复合相变技术在链条锅炉中的应用20110508

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1、复合相变换热技术在链条锅炉中的应用江苏江源热电有限公司吴晓王桂山摘要：复合相变换热技术主要是根据热交换原理，利用复合相变换热器实现烟气与水的对流换热，达到回收烟气余热、提高水温、降低排烟温度的目的，实现节能降耗和治理污染的目标。它通过采用具有自主知识产权的“相变段”独有专利技术，创设“壁面温度”换热器设计参数新理念，彻底解决了烟气低温结露和腐蚀等关键性难题。它的核心部分“相变段”通常安装在烟气进入除尘器前的水平烟道上，加热后的除盐水则送回到除氧器中循环利用。关键词：复合相变链条锅炉节能减排增效1、前言江苏江源热电有限公司属技术密集型热电联

2、产企业，位于江阴长江大桥北岸、江苏沿江城市--靖江市城区的东北部，占地80余亩，固定资产1.06亿元。现有职工280人，其中科技人员62人。主要设备有：UG-75/39-MX5-15型75t/h双链条炉1台(0#锅炉)，WGC-35/39-15型35t/h链条炉1台(1#锅炉)，UG-35/39-MX5型35t/h抛煤炉5台(2#～6#锅炉)，6MW和3MW背压式汽轮发电机组各一台，6MW抽凝式汽轮发电机组一台，总装机容量为15MW。生产能力为：年产蒸汽约110万吨、电力1.1亿千瓦时。公司正常运行三台炉，每天用煤400多吨，产生烟气约7

3、000km3。这些高温烟气含有较多热量，排入大气中既造成了环境热污染，又造成了能源的大量浪费，还增加了除尘负担。为响应国家节能减排的号召，实现回收烟气余热、降低排烟温度、减少污染物排放，公司经过前期调研、可行性分析及对周边电厂使用效果考察等，决定对0#锅炉实施复合相变换热器技改。2、复合相变换热技术2.1热管换热器的低温腐蚀由于燃煤锅炉产生的烟气中含有硫氧化物，与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当换热器壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），则会在其表面形成液态硫酸（称为结露），引起低温腐蚀，导致热管换热器损毁。2.2复合相变换热技术工作

4、原理2.2.1复合相变换热技术主要是根据热交换原理，利用复合相变换热器实现烟气与水的对流换热，达到回收烟气余热、提高水温、降低排烟温度的目的，实现节能降耗和治理污染的目标。它通过采用具有自主知识产权的“相变段”独有专利技术，创设“壁面温度”换热器设计参数新理念，彻底解决了烟气低温结露和腐蚀等关键性难题。它的核心部分“相变段”通常安装在烟气进入除尘器前的水平烟道上，加热后的除盐水则送回到除氧器中循环利用。2.2.2“相变段”的概念是将原热管换热器中相互独立的部分，通过优化设计构造成一个关联的整体，保证“相变段”受热面最低壁面温度只有微小的梯

5、度温降。2.2.3通过“相变段”烟气与水的对流换热，可以使水充分吸收烟气中的余热，实现提高水温、降低自用汽的目的。2.2.4通过“相变段”水量的调节，可以对受热面最低壁面温度实现闭环控制，实现壁面温度的恒定或调节。2.3复合相变换热技术核心内涵2.3.1大幅度降低烟气排放温度，使大量的中低温热能被有效回收，产生十分可观的经济效益。2.3.27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，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。2.3.3实现了换热器金属受热面最低壁面温度处于

6、可控可调状态，使复合相变换热器具有相当幅度的调节能力，适应锅炉的燃料品种以及传热负荷的变化，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定。2.3.4保留了热管换热器所具有的高效传热特性的同时，可通过排除不凝气体有效解决老化问题，大大延长了设备的使用寿命。3、0#锅炉生产情况3.1运行记录0#锅炉实际运行情况：当锅炉给水流量70t/h时，省煤器进口水温102℃，出口水温235℃，沸腾度0.64%，省煤器进出口烟温分别为660℃、270℃，空预器进出口风温分别为20℃、190℃，排烟温度170℃，烟气流量为144800m3/h，即89252Nm3/h，通

7、过热平衡计算，得出空气流量为57200Nm3/h。其相关参数如下图所示：3.2燃料分析及酸露点估算0#锅炉采用煤炭作为燃料，煤质分析资料如下表：项目符号单位数值收到基低位发热值Qnet.arMJ/kg21.653收到基水分Mar%14.49收到基灰分Aar%21.884收到基碳Car%52.42收到基氢Har%4.56收到基氧Oar%4.96收到基氮Nar%0.896收到基全硫Sar%0.8采用冯俊凯等主编的《锅炉原理及计算》（第三版）推荐的经验公式，烟气酸露点计算如下：β为常数，当α=1.5时，取β=129；飞灰系数0.1折算硫分根据上

8、述数据计算得出烟气酸露点为：tld=108.42℃。下表列出了在通常的运行工况下0#锅炉使用不同煤种的烟气酸露点值：7含硫量酸露点含水量0.6%0.7%0.8%0.9%1.0%1.1%1.2%