събиране на димни газове системата въвежда димния газ с висока-температура (обикновено 150-300 градуса), изпускан от изпускателния отвор на доменната пещ в колектора за отпадъчна топлина през вентилатора, предизвикан от димния газ. Колекторът често използва топлообменници с оребрени тръби, които увеличават площта на топлообмен и подобряват ефективността на улавяне на отпадната топлина с тяхната плътна оребрена структура. В същото време температурните сензори са оборудвани за наблюдение на температурата на димните газове в реално време, осигурявайки поддръжка на данни за последващо регулиране.

Поради наличието на голямо количество прах (включително Fe ₂ O3, SiO ₂ и др.), вредни газове (като SO ₂, NO ₓ) и влага в димния газ от доменната пещ, ако той навлезе директно в топлообменната система, това ще причини запушване на тръбопровода, корозия и намаляване на експлоатационния живот на оборудването. Следователно пречистващото лечение е от решаващо значение. Пълният набор от модули за пречистване на отпадна топлина обикновено включва керамични филтриращи единици, адсорбционни единици с активен въглен и хидрофобни мембранни дехидратиращи единици, свързани последователно. Керамичната филтрираща единица може ефективно да отстрани праха от димните газове, адсорбционната единица с активен въглен адсорбира вредни газове, а дехидратиращата единица с хидрофобна мембрана отделя влагата от димните газове. След тройно пречистване, димният газ може ефективно да избегне повреда на последващо оборудване, да удължи експлоатационния живот на системата и да гарантира безопасността на отоплението.
Обменът на отпадъчна топлина е основната връзка на цялата система и нейният принцип се върти около „ефективно улавяне на отпадъчната топлина и прецизен топлопренос“, следвайки трите основни закона за пренос на топлина на топлопроводимост, топлинна конвекция и топлинно излъчване. Настоящият основен метод за топлообмен приема топлообмен от стена до стена, който пренася топлината в димния газ към циркулиращата вода през топлообменник, постигайки енергийно преобразуване на „охлаждане на димния газ и нагряване на вода“ - димният газ с висока-температура протича през страната на корпуса на топлообменника, а циркулиращата вода тече в посока, обратна на димния газ в страната на тръбата, като винаги поддържа висока температура разлика (средна температурна разлика от 40-80 градуса), максимизиране на ефективността на топлообмена. Например, ниско{6}}температурен топлообменник на димни газове, използващ нискоразмерни тръби от въглероден композитен материал с висока топлопроводимост, не само има устойчивост на корозия и намалена устойчивост, но също така ефективно възстановява нискотемпературната отпадна топлина на димните газове около 145 градуса, като се възползва напълно от потенциала на отпадъчната топлина.

Като се има предвид, че температурата на димния газ от доменната пещ се влияе от фактори като натоварване на топене и състав на суровината, амплитудата на колебанията е голяма, което лесно може да доведе до нестабилна температура на нагряващата среда. Следователно връзката за регулиране на съхранението на топлина се превръща в ключ към осигуряване на стабилност на отоплението. Прилагането на термоакумулиращи устройства със средна температура и фазова промяна ефективно решава този проблем. Устройството използва материали с фазова промяна като алуминиева силициева сплав като сърцевина, изпълва вътрешността на резервоара за термично съхранение и вгражда метални ребра за подобряване на преноса на топлина. Чрез използване на характеристиките за съхранение на топлина с висока-плътност на материалите с промяна на фазата, той постига стабилно съхранение и освобождаване на-при поискване на отпадна топлина. Когато остатъчната топлина на димния газ е достатъчна, материалът за промяна на фазата абсорбира топлина и се втвърдява; Когато няма достатъчно отпадна топлина или нараства нуждата от отопление, материалите с промяна на фазата отделят топлина, за да осигурят стабилна температура в отоплителната мрежа. В допълнение, интелигентният контролен модул следи параметри като температура на димните газове, дебит на циркулираща вода и температура на материала за фазова промяна в реално време чрез PLC контролер, динамично регулира работния статус на вентилатора с индуцирана тяга и циркулационната помпа, постига интелигентна работа и поддръжка на системата и допълнително подобрява ефективността на използване на енергията.

Понастоящем, със задълбочаването на концепцията за промишлено екологично развитие, технологията за отопление с рекуперация на топлина от димни газове от доменни пещи също непрекъснато се обновява и надгражда. Прилагането на нови материали (като подсилени с графен композитни тръби) допълнително подобрява ефективността на пренос на топлина, интегрирането на цифрова двойна технология дава възможност за-наблюдение в реално време и предупреждение за неизправности в работата на оборудването, а свързването на термопомпена технология и устройства за съхранение на топлина допълнително изследва потенциала за използване на отпадна топлина със средна и ниска температура. В бъдеще, с непрекъснатото усъвършенстване на технологията, отоплителната система за възстановяване на топлината от димните газове на доменните пещи ще бъде по-ефективна, интелигентна и стабилна. Той може не само да се приложи в районите на стоманодобивните заводи, но също така да се разшири до заобикалящото обществено отопление, реализирайки координираното използване на енергията между района на завода и града и отваряйки по-широко пространство за оползотворяване на ресурси от промишлена отпадна топлина.
Промишлената отпадна топлина е скрито „зелено съкровище“ и използването на оползотворяване на топлина от димни газове от доменни пещи за отопление на инсталации е не само ефективно оползотворяване на енергията, но и конкретна практика за предприятията да изпълняват социални отговорности и да насърчават зелено и ниско-въглеродно развитие. Под ръководството на целта за „двоен въглерод“ все повече и повече стоманодобивни компании ще увеличат усилията си за оползотворяване и оползотворяване на отпадната топлина, ще решат проблема с разхищението на енергия чрез технологични иновации, ще трансформират димните газове от доменни пещи от „отпадъчни газове“ в „топъл ток“, ще инжектират нов тласък в промишлената зелена трансформация и ще постигнат печеливша-ситуация на икономически, екологични и социални ползи.