釬焊全滲層翅片熱管鍋爐空氣預(yù)熱器

　消耗；（6）在有限的鍋爐空間內(nèi)，布置得下整個(gè)設(shè)備及煙風(fēng)道系統(tǒng)，并將安裝、改造工作量降至最低，降低造價(jià)、縮短改造工期。

　　上述6條以第3、4條作為最主要的設(shè)計(jì)原則……

　　2、新型熱管預(yù)熱器設(shè)計(jì)方案本熱管空氣預(yù)熱器在總體布置上采用多管箱、臥式、雙側(cè)進(jìn)氣分流，煙、風(fēng)交叉流動(dòng)的方案。采用該種布置，原有煙、風(fēng)道不變動(dòng)，也不破壞立柱、支撐橫梁及水泥平臺(tái)，風(fēng)機(jī)不調(diào)頭，改造施工量減至最小。

　　熱管空氣預(yù)熱器本體由4個(gè)管箱組成，4個(gè)管箱尾尾相對(duì)，共同組成集中煙道，首首相接，形成兩側(cè)風(fēng)道，極易與原煙、風(fēng)道實(shí)現(xiàn)連接。本預(yù)熱器還安裝有專門研制的煙道自吹風(fēng)裝置可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中吹灰。

　　熱管預(yù)熱器采用高溫釬焊全滲層翅片熱管作為傳熱元件，母管與螺旋翅片翅根接觸熱阻為零，翅片表面滲涂錫合金，可使熱管的抗酸腐蝕性能提高100倍以上。

　　熱管總根數(shù)為1368根，均分于4個(gè)管箱。從控制壁溫的要求出發(fā)，設(shè)計(jì)了若干種不同結(jié)構(gòu)尺寸的熱管按一定布置規(guī)律進(jìn)行安排，保證在最低壁溫高于露點(diǎn)的前提下，取得盡可能大的總傳熱系數(shù)。為提篼管壁溫度，取較大的熱管熱、冷段長(zhǎng)度比。采用低翅高寬翅距以利防止堵灰；全部熱管為可拆卸熱管，可單獨(dú)更換檢修，由于可旋轉(zhuǎn)角度，也增加了其磨損壽命。

　　本設(shè)計(jì)采用間隔式雙通道傳熱，熱冷側(cè)介質(zhì)在主隔板處的隔離是純機(jī)械式的，設(shè)計(jì)所采用的環(huán)槽過(guò)盈密封結(jié)構(gòu)，經(jīng)實(shí)踐證明是一種密封極好而又十分簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，從根本上消除了預(yù)熱器的漏風(fēng)問(wèn)題。

　　在熱管空氣預(yù)熱器的煙氣通道和空氣通道分別設(shè)計(jì)了獨(dú)特的旁路結(jié)構(gòu)，可在冬季工況下保證不投暖風(fēng)器。同時(shí)，這種旁路裝置還可在煤質(zhì)變化、給水溫度變化時(shí)由于調(diào)整預(yù)熱器的流動(dòng)阻力和熱管管壁溫度。

　　熱管空氣預(yù)熱器在設(shè)計(jì)工況下的傳熱功率為2520KW. 3、設(shè)計(jì)要求3.1關(guān)于設(shè)計(jì)煤種實(shí)際運(yùn)行煤種的低位發(fā)熱量（5為1800018850kj/kg，本設(shè)計(jì)取其平均值，即Qne，。*=18420kj/kg，進(jìn)行熱力計(jì)算，相應(yīng)鍋爐燃料消耗量為B嚴(yán)丨6280kg/h，以此作為計(jì)算預(yù)熱器煙、風(fēng)量及煙、風(fēng)速的依據(jù)。

　　計(jì)算煙氣流量時(shí)，取得量空氣系數(shù)a =M4，計(jì)算空氣流量時(shí)，取過(guò)量空氣比P=1225. 3.2關(guān)于排煙溫度經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算和反復(fù)論證最后決定取排煙溫度為15（TC，其原因有：一是安全上的考慮：二是過(guò)低的排煙溫度會(huì)大幅度降低熱管換熱器的傳熱溫壓，增加設(shè)備造價(jià)，這將抵消回收煙氣余熱所帶來(lái)的好處。另外，熱管空氣預(yù)熱器的最大節(jié)能效益主要來(lái)自暖風(fēng)器的停用，經(jīng)計(jì)算，其節(jié)能量占總節(jié)能效益的70%左右，因此，從安全、經(jīng)濟(jì)的綜合角度，排煙溫度取150*C是適當(dāng)?shù)摹?/P>

　　3.3關(guān)于熱風(fēng)溫度考慮到煤粉燃燒的特點(diǎn)以及現(xiàn)用煤種的揮發(fā)分，熱值較低而灰分較高的情況，必須保證新設(shè)計(jì)的預(yù)熱器能維持鍋爐穩(wěn)定燃燒。由于停用暖風(fēng)器，人口風(fēng)溫將降至丨0-40 *c，下級(jí)空氣預(yù)熱器低溫段的出口風(fēng)溫會(huì)有所降低，這是必然的。但由于鍋爐的空氣預(yù)熱器系統(tǒng)具有很強(qiáng)的空氣溫升自補(bǔ)償性，即沿空氣預(yù)熱器系統(tǒng)具有很強(qiáng)的空氣溫升自補(bǔ)償性，即沿空氣流向后續(xù)流程的傳熱溫壓增大而使空氣吸熱量增加，因此，人爐風(fēng)溫受影響很小。此外，在設(shè)計(jì)時(shí)，利用原有預(yù)熱器空間，盡可能地增加了熱管空氣預(yù)熱器的吸熱量，使其吸熱量比原管式空氣預(yù)熱器增大了47%，確保了鍋爐空氣預(yù)熱器出口風(fēng)溫維持原有水平。

　　3.4關(guān)于壁溫控制點(diǎn)的選擇經(jīng)反復(fù)測(cè)試和理論計(jì)算，確定118*C是鍋爐的煙氣露點(diǎn)。為了從根本上防止煙氣中硫酸蒸汽結(jié)露、腐蝕和堵灰及簡(jiǎn)化預(yù)熱器結(jié)構(gòu)便于現(xiàn)場(chǎng)布置安裝，將最末排熱管的設(shè)計(jì)壁溫定為123.4*C. 4、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4.1關(guān)于叉流布置本次改造，煙、風(fēng)流動(dòng)方式為叉流，即煙氣從上向下流過(guò)熱管熱側(cè)通道，在主隔板的另一側(cè)，空氣從左至右水平流過(guò)熱管側(cè)通道，2介質(zhì)流向呈90空間交叉。采用叉流，一方面可大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)布置，使改造費(fèi)用和改造工作量減至最��；另一方面，這種布置方式對(duì)提高最末排（若干排）熱管的平均壁溫非常有利。這是因?yàn)樵诓媪鞑贾孟拢�整個(gè)熱管束的最低壁溫僅限于進(jìn)風(fēng)側(cè)下角的1根熱管，而沿著空氣流動(dòng)方向，同一排管子的壁溫會(huì)很快隨著風(fēng)溫升高而陸續(xù)升高，這一特點(diǎn)是與逆流布置不同的，對(duì)防止預(yù)熱器的結(jié)露、腐蝕、堵灰特別有利。從流動(dòng)阻力設(shè)計(jì)看，叉流布置使空氣與煙氣側(cè)的管排數(shù)可以彼此獨(dú)立變化，為優(yōu)化熱管空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)增加了一個(gè)自由度，這也是逆流布置所不具備的。

　　當(dāng)然，叉流布置的傳熱溫壓會(huì)比逆流布置小些，但根據(jù)計(jì)算，影響不大，因?yàn)槠錅貕盒拚�系�?shù)巾值達(dá)到了0.955，接近1. 4.2熱管空氣預(yù)熱器旁路裝置鍋爐冬季運(yùn)行時(shí)，預(yù)熱器人口風(fēng)溫和排煙溫度會(huì)有較大程度降低，使熱管的壁溫工況惡化。為防止可能出現(xiàn)的熱管壁溫低于煙氣露點(diǎn)而產(chǎn)生腐蝕、堵灰問(wèn)題，設(shè)計(jì)了2種旁路裝置：煙氣旁路裝置和空氣旁路裝置。煙氣旁路裝置是依靠一部分煙氣繞開大部分受熱面而直接到達(dá)下面幾排熱管來(lái)提篼壁溫的；空氣旁路裝置是借助減少主風(fēng)道的風(fēng)量和風(fēng)速來(lái)提高壁溫的。

　　4.3煙氣自吹灰裝置在熱管空氣預(yù)熱器的人口，研制、安裝了一種新型、簡(jiǎn)單的煙氣自吹灰裝置。

　　該裝置共4套安裝于每個(gè)管箱人口框架上，可單獨(dú)進(jìn)行煙氣流速調(diào)節(jié)。操縱桿的動(dòng)作由操作室遠(yuǎn)方控制。關(guān)死部分小翻板，煙道煙氣將集中從其它管箱流過(guò)，從而使煙速增大，增加自吹灰動(dòng)力。由于采用了立式組合管箱，煙氣在各管箱間互不串通，所增加的煙速可一直維持到預(yù)熱器的出口，確保末幾排管子的吹灰效果。可通過(guò)依次開、關(guān)各管箱擋板的不同組合，取得所需要的吹灰效果。按最大吹灰速度，比正常運(yùn)行時(shí)煙氣的自吹灰能力提篼64倍。

　　該裝置利用煙氣自身灰粒能動(dòng)吹灰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，不消耗蒸汽或其它動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了全域吹灰，司爐只需在操作室每天操作1次，在12-13min時(shí)間內(nèi)g阿消除全部積灰，運(yùn)行后表明，該裝置運(yùn)行中吹灰對(duì)鍋爐燃燒工況無(wú)影響。

　　5、投運(yùn)效果及經(jīng)濟(jì)效益新型空氣預(yù)熱器自1994年7月投運(yùn)以來(lái)，未出現(xiàn)任何堵灰和腐蝕現(xiàn)象，傳熱性能穩(wěn)定；每次檢修檢查表明新預(yù)熱器管光潔完好，無(wú)需維修和維護(hù)，自吹灰裝置操作簡(jiǎn)便有效。經(jīng)2次熱力測(cè)試證明：排煙溫度穩(wěn)定在140-150*C，漏風(fēng)率為零，空氣預(yù)熱器熱風(fēng)溫度保持在340-370*C范圍內(nèi)，全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。