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热管省煤器--热管水加热器

晨怡热管 2007-2-2 15:53:22

 工业燃煤锅炉的平均热效率只有67%,近25%的热能通过烟气排放到大气当中,排烟温度高达200℃以上,既污染了环境,又浪费了宝贵的烟气余热资源。因此许多大型锅炉均有安装铸铁或不锈钢材质的壳管式省煤器,用来回收烟气余热,预热锅炉给水。但是由于煤炭的含硫量较高,燃烧时通常会产生硫氧化物,与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当省煤器的金属管壁温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点),就会在其表面形成液态硫酸(称为结露)。长期以来,传统壳管式省煤器由于结露而引起的腐蚀,甚至穿孔现象时常发生,严重影响锅炉的运行安全,所以目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生,烟气温度居高不下。加之这类省煤器的体积庞大、烟气阻力大,容易积灰、堵灰,换热效率逐年降低,使用寿命短,经常要清灰,因此中小型锅炉很少使用,大型锅炉使用一段时间后,因积灰堵灰严重而基本不用,任由高温烟气带走热量,浪费能源。锅炉烟气温度每下降15~18℃可以提高锅炉效率1%,因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径,同时又必须解决换热管低温腐蚀的难题,于是热管式省煤器便应用而生。

技术特性表

序号 名称 烟气 软水
入口温度 180~220℃ 20℃
出口温度 140~150℃ 45℃
工作压力 常压 2.0MPa
介质名称 燃煤烟气 软化水

管口表

序号 连接尺寸标准 连接面形式 用途
a PN2.5DN60 平面 软水出口
b PN2.5DN60 平面 软水入口

基础结构图

规格参数表

锅炉规格 2t/h 4t/h 6t/h 8t/h 10t/h 15t/h 20t/h 30t/h
热管数量(支) 36 65 95 125 135 135 175 215
设备重量(t) 750 1200 1700 2400 2700 3600 4700 6200
L 1000 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1200
K 800 1000 1300 1700 1700 1700 2250 2450
G 1900 1900 1900 1900 2400 2900 2900 3100

    热管式省煤器  若干条热管纵向排列组合置于箱体内,即构成热管式省煤器。为了加强烟气侧的传热效率,蒸发段热管大都焊有螺旋翅片,以增大烟气侧的换热面积和管壁温度。对于含尘量较大的烟气,一方面可以采用开齿螺旋翅片,以防止灰尘在热管翅片上的积累,另一方面可以采用声波吹灰器,彻底清除热管表面的集灰结焦,保持热管的换热效率。


    热管式省煤器的优越性 
   ◆ 换热效率高:热管是靠工质相变时吸收和释放汽化潜热,以及工质流动来传导热量的,导热率很高,其导热能力是同等银导热量的2000倍,紫铜的6000倍。
    ◆ 等温性能好:热管内腔处于饱和状态的蒸汽由蒸发段流向冷凝段的压力差很小,因而整根热管的温差很小(只有1℃左右)。热管工作的壁面温度较高,远离酸露点及低温腐蚀区域,从根本上避免了结露腐蚀和堵灰现象的出现,大幅度降低设备的维护成本,不需要经常清灰,且清灰方便。
    ◆ 流动阻力小:由于热管式省煤器设计结构紧凑、换热方式灵活,而且体积小、重量轻、占地少,烟气阻损只有300Pa左右,因此非常适合各型锅炉的烟气余热回收使用。
    ◆ 工作安全可靠:由于热管工作不需要动力,无运动部件,不产生噪音,冷热流体均在管外流动,且通过隔板完全分开,单根热管独立工作,互不影响,易拆卸更换,即使单根热管失效,也决不会发生冷热流体的掺杂,危机锅炉的运行安全。所以热管省煤器用于易然、易爆、腐蚀、多尘等流体的换热场合具有很高的安全可靠性,使用寿命很长,这也是热管能用于宇宙空间的主要原因。
    ◆ 壁温可调可控:对于腐蚀性较强的烟气,可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来控制热管管壁温度,使热管尽可能避开最大的腐蚀区域,远离烟气酸露腐蚀。因此使用热管式余热锅炉可彻底解决锅炉低温腐蚀难题,进一步大幅度降低锅炉排烟温度,回收更多的中低温热能。
    因此使用热管式省煤器代替壳管式省煤器是技术可行、经济实惠的方案,是锅炉烟气余热回收技术和省煤器设备行业的革命性替代产品,非常适合燃煤锅炉回收高温烟气余热资源。

 

    节能经济效益  燃煤锅炉配用热管式省煤器,可使排烟温度降低到120℃烟气酸露点的极限温度,彻底解决锅炉尾部低温腐蚀、积灰、堵灰难题,回收更多的烟气余热资源,使锅炉热效率提高5~12%。以6T/h燃煤锅炉为例,按最低节能率5%计算,每小时可节约燃煤42kg/h,全年节约燃煤302T,年节约燃煤费15万元以上。节能项目的经济效益和社会效益都非常显著。
    应用  本公司现已大规模生产与2~450T/h燃煤锅炉相配套的DHP热管式省煤器定型产品,可供客户直接选购,同时也可以根据客户提供的参数,按客户的需要专门设计与制造。特别是在烟气脱硫除尘行业,由于烟气温度太高不利于脱硫,普遍采用喷淋方式,降低烟气温度后再脱硫处理,浪费水资源和烟气余热,采用热管式省煤器降低烟气温度,既不用水,还免费生产热水。由省煤器产生的热水,既可以作为给水用于锅炉本身,也可以作其他工业及生活用热水。

   

产品名称 常压热管省煤器
产品型号  
规格  
结构特点 1. 省煤器采用立式套管式结构。
2. 烟气侧采用翅片换热面。
3. 水在套管内与热管外壁面强制对流换热。
4. 常压水箱, 热管立置

适用参数

烟气量:≤500000Nm3/h
烟气进口温度:≤350℃
冷介质工作压力:常压

 

典型设备简图

典型设备简图

设备名称 热管省煤器
适用参数

烟气量:≤200000Nm3/h
烟气进口温度:≤400℃
冷介质工作压力:≤2.5 MPa

结构特点

省煤器采用热管换热面,热管倾斜布置,换热面不易积灰。
烟气侧采用翅片换热面;水在横锅筒内与热管外表面自然对流换热。


典型设备参数表

参数名称

数值

热介质

介质名称

烟气

介质流量 Nm3/h

21100

进口温度 ℃

233

出口温度 ℃

185

阻力 Pa

155

冷介质

介质名称

介质流量 kg/h

2100

工作压力 MPa

1.25

进口温度 ℃

80

出口温度 ℃

97.1

回收余热量 MW

0.38

设备重量 t

3.30

设备应用

20t/h 蒸汽锅炉

 

典型设备简图

典型设备简图

设备名称 卧式热管省煤器
适用参数

烟气量:≤20,000 Nm3/h
烟气进口温度:≤500 ℃
冷介质工作压力:≤1.6 MPa

结构特点

省煤器采用卧式偏锅筒热管结构,省煤器换热面热管分别焊接在水平锅筒上。烟气侧均为翅片换热面,水与锅筒内的热管外表面换热。

a) 锅筒卧置, 结构紧凑
b) 采用热管技术, 换热面腐蚀损坏, 不会导致带压流体泄漏
c) 水下进上出, 筒内自然循环, 水循环回路简单可靠
d) 热管与水平面夹角10~15°, 烟气上进下出, 不易积灰, 且清灰容易
e) 烟气侧流速分布均匀, 流体阻力小

 

典型设备参数表

参数名称

数值

热介质

介质名称

烟气

介质流量 Nm3/h

10000

进口温度 ℃

250

出口温度 ℃

175

阻力 Pa

220

冷介质

介质名称

介质流量 kg/h

10500

工作压力 MPa

0.7

进口温度 ℃

55

出口温度 ℃

79

回收余热量 MW

0.23

设备重量 t

2.60

设备应用

10t/h 蒸汽锅炉

典型设备简图

典型设备简图

设备名称 套管式热管省煤器
适用参数 烟气量:≤500,000Nm3/h
烟气进口温度:≤350℃
蒸汽压力:≤6.0MPa
结构特点

省煤器采用立式套管结构
烟气侧采用翅片换热面
水在套管内与热管外壁面强制对流换热

 

典型设备参数表

 

参数名称

数值

热介质

介质名称

烟气

介质流量 Nm3/h

77000

进口温度 ℃

300

出口温度 ℃

195

阻力 Pa

500

冷介质

介质名称

介质流量 kg/h

38000

工作压力 MPa

6.0

进口温度 ℃

145

出口温度 ℃

214

回收余热量 MW

3.05

设备重量 t

58.00

设备应用

某炼油厂催化裂化
加热炉余热回收

 

典型设备简图

典型设备简图

 

 

 

 

 

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