熱管空氣預(yù)熱器

熱管空氣預(yù)熱器應(yīng)用于鍋爐，可將鍋爐進(jìn)風(fēng)溫度提高150℃以上，預(yù)熱空氣溫度的提高有利于爐膛內(nèi)燃料的充分燃燒，爐膛溫度大幅度提高，燃料使用量相應(yīng)減少，鍋爐熱效率提高7%以上，節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。

1、安裝方便：熱管煙氣余熱回收裝置的安裝不需要對原鍋爐或工業(yè)窯爐進(jìn)行改動(dòng)。

2、安裝可靠：熱管煙氣余熱回收裝置可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運(yùn)行過程中單根熱管損壞不影響熱管換熱器運(yùn)行及整體換熱效果。用在易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)的流體換熱場合具有更高的可靠性。

3、體積小、占地少:熱管煙氣余熱回收裝置結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效率高，熱管的冷、熱側(cè)均可根據(jù)需要采用纏繞翅片來增加傳熱面積。

4、抗腐蝕、積灰少：熱管煙氣余熱回收裝置在設(shè)計(jì)時(shí)單根熱管蒸發(fā)段的翅片螺距已作調(diào)整，以調(diào)節(jié)熱管的傳輸功率，從而控制熱管壁溫，防止酸露點(diǎn)腐蝕，積灰少。

5、使用壽命長：熱管式煙氣余熱回收裝置使用壽命10年以上，需維護(hù)簡單成本低。

熱管式空氣預(yù)熱器采用重置放置形式，煙氣和空氣反向水平流動(dòng)形成氣—?dú)鈸Q熱，最大限度提高煙氣換熱效率。熱管式空氣預(yù)熱器由箱體、熱管束、中間隔板組成。箱體分為兩側(cè)：一側(cè)流體為煙氣，一側(cè)流體為空氣。熱管空氣預(yù)熱器充分利用熱管傳熱速度快、傳熱效率高的特點(diǎn)，有效克服了氣體間換熱時(shí)換熱系數(shù)不高的問題。熱管兩端的外壁傳熱面積利用翅片可作適度擴(kuò)展，這樣處理，不僅強(qiáng)化了管外傳熱，也有效地減少了換熱器的體積和重量，節(jié)約了金屬耗材，可以得到一個(gè)高性價(jià)比的換熱器。同時(shí)，通過調(diào)整熱管加熱側(cè)和放熱側(cè)的熱流密度，改變加熱側(cè)和放熱側(cè)的傳熱面積，可有效避免流體對換熱管的酸露點(diǎn)腐蝕，提高設(shè)備使用壽命。

內(nèi) 容 提 要

本書論述和介紹了各類空氣預(yù)熱器――對流式空氣預(yù)熱器、輻射式

空氣預(yù)熱器、熱管空氣預(yù)熱器、蓄熱式空氣預(yù)熱器和陶瓷空氣預(yù)熱器

的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、熱工性能以及它們的設(shè)計(jì)原則、方法和計(jì)

算。書中還提供了許多有關(guān)的設(shè)計(jì)資料、計(jì)算圖表和計(jì)算機(jī)程序，并

列舉有詳細(xì)的計(jì)算實(shí)例。

低溫粘結(jié)灰(1)提高受熱面的溫度

設(shè)法提高空氣預(yù)熱器受熱面的溫度是防止煙氣在受熱面上結(jié)露、避開低溫腐蝕和減緩空氣預(yù)熱器沾污的最有效手段之一。熱風(fēng)再循環(huán)、加暖風(fēng)器、燃料脫硫和采用前置式熱管空氣預(yù)熱器等方法均可減輕積灰。國內(nèi)外的鍋爐制造廠根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了不同燃燒方式時(shí)，受熱面允許的最低溫度和燃料含硫量的關(guān)系曲線，如圖1和圖2所示。

圖1（1-煤粉爐；2-煙煤拋煤護(hù)；3-燃油爐；4-煙煤鏈條爐或下飼式爐(對于不含硫的無煙煤及天然氣，最低允許壁溫為70℃)）中：①無煙煤煤粉爐的最低允許溫度為65℃；②采用爐排燃燒的鍋爐，最低允許溫度較煤粉爐增加11℃。只要受熱面在任何工況和季節(jié)條件下，均保持受熱面壁溫不低于圖1中允許值，受熱面的低溫腐蝕和積灰將相對較輕。在鍋爐啟動(dòng)或停爐時(shí)，采用熱風(fēng)再循環(huán)或者投入暖風(fēng)器，也可以將兩種方式結(jié)合使用，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，可以有效地減輕腐蝕和積灰。圖2（1-低揮發(fā)分煙煤煤粉爐；2-高揮發(fā)分煙煤煤粉爐；3-不含釩重油爐；4-燃?xì)鉅t；5-含釩重油爐(灰中V₂O₅含量在35%以上)）為采用10%熱風(fēng)再循環(huán)時(shí)，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器沾污明顯減輕的情況。因此，只要將空氣預(yù)熱器進(jìn)口空氣溫度提高到80～100℃，受熱面的沾污和腐蝕問題則可基本解決。

低溫粘結(jié)灰(2)空氣預(yù)熱器的吹灰

空氣預(yù)熱器可以用蒸汽或壓縮空氣吹灰。吹灰介質(zhì)中的水分在吹灰時(shí)將會(huì)引起空氣預(yù)熱器積灰加重，實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)比不吹灰時(shí)積灰更嚴(yán)重。運(yùn)行實(shí)踐證明，用濕蒸汽吹灰的受熱面，每隔數(shù)月就需要用水沖洗一次。當(dāng)改用過熱蒸汽吹灰后，可長達(dá)3年不需用水沖洗空氣預(yù)熱器。在鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)期間，為減少空氣預(yù)熱器受熱面的沾污，只有當(dāng)吹灰蒸汽高于300℃時(shí)才允許投入吹灰器。對采用玻璃管的管式空氣預(yù)熱器，其吹灰蒸汽溫度要低于425℃，蒸汽壓力為1 MPa。當(dāng)鍋爐白產(chǎn)蒸汽溫度不能滿足上述條件時(shí)，可采用啟動(dòng)鍋爐的蒸汽作為吹灰介質(zhì)，否則不能投入吹灰器。投入吹灰器前，汽源和蒸汽管道應(yīng)先疏水，保證介質(zhì)完全干燥。

對采用壓縮空氣吹灰的鍋爐，壓縮空氣應(yīng)經(jīng)脫水，否則可能引起受熱面沾污。在鍋爐啟動(dòng)期間，只有當(dāng)空氣預(yù)熱器的受熱面被加熱至某一規(guī)定的溫度水平之后，才能投入空氣吹灰器。否則可能發(fā)生由于吹灰引起的受熱面過度冷卻，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子變形而使漏風(fēng)量增加，并可能造成水蒸汽凝結(jié)而使受熱面沾污加重。一般要求空氣出口溫度達(dá)150℃時(shí)，才允許投入空氣吹灰器。

低溫粘結(jié)灰(3)空氣預(yù)熱器的水沖洗

回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的冷端和熱端均裝有固定式多噴嘴水沖洗裝置，該裝置即可裝在空氣側(cè)，也可以裝在煙氣側(cè)。水沖洗一般在鍋爐停爐檢修期間進(jìn)行，在轉(zhuǎn)速降至0.25 r/rain條件下沖洗60 h后，可將灰沉積物沖洗干凈。

運(yùn)行狀態(tài)下的玻璃管空氣預(yù)熱器，可以用90℃左右的軟化水進(jìn)行沖洗，并保持受熱面與水之間的溫度差小于100℃。對回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，也可以在鍋爐降負(fù)荷條件下，解列其中一臺回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，進(jìn)行沖洗。此時(shí)，可利用尾部煙道中的擋板，將一臺空預(yù)器隔開，降低轉(zhuǎn)速后，進(jìn)行沖洗。沖洗完畢后，用同樣方法對另一臺空氣預(yù)熱器進(jìn)行沖洗。對管式空氣預(yù)熱器也可以用此法進(jìn)行清洗。 2100433B

為進(jìn)一步提高低揮發(fā)份無煙煤燃燒技術(shù)水平，國家經(jīng)委將改進(jìn)燃燒試驗(yàn)研究列入“七五”國家節(jié)能重點(diǎn)科技項(xiàng)目。永安火電廠以5號410噸/小時(shí)固態(tài)排渣爐作為攻關(guān)試驗(yàn)爐。該廠與清華大學(xué)、東南大學(xué)、華中理工大學(xué)、省電力試驗(yàn)研究所等單位密切合作，通過推廣應(yīng)用“六五”攻關(guān)成果，進(jìn)行大速差直流預(yù)燃筒，新型預(yù)燃筒試驗(yàn)應(yīng)用，大口徑、小流量新型油槍的研制，采用熱管空氣預(yù)熱器等措施，使5號爐的燃燒效率從攻關(guān)前83.7%提高到86.97%，助燃油耗率從22.2克/千瓦時(shí)下降到14.6克/千瓦時(shí)。經(jīng)1986年1月至1989年5月試驗(yàn)，實(shí)際節(jié)約助燃油1.22萬噸，標(biāo)準(zhǔn)煤7.72萬噸，年平均攻關(guān)經(jīng)濟(jì)效益530萬元。1989年11月30日，由能源部組織的技術(shù)鑒定委員會(huì)對攻關(guān)成果進(jìn)行鑒定，認(rèn)為攻關(guān)項(xiàng)目全面完成了合同規(guī)定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在燃用低揮發(fā)份無煙煤的四角燃燒鍋爐上，進(jìn)行了創(chuàng)造性的勞動(dòng)，其燃燒技術(shù)達(dá)到的經(jīng)濟(jì)性具有國際先進(jìn)水平。1990年獲能源部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

1990年該廠加強(qiáng)設(shè)備管理，改善燃煤質(zhì)量，全廠主設(shè)備完好率100%，其中一類設(shè)備占75%；輔助設(shè)備完好率98.8%，其中一類設(shè)備占92.7%，實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全生產(chǎn)375天的最高記錄。每千瓦時(shí)供電煤耗率、發(fā)電油耗率分別為469克和26克，均創(chuàng)歷史最好水平。至1990年底，該廠累計(jì)發(fā)電165.22億千瓦時(shí)，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤14.38萬噸，助燃油6.6萬噸。