新型高效铸铁空气预热器与工业锅炉节能.docVIP

新型高效铸铁空气预热器与工业锅炉节能 1.情况介绍 空气预热器对锅炉的重要作用是众所周知的.在电站锅炉中,空气预热器已经成为不可缺少的重要部件.在工业锅炉尤其是小型工业锅炉中,虽然目前采用空气预热器的尚属少数,但通过近几年的实践证明,空气预热器对工业锅炉的节能和可靠运行,有着重大的经济,社会,环境价值. 空气预热器可以有效的利用烟气的余热,降低锅炉的排烟损失.经空气预热器加热后的热空气用于燃料的燃烧,会促进燃料层中燃料的加热,水分蒸发,挥发份析出燃烧,以及碳的燃烧和燃尽等过程.因此,锅炉内燃烧温度提高,化学和机械未完全燃烧损失减小.根据占全国工业锅炉总数60%的链条炉的运行经验,对于不装设空气预热器的工业锅炉,机械未完全燃烧损失q4，一般都为12%-20%，和排烟热损失q2共同组成了锅炉最大的热损失；而少数加装空气预热器的工业锅炉，只要将燃烧空气加热至85-100度，燃烧层的燃烧温度就可以提高100度以上，q4可降低到8%-12%，锅炉实际运行效率都在70%以上，而且一般可达75%。工业锅炉还有一个比较普遍的问题，就是出力不足。近些年来，工业锅炉燃用的煤质呈现出变差的趋势，即燃料灰分增加，挥发份下降，热值降低。因而燃料的正常燃烧过程受到影响，炉内燃烧温度下降，结果造成出q4增加外，还影响锅炉的处理。在这种情况下，空气预热器能发挥非常有效的作用，因为预热空气是促进燃料燃烧的重要措施。因此，工业锅炉采用空气预热器，除可以促进燃料的燃烧，提高锅炉效率外，还可提高锅炉的出力，扩大锅炉队煤种的使用范围。 目前，小型工业锅炉都要求加装铸铁式省煤器。这对回收锅炉排烟预热和变负荷是稳定锅炉压力会有一定好处。但是，工业锅炉的进水往往带有非连续性，铸铁式省煤器在管内水流停止时会发生水的汽化并造成水冲击现象，严重时会使省煤器受到损坏，因而影响锅炉工作的安全性。此外，肋片式铸铁省煤器的积灰堵塞问题，式中未能彻底解决。因为，在气流横向冲刷管束的条件下，管排之间存在的流动缓慢甚至停滞的封闭涡流区的流体动力特性是无法改变的，再加上肋片的存在，积灰问题始终存在，其结果是，流动阻力增加，换热效率下降排烟温度升高。再则，小型工业锅炉间断给水方式使省煤器在停水期间几乎不起回收烟气余热的作用。热力实验表明，停水期间锅炉热效率约下降44%-5%。一台4t/h的锅炉，间断进水方式，一年要多消耗120吨燃煤。对于这一类工业锅炉，省煤器的节煤作用大部分被间断停水而抵消掉了。 一些计算和研究指出，对快装工业锅炉，用空气预热器取代省煤器，排烟温度可能稍微上升（因为空气总吸热量较小），但由于燃料燃烧状况大为改观，q4降低的程度大大超过q2的增减，因此，锅炉效率是提高的。 由此可见，工业锅炉加装空气预热器，用以取代省煤器，对锅炉节约能源，提高出力和煤种的适应性，以及提高锅炉运行的安全性，都有重要作用。 2.工业锅炉空气预热器的性能要求 锅炉配用空气预热器的重要意义早就憋人们所认识。小型工业锅炉队所配装的空气预热器有以下严格的性能要求 耐腐性 工业锅炉的运行特点是启停频繁，在启停过程中，流经空气预热器的烟气温度较低，壁面结露现象严重，低温腐蚀问题应给予注意。如果燃料含硫高，腐蚀问题就更为突出。因此，空气预热器应有较好的耐腐蚀性能。 抗积灰 良好的抗积灰性能是保证空气预热器有较高的换热效率和较小的流动阻力的关键。如果其受热面采用烟气横向流过管束的流动形式，由于流体流动动力特性的原因，积灰是不可避免的 流动阻力小 空气预热器阻力小，对锅炉运行中工况的调节十分有利；相反，如果空气预热器的阻力过大，不仅不利于工况调节，而且对旧炉子的改造还可能涉及到鼓风机，引风机的更换问题，这将影响到空气预热器的广泛使用 换热效率高 空气预热器对锅炉所起的作用，关键在于提供足够的热风，同时又降低排烟损失。而要实现这一目的，就要求空气预热器具有较高的换热效率。如果换热效率低，一方面热风温度低，起不到改善炉内燃烧工况的作用，另一方面，排烟温度会提高，热损失会增加 寿命长，投资回收期短 3．空气预热器的性能和特点 （1）空气预热器以铸铁肋片管作为换热元件，铸铁耐腐蚀，耐磨损。再加上强化传热措施，提高了换热表面温度，因而该空气预热器可以从根本上解决一般空气预热器受热面的低温腐蚀问题 （2）在空气预热器中，含灰烟气在管内作轴向流动，干净空气在管外绕流肋片管束。轴向流动具有积灰少喝阻力低的特点，即使采用较高流速，流动阻力也不打，而较高的流速则是减少换热器灰堵的重要条件；而干净空气在管外扰流肋片管束不会形成灰堵问题，也就是说，空气预热器具有较好的抗积灰特性 （3）流动阻力小时空气预热器的另一优良性能。烟气侧阻力小的原因上面已作了说明；在空气侧，采用了横向肋片式扩展表面，使外表面的换热面积增加了许多倍。因此，采用较低的空气流