关于整体型螺旋翅片管省煤器的技术优势关于整体型螺旋翅片管省煤器的技术优势总述:上级省煤器上移 750mm,上级省煤器重新制造加工,采用最先进的整体螺旋翅片管结构型式,压缩节省空间 300mm,上级空预器下移 1000,如此可让出空间 2015,加上原有检修宽间,可利用空间为 2205mm上级省煤器采用全新结构省煤器:布置见详图整体螺旋翅片管优点如下:一、传热效率分析1 与光管相比:大幅度扩展了烟气侧受热面积,采取强化传热手段,其传热效率提高 4 倍以上2 与高频焊接螺旋翅片管及 H 型翅片管相比:2.1 根据传热学理论,整体型螺旋翅片断面为梯形,更有利于热量的传导,而高频焊翅片和 H 型翅片均为矩形断面,与基管结合面积小,不利于热量的传导,其传热效率低于梯形断面特别是 H 型翅片,和基管接触面积与翅片面积之比更小,其传热效率更低2.2 整体型螺旋翅片管翅片是与基管整体轧制而成,而高频焊翅片和H 型翅片均为焊接在基管之上,不可避免的在焊接结合面上会有热阻,更值得指出的是,在烟气气流的横向冲刷过程中,省煤器会产生不同程度的振动,焊接翅片的焊缝会在振动中出现裂纹,甚至出现所谓“套圈”现象,因此,焊接热阻会影响传热效率,运行时间越长问题会越突出。
3 整体型螺旋翅片管抗积灰性能好,传热效率高下图是西安交通大学多相流国家实验室《气流横向冲刷管束时飞灰沉积特性的试验研究》〖1〗关于整体型螺旋翅片管、H 型翅片管、针翅管的飞灰沉积特性成果036912151821242730330100200300400500600700单位面积积灰量/g时间/minH型翅片管(slb=12.7mm)H型翅片管(slb=19.05mm)H型翅片管(slb=25.4mm)顺列螺旋翅片管(slb=7mm)顺列螺旋翅片管(slb=9mm)顺列螺旋翅片管(slb=11mm)错列螺旋翅片管(slb=7mm)错列螺旋翅片管(slb=9mm)错列螺旋翅片管(slb=11mm)针翅管从上图得出结论为:积灰性能依次为:错列布置的整体型螺旋翅片管、顺列布置的螺旋翅片;其次是错列、顺列布置的 H 型翅片管;针翅管积灰最严重另一个由上海理工大学《整体型螺旋翅片管束灰污系数的试验研究》〖2〗研究成果表明:整体型螺旋翅片管灰污系数数值仅为光管灰污系数数值的 3/5 左右整体型螺旋翅片管上述优异的抗积灰特性主要源自于:①翅片 R圆角过渡,齿槽形成涡旋的自清作用②整体型螺旋翅片根部轴向风速有利于自清作用。
焊管及 H 型焊缝根部褶皱及不平整易产生积灰二、省煤器使用寿命分析1 整体型螺旋翅片管是采用多棍滚压轧制而成,加工过程使表面机械强度和材质硬度大幅度提高根据“国家钢铁产品监督检验中心”出具的我公司送检样品的检验报告〖3〗〖4〗显示:经过加工后整体型翅片管比原母管机械强度 σs 由 260MP 提高到 450MP;材料表面硬度 HV170 提高到 HV250由此,整体型翅片管省煤器比高频焊管、H 型翅片管、光管具有更强的承压能力和更高的耐磨性能使用寿命显著提高2 据相关研究,省煤器管束的磨损与烟气流速 ω 的 3.22 次方成正比,因此减低烟气流速是解决省煤器磨损的主要途径之一在省煤器吸热量保持不变的情况下,由于采用整体型螺旋翅片管可大幅度减少省煤器横向纵向管排,因此烟气流速必然有所降低,使得省煤器磨损量减少以朝阳发电厂 2#炉省煤器改造为例〖5〗,改造前后,在省煤器吸热量有所增加的情况下,烟速降低了 0.7m/s,大大减轻了省煤器的磨损提高了省煤器的使用寿命3 西安交通大学山东大学《螺旋翅片管防磨和防积灰特性试验研究》〖6〗研究成果表明:在翅片之间,固相颗粒密度和主流速度呈抛物线规律分布,从而降低了固体颗粒对翅片表面的撞击能量,减轻了对翅片和基管的磨损。
使用寿命更长4 防腐性能较好多棍滚压成型,翅片管表面平整光滑,晶格铁素体+珠光体,组织致密,翅片与基管 R 圆角过渡,金属文理连续防腐性能提升5 经过计算,整体型螺旋翅片管省煤器使用寿命是光管、焊管、H 型翅片管的 1.8-2.5 倍,以山东东营热电厂为例,其 3x260T/H 锅炉自 2005 年运行以来,省煤器未出现任何故障,排烟温度维持设计温度良好三、整体型螺旋翅片管省煤器阻力特性和节能效果1 整体型螺旋翅片管省煤器体积比光管型式省煤器减小 50%,比焊管和 H 型省煤器减小 20%,因此可大幅降低引风机能耗,节电2 据文献介绍〖7〗,宝钢自备电厂 30 万机组省煤器改造,运行能耗可节约 50%,省煤器体积减小 40%,金属耗量大幅降低参考文献:〖1〗《气流横向冲刷管束时飞灰沉积特性的试验研究》〖2〗《整体型螺旋翅片管束灰污系数的试验研究》〖3〗《检验报告》 (2005)钢质检(W)第 900 号〖4〗《检验报告》 (2005)钢质检(W)第 901 号〖5〗《螺旋肋片管省煤器的防磨及节能效果分析》〖6〗《螺旋翅片管防磨和防积灰特性试验研究》〖7〗《宝钢自备电厂螺旋翅片管节能效果分析》。