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复合相变换热器关键技术问题

发布时间:2024-07-15 10:55:00人气:121

1.积灰问题
燃烧天然气的隧道窑是没有积灰的。燃烧重油的窑炉是有积灰的。燃烧煤的窑炉和小型锅炉中,尾部受热面积灰是不可避免的。这是因为工业窑炉和小型锅炉的负荷变动较大,或者启停频繁。在低负荷时,烟气速度小,温度也低,尾部受热面上结露的可能性比较大,很容易发生积灰。加上密集的翅片之后,如不加吹灰器,是很难过积灰关的。
在这些烟道中我们都安装过热管换热器,经过长期运行的考验,发现在有的燃煤锅炉排烟道中不积灰,有的积灰非常严重。热管受热面积灰的特点是:
①干灰、松软、一碰就掉;
②容易清除,用蒸汽、压缩空气吹或水冲洗都很容易清除干净;
③无腐蚀。
普通换热器受热面积灰的热点是:
①积灰较硬,不容易清除;
②要用金属等工具,才能清除掉;
③积灰处的金属表面有腐蚀。
针对热管受热面积灰的特点,采取以下的设计措施;
①适当加大烟气的流速,烟气流速不要低于8m/s;
②适当加大翅片的间距和管束排列的热管间距。
2.磨损问题
在含尘烟气中工作的热管其翅片要受到灰粒的磨损,这也是需要考虑的问题。
为了减少磨损,采取如下措施:
①设计时,控制烟气流速不能过高,烟气流速,不要超过12m/s;
②适当加厚翅片和注意选择翅片材质。
3.腐蚀问题
一般在窑炉和锅炉尾部受热面存在着烟气侧的低温腐蚀问题,当燃料含硫多,烟气温度降得较低时,腐蚀现象比较严重。
与间壁式换热器的直接传热相比,热管换热器中多了一个中间载热体(管内工质)的传热环节,与烟气接触的受热面壁面温度较高,而翅片的温度又较管壁母体的温度高。这是热管防止腐蚀的有利条件所在。
防止出现腐蚀问题,主要采取的措施:
①设计时,控制热管换热器烟气侧出口温度不要太低;
②要控制排和末排,尤其末排热管内工作介质的温度不能太低。
4.安全性问题
水钢铜复合热管作为气-气热管换热器的基本传热元件,应用在 250°以下的窑炉和锅炉的排烟中进行工作,通过实际考验证明,安全性是没有问题的。对水钢热管,作为气-气热管换热器基本元件,应用在350℃以下的热流体中进行工作是安全的。水钢热管作为气-液热管换热器的基本元件,在500℃以下的热流体中进行工作,安全性是没有问题的,设计得好,温度还可以高些。上述的热管除了在实际装置中考验外,还在实验台上经过运行考验,均未发现有不安全的事故发生。
在实际运行中,对上述关键性技术问题等,都一一进行了实验研究,结果都得到了较理想的结论。
5.经济效果问题
效果:以4t锅炉排烟道中热管换热器为例,每年每台节煤为100t,可提高锅炉热效率3%~4%。
成本回收期:用水钢铜复合热管作为元件换热器的回收期为二年;用水钢热管作为元件换热器的回收期为一年左右。
应用:全国化肥厂造气炉、窑炉和小型锅炉的数量是相当大的,据计算,如应用10%左右,每年就可节煤200万吨左右。

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