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)，布置得下整個設(shè)備及煙風道系統(tǒng)，并將安裝、改造工作量降至最低，降低造價、縮短改造工期。

　　上述6條以第3、4條作為最主要的設(shè)計原則……

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

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

　　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個管箱。從控制壁溫的要求出發(fā)，設(shè)計了若干種不同結(jié)構(gòu)尺寸的熱管按一定布置規(guī)律進行安排，保證在最低壁溫高于露點的前提下，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械式的，設(shè)計所采用的環(huán)槽過盈密封結(jié)構(gòu)，經(jīng)實踐證明是一種密封極好而又十分簡單的結(jié)構(gòu)，從根本上消除了預(yù)熱器的漏風問題。

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

　　熱管空氣預(yù)熱器在設(shè)計工況下的傳熱功率為2520KW. 3、設(shè)計要求3.1關(guān)于設(shè)計煤種實際運行煤種的低位發(fā)熱量（5為1800018850kj/kg，本設(shè)計取其平均值，即Qne，。*=18420kj/kg，進行熱力計算，相應(yīng)鍋爐燃料消耗量為B嚴丨6280kg/h，以此作為計算預(yù)熱器煙、風量及煙、風速的依據(jù)。

　　計算煙氣流量時，取得量空氣系數(shù)a =M4，計算空氣流量時，取過量空氣比P=1225. 3.2關(guān)于排煙溫度經(jīng)過仔細計算和反復(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：二是過低的排煙溫度會大幅度降低熱管換熱器的傳熱溫壓，增加設(shè)備造價，這將抵消回收煙氣余熱所帶來的好處。另外，熱管空氣預(yù)熱器的最大節(jié)能效益主要來自暖風器的停用，經(jīng)計算，其節(jié)能量占總節(jié)能效益的70%左右，因此，從安全、經(jīng)濟的綜合角度，排煙溫度取150*C是適當?shù)摹?/P>

　　3.3關(guān)于熱風溫度考慮到煤粉燃燒的特點以及現(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)計的預(yù)熱器能維持鍋爐穩(wěn)定燃燒。由于停用暖風器，人口風溫將降至丨0-40 *c，下級空氣預(yù)熱器低溫段的出口風溫會有所降低，這是必然的。但由于鍋爐的空氣預(yù)熱器系統(tǒng)具有很強的空氣溫升自補償性，即沿空氣預(yù)熱器系統(tǒng)具有很強的空氣溫升自補償性，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，人爐風溫受影響很小。此外，在設(shè)計時，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)熱器出口風溫維持原有水平。

　　3.4關(guān)于壁溫控制點的選擇經(jīng)反復(fù)測試和理論計算，確定118*C是鍋爐的煙氣露點。為了從根本上防止煙氣中硫酸蒸汽結(jié)露、腐蝕和堵灰及簡化預(yù)熱器結(jié)構(gòu)便于現(xiàn)場布置安裝，將最末排熱管的設(shè)計壁溫定為123.4*C. 4、結(jié)構(gòu)特點4.1關(guān)于叉流布置本次改造，煙、風流動方式為叉流，即煙氣從上向下流過熱管熱側(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，一方面可大大簡化系統(tǒng)布置，使改造費用和改造工作量減至最小；另一方面，這種布置方式對提高最末排（若干排）熱管的平均壁溫非常有利。這是因為在叉流布置下，整個熱管束的最低壁溫僅限于進風側(cè)下角的1根熱管，而沿著空氣流動方向，同一排管子的壁溫會很快隨著風溫升高而陸續(xù)升高，這一特點是與逆流布置不同的，對防止預(yù)熱器的結(jié)露、腐蝕、堵灰特別有利。從流動阻力設(shè)計看，叉流布置使空氣與煙氣側(cè)的管排數(shù)可以彼此獨立變化，為優(yōu)化熱管空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)增加了一個自由度，這也是逆流布置所不具備的。

　　當然，叉流布置的傳熱溫壓會比逆流布置小些，但根據(jù)計算，影響不大，因為其溫壓修正系數(shù)巾值達到了0.955，接近1. 4.2熱管空氣預(yù)熱器旁路裝置鍋爐冬季運行時，預(yù)熱器人口風溫和排煙溫度會有較大程度降低，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而產(chǎn)生腐蝕、堵灰問題，設(shè)計了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下面幾排熱管來提篼壁溫的；空氣旁路裝置是借助減少主風道的風量和風速來提高壁溫的。

　　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、簡單的煙氣自吹灰裝置。

　　該裝置共4套安裝于每個管箱人口框架上，可單獨進行煙氣流速調(diào)節(jié)。操縱桿的動作由操作室遠方控制。關(guān)死部分小翻板，煙道煙氣將集中從其它管箱流過，從而使煙速增大，增加自吹灰動力。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，比正常運行時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吹灰，結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，不消耗蒸汽或其它動力，實現(xiàn)了全域吹灰，司爐只需在操作室每天操作1次，在12-13min時間內(nèi)g阿消除全部積灰，運行后表明，該裝置運行中吹灰對鍋爐燃燒工況無影響。

　　5、投運效果及經(jīng)濟效益新型空氣預(yù)熱器自1994年7月投運以來，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，無需維修和維護，自吹灰裝置操作簡便有效。經(jīng)2次熱力測試證明：排煙溫度穩(wěn)定在140-150*C，漏風率為零，空氣預(yù)熱器熱風溫度保持在340-370*C范圍內(nèi)，全部達到設(shè)計要求。

　　經(jīng)熱效率試驗測試證明新預(yù)熱器年可節(jié)標準煤約7000t，加上提高設(shè)備安全運行可靠性和減少維護費用等其它增效項目，年可創(chuàng)經(jīng)濟效益約150萬元，該項技術(shù)改造共投資60萬元，最后經(jīng)測算其投資回收期約為0.7a.