复合式相变换热器在火力电厂的应用.pdf

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1、2012年12月吉林电力Dec．2012第4O卷第6期(总第223期)JilinElectricPowerVo1．40No．6(Ser．No．223)复合式相变换热器在火力电厂的应用ApplicationofCombinedPhase—changingHeatExchangerinThermalPowerPlants周志辉(大唐长春第三热电厂，长春l30103)摘要：针对火力发电厂排烟温度过高，降低锅炉效率、增加煤耗、脱硫冷却水增加、缩短布袋除尘设备使用寿命的现状，介绍了在锅炉系统加装复合式相变换热器回收余热、降低排烟温度的新技术，对复合式换热器的结构、工作原理、技术特点存在的问题及采取的

2、措施进行了详细论述，通过实例对经济效益和环境效益进行了分析。关键词：复合式相变换热器；受热面；节能；腐蚀；磨损中图分类号：TK172文献标志码：B文章编号：1009—5306(2012)06—0048—02随着社会经济的发展，节能降耗已成为发电企和壁面温度保持相对稳定；保留了热管换热器所具业可持续发展的重要途径之一，越来越受到重视。火有的高效传热特性的同时，还可通过排除不凝气体力发电厂发电供热过程中，输入锅炉的热量除一部有效解决设备老化问题。分被工质吸收外，还有一定的损失。其中占的比例最大的是排烟热损失，锅炉加装复合式相变换热器，进2复合式相变换热器结构及安装行锅炉尾部烟道余热的回收利用，

3、可以减少排烟热损失，降低煤耗，提高机组经济效益。a．复合式相变换热器，由本体设备及相变本体凝结水管路、相变换热器冷却水管路、相变本体蒸汽l复合式换热器的工作原理及技术特点管路、管道泵、除盐水管路、汽包、阀门等组成。结构见图1。左侧烟道部分1．1工作原理复合式相变换热器的基本工作原理是将热交换过程分为蒸发和冷凝2个工作段。在蒸发段，烟道内的换热器吸收烟气热量，使管内热工质由液态变为气态，然后蒸汽沿上升管进入冷凝段，在该段中加热热网水，同时蒸汽被冷凝成液体，并沿下降管回到换热器蒸发段，实现闭环控制。1．2技术特点复合式相变换热能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量的中低温热

4、能被有效回收；在降低排烟温度的同时，保持金属受热面壁面温度处于较高的温度水平，远离酸露点的腐蚀区域，避免了结露腐蚀和堵灰现象的出现；实1．汽包A2．汽包B3．空气预热器后左侧烟道4．除尘器前左侧烟道5．下段A6．下段B7．热网加热器现了换热器金属受热面最低壁面温度可调控性，使图1复合相变换热结构示意图复合式相变换热器具有相当幅度的调节能力，适应b．复合式相变换热器安装在除尘器前烟道空锅炉的燃料品种以及传热负荷的变化，使排烟温度收稿日期：2012-07—30作者简介：周志辉(1970一)，男，工程师，从事热动专业技术工作。·48·2012年12月吉林电力Dec．2012第40卷第6期(总第2

5、23期)JilinElectricPowerVo1．4ONo．6(Ser．No．223)气预热器出口90。弯头12．27～14．6m标高处，共间。设计断面速度梯度，避免底部积灰，采用导流板安装2组(炉左炉右各1组)，每组分3件并列安装或防磨瓦，进行气固两相流体特性调整。操作时适当在指定位置，每件质量约为24t。其中，1台的吸热调整导流板以防止烟气走廊的产生，在前2排换热段加装在原锅炉烟气系统尾部竖直段，即空气预热管道(沿烟气方向)加装防磨瓦，在前3排换热管道器之后，除尘设备之前的竖直烟道中。将回收的烟气(沿烟气方向)采用防磨翅片，减少飞灰颗粒对换热热量用于加热高温热网水或凝结水。相变下段受

6、热管道的直接冲击性磨损，保证换热器的寿命；采取锰壁面温度始终高于燃煤酸露点温度，从而保证换热钢(409)、镍钢等特殊防磨材料，增加管壁厚度，以延器不结露、不积灰、不腐蚀，安全运行。长高硬度灰分的磨损周期。通过采用以上措施，可尾部烟气余热装置安装于空气预器后、除尘器以确保相变换热器的使用寿命在1O年以上。前的竖直烟道中间。换热器在设计上保证出口处烟气温度在安全合理的区间范围内(高于酸露点温度4经济效益分析+5C)，以保证尾部烟气余热装置性能设计数据，在最小与冬季额定抽汽工况范围内安全稳定运行。以某2×350Mw供热机组为例，其经济效益与环境效益分析如下。3存在的问题及采取的措施a．加热热网水

7、效益，相变换热器的最低壁面温度设定在113C以上(高于烟气酸露点107．29C)，3．1存在的问题夏季原空气热预器出口平均烟温为157C，改造后a．复合式相变换热器的受热面金属壁面温度换热器尾部排烟温度127C，此区间烟气降温幅度低于酸露点时，烟气中灰分粘附在受热面上，形成堵为30C。冬季原空气预热器出口平均烟温为灰的同时，烟气中含有硫酸酐的水蒸气在壁面凝结，161C，改造后换热器尾部排烟温度123C，此区间造成低温腐蚀