مبدل های حرارتی بازیابی حرارتی برای بازیابی گازهای دودکش کوره بلند برای تامین گرمایش منطقه کارخانه استفاده می شود.

هسته بازیافت گرمای اتلاف و گرمایش از گاز دودکش کوره بلند، جذب گرمای محسوس و نهان در گاز دودکش از طریق ابزارهای علمی و فناوری است. پس از تصفیه، تبادل حرارت و ذخیره سازی، انرژی حرارتی هدر رفته به یک منبع گرمایش پایدار تبدیل می شود و به چرخه انرژی «تبدیل زباله به گنج» دست می یابد. برخلاف مدل‌های گرمایشی سنتی-با سوخت زغال‌سنگ و گاز{3}}، این رویکرد بر گرمای زباله‌های صنعتی به‌عنوان هسته خود تمرکز می‌کند، بدون نیاز به مصرف اضافی سوخت‌های فسیلی. این اتلاف انرژی و انتشار آلاینده ها را کاهش می دهد و نیازهای اصلی توسعه سبز صنعتی تحت هدف "کربن دوگانه" را کاملاً برآورده می کند.

عملکرد کارآمد سیستم گرمایش بازیابی حرارت گاز دودکش کوره بلند به یک سیستم فنی کامل متکی است. فرآیند اصلی آن را می توان به پنج پیوند اصلی تقسیم کرد: جمع آوری گاز دودکش، تصفیه تصفیه، تبادل حرارت زباله، تنظیم ذخیره سازی گرما، و حمل و نقل گرمایش. هر پیوند با هم کار می کند تا از کارایی، پایداری و ایمنی بازیابی حرارت هدر رفته اطمینان حاصل کند. در فرآیند جمع‌آوری گازهای دودکش، سیستم گازهای دودکش با دمای بالا (معمولاً 150-300 درجه) را که از خروجی اگزوز کوره بلند تخلیه می‌شود، از طریق فن پیش‌کش ناشی از گازهای دودکش وارد جمع‌کننده گرمای زباله می‌کند. کلکتور اغلب از مبدل های حرارتی لوله پره دار استفاده می کند که با ساختار پره ای متراکم خود، سطح تبادل حرارت را افزایش می دهد و راندمان جذب گرمای زباله را بهبود می بخشد. در همان زمان، سنسورهای دما برای نظارت بر دمای گاز دودکش در زمان واقعی مجهز شده‌اند و از داده‌ها برای تنظیم بعدی پشتیبانی می‌کنند.

به دلیل وجود مقدار زیادی گرد و غبار (شامل Fe 2 O3، SiO 2 و غیره)، گازهای مضر (مانند SO2، NO 2) و رطوبت در گاز دودکش کوره بلند، اگر مستقیماً وارد سیستم تبادل حرارتی شود، باعث انسداد خط لوله، خوردگی دستگاه و کاهش عمر مفید آن می شود. بنابراین، درمان تصفیه بسیار مهم است. مجموعه کاملی از ماژول‌های تصفیه حرارت زباله معمولاً شامل واحدهای فیلتراسیون سرامیکی، واحدهای جذب کربن فعال و واحدهای آب‌زدایی غشای آبگریز است که به صورت سری به هم متصل شده‌اند. واحد فیلتراسیون سرامیکی می تواند به طور موثر گرد و غبار را از گاز دودکش حذف کند، واحد جذب کربن فعال گازهای مضر را جذب می کند و واحد آبگریزی غشای آبگریز رطوبت را از گاز دودکش جدا می کند. پس از تصفیه سه گانه، گاز دودکش می تواند به طور موثری از آسیب به تجهیزات بعدی جلوگیری کند، عمر مفید سیستم را افزایش دهد و ایمنی گرمایش را تضمین کند.
تبادل گرمای زباله، پیوند اصلی کل سیستم است، و اصل آن حول محور "گرفتن کارآمد گرمای اتلاف و انتقال دقیق گرما"، پیروی از سه قانون اصلی انتقال حرارت هدایت گرما، همرفت گرما، و تابش گرما است. روش تبادل حرارتی جریان اصلی کنونی از تبادل حرارتی دیوار به دیوار استفاده می کند، که گرمای گاز دودکش را از طریق مبدل حرارتی به آب در گردش منتقل می کند و تبدیل انرژی "خنک کننده گاز دودکش و گرمایش آب" را به دست می آورد. حفظ اختلاف دما زیاد (تفاوت متوسط دمای 40-80 درجه)، به حداکثر رساندن راندمان تبادل حرارت. برای مثال، یک مبدل حرارتی گازهای دودکش با دمای پایین-که از لوله‌های رسانایی حرارتی بالای مواد کامپوزیتی مبتنی بر کربن با ابعاد کم استفاده می‌کند، نه تنها مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت کمتری دارد، بلکه به طور موثر گرمای اتلاف گاز دودکش در دمای پایین را در حدود 145 درجه بازیابی می‌کند و به طور کامل از پتانسیل گرمای اتلاف استفاده می‌کند.

با توجه به اینکه دمای گاز دودکش کوره بلند تحت تأثیر عواملی مانند بار ذوب و ترکیب مواد اولیه است، دامنه نوسانات زیاد است که به راحتی می تواند منجر به دمای ناپایدار محیط گرمایش شود. بنابراین، پیوند تنظیم ذخیره گرما به کلید تضمین پایداری گرمایش تبدیل می شود. استفاده از دستگاه های ذخیره سازی حرارتی تغییر فاز متوسط ​​به طور موثر این مشکل را حل می کند. این دستگاه از مواد تغییر فاز دهنده مانند آلیاژ سیلیکون آلومینیوم به عنوان هسته استفاده می کند، فضای داخلی مخزن ذخیره حرارتی را پر می کند و باله های فلزی را برای افزایش انتقال حرارت تعبیه می کند. با استفاده از ویژگی‌های ذخیره‌سازی حرارتی با چگالی بالا در مواد تغییر فاز، به ذخیره‌سازی پایدار و انتشار گرمای اتلاف بر حسب تقاضا می‌رسد. هنگامی که گرمای باقیمانده گاز دودکش کافی باشد، ماده تغییر فاز گرما را جذب کرده و جامد می شود. هنگامی که گرمای اتلاف کافی وجود ندارد یا تقاضای گرمایش افزایش می‌یابد، مواد تغییر فاز گرما را آزاد می‌کنند تا دمای پایدار در شبکه گرمایش تضمین شود. علاوه بر این، ماژول کنترل هوشمند پارامترهایی مانند دمای گاز دودکش، سرعت جریان آب در گردش و دمای مواد تغییر فاز را در زمان واقعی از طریق یک کنترل‌کننده PLC نظارت می‌کند، وضعیت کار فن القایی و پمپ گردش را به صورت پویا تنظیم می‌کند، به عملکرد و نگهداری هوشمند سیستم دست می‌یابد و راندمان مصرف انرژی را بیشتر بهبود می‌بخشد.

در حال حاضر، با تعمیق مفهوم توسعه سبز صنعتی، فناوری گرمایش بازیابی حرارت گاز دودکش کوره بلند نیز دائما در حال نوآوری و ارتقاء است. استفاده از مواد جدید (مانند لوله‌های کامپوزیت تقویت‌شده با گرافن) راندمان انتقال حرارت را بیشتر بهبود می‌بخشد، ادغام فناوری دوقلوی دیجیتال نظارت بر زمان واقعی و هشدار خطای عملکرد تجهیزات را امکان‌پذیر می‌سازد، و اتصال فناوری پمپ حرارتی و دستگاه‌های ذخیره‌سازی حرارتی پتانسیل استفاده از گرمای تلف‌شده با دمای متوسط ​​و پایین را بیشتر بررسی می‌کند. در آینده، با پیشرفت مداوم فناوری، سیستم گرمایش بازیابی حرارت گاز دودکش کوره بلند کارآمدتر، هوشمند و پایدارتر خواهد بود. نه تنها می‌توان آن را در مناطق کارخانه فولاد به کار برد، بلکه می‌توان آن را برای گرمایش محیط اطراف، تحقق استفاده هماهنگ از انرژی بین منطقه کارخانه و شهر، و باز کردن فضای وسیع‌تری برای استفاده از منابع گرمای زباله صنعتی گسترش داد.
گرمای زباله‌های صنعتی یک «گنج سبز» پنهان است و استفاده از بازیابی حرارت گازهای دودکش کوره بلند برای گرمایش کارخانه نه تنها استفاده کارآمد از انرژی است، بلکه یک عمل ملموس برای شرکت‌ها برای انجام مسئولیت‌های اجتماعی و ترویج توسعه سبز و کم کربن-است. تحت هدایت هدف «کربن دوگانه»، شرکت‌های فولادی بیشتر و بیشتر تلاش خود را در بازیابی و استفاده از گرمای زباله افزایش می‌دهند، مشکل اتلاف انرژی را از طریق نوآوری‌های تکنولوژیکی حل می‌کنند، گاز دودکش کوره بلند را از «گاز زباله» به «جریان گرم» تبدیل می‌کنند، شتاب جدیدی را به تحول سبز صنعتی تزریق می‌کنند و به یک موقعیت برد اقتصادی و اجتماعی دست خواهند یافت.