三维内外肋管换热元件在空预器上应用.ppt

以三维内外肋管为换热元件的管箱式换热器在燃煤电厂的应用
胡庆权
重庆九龙电力股份有限公司九龙发电分公司
20012年11月
目录
项目针对问题现状
1
2
项目原理说明
项目技术特点
5
6
创造性和先进性
综合效益评价
推广范围和前景
7
3
4
经济效益和社会效益
一、项目针对问题现状
重庆九龙电力股份有限公司九龙发电分公司#1机组,于1996年1月投产,机组容量1×200MW,锅炉为DG670/140-8型超高压中间再热自然循环固态排渣炉。设计排烟温度154℃,锅炉尾部烟道布置高、中、低三段管式预热器,低温段采用热管预热器,其余为螺旋槽管预热器。由于热管预热器堵灰严重,导致排烟温度过高(达200℃),2002年对中温段预热器进行改造、2004年10月由原厂家对热管预热器进行改造,改造后排烟温度165℃左右,2006年在热管预热器箱体顶部加装一个由4排热管组成的小箱体,以降低排烟温度。
几度改造后效果仍不好,且随运行时间推移,排烟温度逐年升高,到2012年排烟温度高至170-180℃运行,锅炉效率降低。
重庆电煤市场持续紧张,煤质不断恶化,原煤含硫量(%)和灰份(40%左右)均已大大超过设计值(%和25%),随着热管换热器管子的逐步失效,加速了热管预热器的磨损,并在热管失效区域开始出现积灰和低温腐蚀等,这已严重危及锅炉机组的正常运行,锅炉排烟温度的升高导致锅炉热效率逐步降低,发电煤耗随之增加。
项目针对的问题现状
二、项目原理说明
2004年,为解决给水泵冷油器油温偏高的问题,在不改变原冷油器结构和外形尺寸的情况下,仅用三维肋片管替代原光管,使问题得到充分解决;2008年5月,为解决脱硫用蒸汽-烟气换热器(简称SGH)腐蚀问题,我们以Φ102×2×6050mm的三维内肋管为换热元件,制成管箱式烟气-烟气换热器,直接用原烟气加热脱硫后的净烟气,该装置至今已运行近5年,仍完好如初,无日常维护、不结垢、无腐蚀,可靠性高,由于确保了脱硫后净烟气处于过热状态,使二氧化硫无法凝结形成亚硫酸(这是烟道和烟囱腐蚀的根源),使烟道和烟囱远离腐蚀的根源(干燥的二氧化硫不腐蚀金属和水泥),既解决了“石膏雨”的问题,也确保烟道和烟囱的安全。2008年10月,为探索三维肋片管用于空气预热器的可能性,我们在一级预热器内安装了70多根三维内肋管(Φ40×),以观察其堵灰磨损情况。运行4年多后管子完好无损,管内肋片清晰可见,至今完好如初,未出现过积灰、结垢和腐蚀等问题。
照片拍摄于安装运行后的2010年4月22日, 14:10:06,整体看预热器管箱表面有轻微积灰,管内无堵塞。
照片拍摄于2012年6月28日9:42:16,运行的现场拍摄的三维管预热器。
在上述成功案例的基础上,本次保留原有高、中温段空气预热器,仅拆除原一级空预器低温段热管换热器,同样位置安装一台以三维内、外肋管(Φ57×2)为换热元件的管箱式空气预热器,重量减轻一半以上。
项目原理说明
三维内外肋管及其加工工艺是一项先进的强化换热的设计、制造技术。该技术国际领先,曾获得国际金奖和国家发明奖。利用该技术制造的换热管其强化传热效果可达光管的2—4倍,已在家电、石化、电力等行业领域的换热器上应用,取得了很好的经济和社会效益,本项目是首次在火电厂酸腐蚀严重的低温段空气预热器上应用。
三、项目技术特点:
项目技术特点
与普通光管、螺旋槽管、二维内肋管、砂粒型粗糙管以及波纹管等比较,三维肋片管有如下特点:
1、 热力性能最好、加工工艺最先进、应用领域最广泛、结构最紧凑的管式换热器。—6倍,沸腾换热系数可达光管的2—5倍,凝结换热系数可达光管的3—5倍,减少换热器的体积和重量,省材30—70%,体积缩小30—70%;
2、 易于通过调整内、外肋片高度、布置方式和数量等方式调整管壁温度,而“卡门涡街”的存在使得干灰难以在管壁表面沉积,这有利于尽可能降低管子表面在锅炉烟道中的结垢和腐蚀等问题,无漏风、免日常维护,加上较大口径(空气预热器Φ57及以上,脱硫用烟气-烟气管箱式换热器Φ102及以上)确保了换热器不堵灰,更加安全可靠;
3、 最优秀的管内强化换热技术,其他技术难以企及,能够比其他换热器在更低的温差下工作;
4、 管箱式换热器是安全可靠性最高的换热器,以三维内、外肋管为传热元件的管箱式空气预热器,其紧凑的结构和优良的整体换热性能,能够在满足阻力要求的情况下替代大机组回转式空气预热器,以克服回转式空气预热器固有的蓄热式结构(冷热交替)和不可避免(动静间隙)的漏风引起的结露、结垢、积灰和腐蚀,彻底解决回转式空气预热器的漏风问题,如果深度利用排烟热源,则必须进一步降低排烟温度,