热管空气预热器的应用技术总结

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1、万方数据2001年大氮肥I丑I萨SPAdeNitrogenousFeai]izerlndustry第24卷第4期热管空气预热器的应用技术总结胡德宏(沧州大化集团有限责任公司，河北沧州，061000)摘要介绍热管空气预热器更换以后使用情况，分析热管热效率、积灰结垢、腐蚀、密封泄漏、热管压差阻力及经济效益。关键词热管空气预热器热效率应用大型化肥厂一段转化炉烟气余热回收方法很多，所采用的换热设备也各不相同。沧州大化集团有限责任公司合成氨装置1998年4月大修以前用的是回转式空气预热器，因其在使用过程中出现很多问题：

2、积灰结垢、腐蚀严重、气体流动阻力大、烟气与空气侧密封泄漏大、运行由电机带动、雨季出现晃电时电机被晃停、空气预热器不运转等，对系统生产影响很大。1998年4月年度大修，把旋转空气预热器改为热管空气预热器，5月开车正常后，炉子烟气回收热效率及气体流动压差阻力、燃料气量节能值均达到了预热的目标值，目前热管空气预热器已运行了两年时间，现对使用效果做全面总结。1热管空气预热器的工作原理放热段(工质)热段图1热管结构热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量。热管的下半截插在烟

3、气侧，上半截插在空气侧，管内的水受烟气加热气化上升至顶部空气侧，被空气冷却冷凝放出热量，变成液态水依靠重力又返回下部烟气侧，即利用水的蒸发—泠凝把烟气热量传给燃烧空气。热管结构见图t。2热管空气预热器投用后的效果对比旋转式预热器更换成热管空气预热器后，投用两年来的效果见表1、表2。表1旋转式和热管式预热器空气侧数据对比表2旋转式和热管式预热器烟气侧数据对比进预热器流量／Icg·h一276415出预热器流量／kg·h。1290315276415入口温度／℃272275入口压力／Pa一1166．2—1166．2出

4、口温度／℃130140通过预热器压力降／Pa1215．2<。960．4空气泄漏量／kg·h。1139000引风机转速／r·mino通过表l、表2中数据对比，热管式空气预热器投用以来的各项指标比设计指标都要好，空气侧及烟气侧各项指标都在设计范围内，设备运转很好。收稿日期：2001—01．16。作者简介：胡德宏，男，1967年出生，助理工程师，1989年河北省化工学校毕业，一直从事合成氨生产技术管理工作。联系电话：(0317)2046425。46瓢季

5、m溉o●，4擞；喜螨叭。锄挑懿m枷。镒万方数据大氮肥2001年

6、第24卷3空气预热器运行结果热管预热器投用时和投用两年后的数据对比见表3。表3热管空气预热器投用数据对比3．1热管空气预热器换热效率由于燃料成分和流量现场无法测量，只能以100％负荷下的原始数据作为计算基础，即烟气量G。=276415kg／h，空气量G。=239375ks／ho烟气放热量(Q。)：投用时Q。=G。×C。×At。=13661kW式中：C。—烟气的比热，kJ／kg·℃投用一年时：Q。l-15556kW空气吸热量(Q。)：投用时Q。=G。×C。×At。=14763kW式中：C佻—空气的比热，kJ／蚝

7、·℃投用一年时：Q。l_13407kW投用时偏差：Q。一Q。=1102kW损失差：7．46％一年时偏差：Qd—Q。l=2149kW损失差：13．8％。通过计算结果可以得出结论，预热器在刚投用时的热效率最高，完全达到了设计要求。但随着使用时间的延长，热管空气预热器空气侧及烟气侧进出口压降升高，热管热效率也随着有些下降，但属于设计范围内，完全达到要求。3．2烟气侧阻力热管空气预热器在投用时阻力最小，达到了设计要求。一年后烟气侧阻力有些升高，已达519．4Pa，这说明热管有些积灰、结垢。1999年lO月大修时检查，

8、烟气侧有些积灰结垢，但不太严重。定期吹扫器吹扫，到2000年9月烟气侧阻力没有太大变化。3．3空气侧阻力热管空气预热器空气侧阻力在投用时最好，达到了设计要求。一年后空气侧阻力有些逐渐升高，达到392Pa。1999年10月大修时检查发现空气侧人口热管上有大量保温丝棉及塑料袋，影响了空气侧换热效率，空气侧进出口压降也升高。全部清理后，大修开车空气侧阻力313．6Pa。二年后空气侧阻力没有大的变化。3．4热管预热器密封泄漏情况通过预热器进出口烟气中的氧含量分析数据来确定空气侧和烟气侧中间隔板的泄漏量大小，分析数据见

9、表4。表4热管式空气预热器烟气侧进出口烟气中氯含量分析％UU29．88．09．78．49．16．7Q3．03．13．23．63．7塑§Q：!§旦：!至Q：!董Q：!§Q：!表4分析数据，说明热管预热器空气侧与烟气侧密封泄漏量很小，中间隔板密封效果很好。3．5气流分布情况由于1998年3月更换的热管预热器，1999年lO月全厂大修，检查空气侧与烟气侧气流分布情况很好，没有出现气流分布不均的情况。3．6