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復合相變換熱器關鍵技術問題

發布時間:2024-07-15 10:55:00人氣:316

1.積灰問題
燃燒天然氣的隧道窯是沒有積灰的。燃燒重油的窯爐是有積灰的。燃燒煤的窯爐和小型鍋爐中,尾部受熱面積灰是不可避免的。這是因為工業窯爐和小型鍋爐的負荷變動較大,或者啟停頻繁。在低負荷時,煙氣速度小,溫度也低,尾部受熱面上結露的可能性比較大,很容易發生積灰。加上密集的翅片之后,如不加吹灰器,是很難過積灰關的。
在這些煙道中我們都安裝過熱管換熱器,經過長期運行的考驗,發現在有的燃煤鍋爐排煙道中不積灰,有的積灰非常嚴重。熱管受熱面積灰的特點是:
①干灰、松軟、一碰就掉;
②容易清除,用蒸汽、壓縮空氣吹或水沖洗都很容易清除干凈;
③無腐蝕。
普通換熱器受熱面積灰的熱點是:
①積灰較硬,不容易清除;
②要用金屬等工具,才能清除掉;
③積灰處的金屬表面有腐蝕。
針對熱管受熱面積灰的特點,采取以下的設計措施;
①適當加大煙氣的流速,煙氣流速不要低于8m/s;
②適當加大翅片的間距和管束排列的熱管間距。
2.磨損問題
在含塵煙氣中工作的熱管其翅片要受到灰粒的磨損,這也是需要考慮的問題。
為了減少磨損,采取如下措施:
①設計時,控制煙氣流速不能過高,煙氣流速,不要超過12m/s;
②適當加厚翅片和注意選擇翅片材質。
3.腐蝕問題
一般在窯爐和鍋爐尾部受熱面存在著煙氣側的低溫腐蝕問題,當燃料含硫多,煙氣溫度降得較低時,腐蝕現象比較嚴重。
與間壁式換熱器的直接傳熱相比,熱管換熱器中多了一個中間載熱體(管內工質)的傳熱環節,與煙氣接觸的受熱面壁面溫度較高,而翅片的溫度又較管壁母體的溫度高。這是熱管防止腐蝕的有利條件所在。
防止出現腐蝕問題,主要采取的措施:
①設計時,控制熱管換熱器煙氣側出口溫度不要太低;
②要控制排和末排,尤其末排熱管內工作介質的溫度不能太低。
4.安全性問題
水鋼銅復合熱管作為氣-氣熱管換熱器的基本傳熱元件,應用在 250°以下的窯爐和鍋爐的排煙中進行工作,通過實際考驗證明,安全性是沒有問題的。對水鋼熱管,作為氣-氣熱管換熱器基本元件,應用在350℃以下的熱流體中進行工作是安全的。水鋼熱管作為氣-液熱管換熱器的基本元件,在500℃以下的熱流體中進行工作,安全性是沒有問題的,設計得好,溫度還可以高些。上述的熱管除了在實際裝置中考驗外,還在實驗臺上經過運行考驗,均未發現有不安全的事故發生。
在實際運行中,對上述關鍵性技術問題等,都一一進行了實驗研究,結果都得到了較理想的結論。
5.經濟效果問題
效果:以4t鍋爐排煙道中熱管換熱器為例,每年每臺節煤為100t,可提高鍋爐熱效率3%~4%。
成本回收期:用水鋼銅復合熱管作為元件換熱器的回收期為二年;用水鋼熱管作為元件換熱器的回收期為一年左右。
應用:全國化肥廠造氣爐、窯爐和小型鍋爐的數量是相當大的,據計算,如應用10%左右,每年就可節煤200萬噸左右。

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