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利用热管回收锅炉烟气余热

晨怡热管 胜利油田职工大学 万世清 2007-2-3 0:54:15
    摘 要:本文介绍热管换热技术的特点及热管技术在锅炉烟气余热回收上的应用。
     关键词:热管,原理,回收,锅炉烟气,余热
     热管作为一种高效导热元件,通过在全封闭真空管内工质的蒸发和冷凝传递热量,其导热性能是优良导热材料(铜、银)的几倍、甚至上万倍,具有“超导热体”之称。另外,热管还具有较高的等温性和热流密度可以变换等重要优点,因此它在许多领域获得了广泛应用。
     一、热管的工作原理
     热管的结构如图1所示。真空管内充有少量工质,在热管的下端加热,工质吸收热量汽化为蒸气。在微小的压差作用下,蒸气上升到热管上端,向外界放热后凝结成液体,在重力的作用下,沿热管内壁返回到加热段,并再次受热汽化。如此循环往复,速度极快、连续不断地将热量从受热段传到放热段。
  

图1 热管结构原理图

    二、热管换热器的结构和主要特点
    热管换热器由很多根热管排列成的管束组成,中间有隔板,参与换热的冷热流体在隔板两侧从热管外部流过,中间隔板保证两种流体不能互相串通。热量通过内部工质不断蒸发、凝结传递。在换热器当中,每根热管是一个独立的传热单元。
热管具有如下特点。
    1.热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热,由于近于等温工作,因此热管换热器具有较高的换热效率。比常规换热器的传热系数大1020倍。
    2.每根热管完全独立,某根或一些热管被腐蚀穿透,不会影响其它热管工作,也不会造成漏风,并可拆卸,易于安装和更换。
    3.冷热流体的换热均是在管外表面进行的,所以可通过在热管冷、热侧焊接翅片以强化传热,增大气体换热系数,提高换热器的传热效率。
    4.可以方便地通过调整热管数量或冷、热侧的传热面积比来提高管壁温度,有效防止烟气产生的低温腐蚀。
    5.可以采用变截面结构,使流体等速流过换热器,提高流体在换热器出口处的流速,有效防止堵灰现象。
    6.冷、热流体都在管外流动,流体通道简单、阻力小。冷热流体之间用中隔板严密隔开,防止相互泄漏。即使有的热管一端破裂,冷热液体也不会相互串通。[节能环保]
    7.热管换热器无任何运转部件,因而无动力消耗,运行维护费用低,工作安全可靠。热管被磨损后,可翻转1800使用,延长寿命。
    三、热管换热器在锅炉尾部的应用
    胜利油田纯梁社区有四台1Ot/h、一台20t/h燃油热水锅炉,因燃烧状况不佳,烟囱经常冒黑烟,严重污染大气环境;排烟温度在240℃以上,热效率低,浪费大量能源。现采用热管换热器,以回收的烟气余热对锅炉送风预加热,改善了燃烧状况,消除了黑烟,提高了锅炉热效率,有很好的经济效益。
    四、经济效益
    对上述五台燃油热水锅炉进行改造后,每小时可回收热量约1 OOOkW•h,供暖期为4个月,共计2880h,回收总热量为2.88×106kW•h,节约燃油约1192.2t,折合人民币95.3万元。

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