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1、整体型螺旋翅片钢管介绍产品名称：整体型螺旋翅片钢管应用领域：可广泛用于电站锅炉、余热锅炉、船舶、钢铁、石油、化 工、制冷、暖通等工业和民用换热领域。生产设备：自主研发的专利设备研发单位：洛阳启程电力技术有限公司所属技术领域：扩展表面强化换热技术 生产工艺：由厚壁无缝钢管热滚轧挤压成型。具体生产过程为：厚壁无缝钢管经过2000HZ2500HZ中频感应加热到900950C，自动进 入周向呈 120分布的三组特制滚轧刀片，厚壁无缝钢管一次性被轧制 成壁厚、翅高、翅距、翅形符合要求的螺旋翅片管，（也即是壁厚减 少的那部分金属一次性塑性变形成了翅高、翅距、翅形符合要求的螺 旋翅片）且翅片与管子为一体结构
2、，翅片表面平整光滑。技术领先程度：国内独家生产技术优势：现在使用的螺旋翅片钢管多为缠绕式、高频焊接式、钎焊 式螺旋翅片钢管。整体型螺旋翅片钢管以其使用寿命长、传热性能稳 定、节能效果明显，成为上述三种形式螺旋翅片钢管的更新换代产 品，其优势表现在以下方面：1、使用寿命长，是缠绕焊接式翅片钢管的3 倍以上。2、翅片根部与管子形成弧切、翅片表面光滑，彻底消除了其他形式 翅片管由于翅片根部折叠不平易产生的积灰、堵灰、结渣现 象。3、采用热滚压轧制工艺生产，提高了金属组织的致密度、屈服强 度、抗拉强度和耐磨损性能。4、由于翅片与管子为一体结构并呈螺旋带分布，因此整体型螺旋翅 片钢管的承压能力是等壁厚同
3、内径无缝钢管的3 倍以上。5、耐磨损，解决了燃煤锅炉对流受热面因风速高、灰浓度大磨损严 重的问题。（特别是循环流化床锅炉）6、翅片与管子为一体结构，彻底消除了其他形式翅片钢管由于翅片 与管子为两体结构所不能克服的接触热阻，且翅片纵剖面呈梯形 结构，因此最大程度的提高了翅片换热效率。7、采用了整体型螺旋翅片扩展表面换热，在同等工况下，管束的换 热系数是等壁厚同内径无缝钢管的 3.55.5 倍，是同规格焊接式 螺旋翅片钢管的2 倍。8、翅片与管子为一体结构，因此用于温度高、环境恶劣的工作场 合，不会发生其他形式翅片钢管易产生的因翅片松弛、脱落而造 成的传热性能不稳定现象。采用整体型螺旋翅片钢管设计
4、或改造省煤器（热交换器）有效解决排烟温度高，省煤器积灰和磨损等问题洛阳启程电力技术有限公司项目背景1. 降低排烟温度的意义排烟热损失占输入能量的6%8%，占锅炉热损失的60%80%,是各项热损失 中最大的一项，是影响煤耗高低的一个重要因素。一般情况下，400t/h以下锅炉 排烟温度每降低10C，锅炉热效率可提高1%, 400t/h以上锅炉排烟温度每降低 1215C，锅炉热效率可提高1%。所以排烟温度是锅炉安全经济运行最重要的指 标之一。如何降低排烟温度 ,减少排烟热损失 ,提高锅炉热效率 ,是锅炉设计及改 造中的一项极为重要的工作，是实现低碳排放、节能降耗的有力体现。2. 排烟温度偏高的现状我
5、国许多工业锅炉、电站锅炉的排烟温度高于设计值，约比设计值高2050C。若干例子如下表：锅炉来源主要参数排烟温度1.中铝公司广西分公 司热电厂2#高压煤 粉炉额定出力130 t/h 过热烝汽压力9.8MPa 过热蒸汽温度540C 配有上下级省煤器和上下 级空预器实际值210C远高于设计 值 148C热风温度咼于设计值60 100C。年多耗煤近3000 多吨。2.长沙耒阳电厂2台 HG670/140-WM10 固 态排渣煤粉锅炉额定出力670t/h 过热蒸汽压力13.82MPa 过热蒸汽温度540C 配有上下级空预器和单级 省煤器实际值160180C，高于设计值145C3.广东东莞造纸厂循 环流化
6、床锅炉额定出力75t/h 过热蒸汽压力3.82Mpa 过热蒸汽温度450C实际值近170C，高于设 计值152C3. 排烟温度偏高的原因和解决措施原因描述措施及效果非主要因素煤种煤种变化受煤炭资源和运输 等限制。影响客观存在，无 法改变。空预器入口风温即外界环境温度。给水温度即省煤器入口水温，受机组 负荷变动或咼压加热器投停 影响。锅炉负荷锅炉负荷受锅炉出汽产量需 求等影响。主 要 因 素漏风主要是炉膛和制粉系统漏 风。检修中查漏堵漏。 可降低排烟温度约 12C。制粉系统掺冷风里多在磨煤机出力一定出口温度 一定下，制粉通风量基本一 定，若次风（燃料风）比 例大，则二次风（来自空预 器出口热风）
7、越少，使得排 烟温度升高。设计合理风粉配比 曲线，适度降低一 次风率，增大二次 风掺入量。经验表 明，这一措施可降 低排烟温度约2 3C。受热面积灰、结 渣炉膛的水冷壁结渣积灰，过 热器、省煤器和预热器积灰 都会因烟气侧的放热热阻增 大，使烟气的放热效果变 差，导致排烟温度升高。加强吹灰，适当缩 短吹灰间隔。经验 表明，这一措施可 降低排烟温度约 6C。受热面不足锅炉排烟温度升高可以看作 是运行工况下受热面传热量 不够造成。增加的受热面越 靠近炉膛，降低排烟温度效 果越不明显。因为受热面增 加后，该级传热量增加，出 口烟温降低，下一级受热面 传热温差减小，传热量减 少，最终导致排烟温度降幅 减
8、小。而且锅炉安装后过热 器和炉膛受热面难以调整。可行方案是增加低 温受热面，即省煤 器或空气预热器的 面积。建议使用技 术革新产品：整体型螺旋翅片管 式省煤器超导热管式空气预 热器4.省煤器改造与空预器改造对锅炉的影响区别 强化省煤器吸热量，和强化空预器吸热量，均可有效降低锅炉排烟温度。主要区别 在于后者对热风温度及锅炉结焦有影响：采用超导热管式空气预热器，同时也提高了空预器出口热风温度。热风温度高，即 意味着炉膛燃烧区温度高。但对于高挥发份、易结焦的褐煤，燃烧区温度上升使得 锅炉结焦倾向增加。整体型螺旋翅片钢管式省煤器（热交换器）1. 性能比较 传统类型省煤器是光管式省煤器（铸铁或钢管），比
9、较新的有采用高频焊接技术实现的螺旋翅片管式省煤器。按换热管直径相同、壁厚相同，比较如下：光管式高频焊螺旋翅片管式整体型螺旋翅片管式翅片与母管连接咼频焊接一体化，无需焊接传热面积小单位长度受热面积F单位重量表面积A大单位长度受热面积4F大单位长度受热面积4F 单位重量表面积约2A传热系数低，K在传热过程中烟气 侧换热起主导作 用。管内、外换热 面积相等，导致烟 气未将热量及时传 递就流走。高，2K 存在接触热阻，传热 不稳定。长期使用易 产生焊缝开裂，不得 不更换翅片管。假如 裂缝间隙为0.1mm，空 气的导热系数为0.021 千卡每平方米小时 度，则热阻达到 0.0045平方米小时度 每千卡，
10、相当于180 毫米厚钢板的热阻。更高，3K1. 无接触热阻。2. 翅片剖面呈梯形， 更有利于换热性能。3. 单管换热系数是光 管的67倍，管束的 努谢尔数Nu大于光管 的3倍。见附图2.积灰易积灰。多在管子背面形成 积灰。烟气侧的灰 渣层导热系数很不易积灰。1.翅片形成导流板， 管子背后形成卡门旋 涡，对管子形成自我更不易积灰。1.翅片根部与母管之 间为小角度圆滑过 渡，表面光滑；小，即使污垢层很 薄，所产生的热阻 也很大。每毫米 的灰渣层，相当于 400毫米厚的钢 壁。污垢热阻的存 在，不但削弱了传 热，还导致管壁温 度显著升高，从而 易使管壁过热而烧 坏，以致引起事 故。清洁作用。2.翅片
11、根部折叠和凸 凹不平易引起积灰、 结渣、堵塞问题。2.翅片具有导流作 用，导流形成的气流 旋涡有吹灰作用，故 自我清洁效果卓越。 见附图3.承压强度按锅炉用钢管标准略高相当于外装加强肋因为翅片与母管有机 一体，并形成螺旋 带。比光管显著提高 近3倍。见附图1.耐磨损度低容易发生因烟气中 的灰分颗粒的高速 冲刷磨损，使得管 壁减薄，引起爆管提高翅片对母体起到增加 强度和阻挡直接冲刷 的作用显著提高。采用热滚压轧制工艺 生产，提高了金属组 织致密度和硬度。硬 度增加提高了整体型 翅片管尤其是翅尖的 耐磨性，对抵抗烟尘 冲刷有利，解决了硫 化床锅炉因受热面烟 气流速咼颗粒硬度大 而磨损严重的问题。使
12、用寿命短2-3年需要大修或 更换略长显著延长，是焊接式 翅片管3倍以上。2. 国家强制认证、质量控制和企业标准 我公司生产的整体型螺旋翅片管，为目前业界唯一通过国家权威机构强制认证的产 品。主要检测及认证如下：1. 通过西安交大多相流国家重点实验室单管、管束的传热和阻力测试2. 通过电力工业热力发电设备及材料质量检测中心高温拉伸测试3. 通过天津市质检站水压试验和水压爆破试验4. 通过国家钢铁产品质量监督检验中心化学成分、常温拉伸、表面硬度、金相 组织测试5. 通过国家特种设备检测研究中心全面技术评定我公司已通过IS09001:2000质量控制体系认证，严格按照国家锅炉用钢管标准和 企业标准Q
13、/LQD整体型钢质螺旋翅片钢管控制产品质量。我公司生产整体型螺旋翅片钢钢管，并提供省煤器（热交换器）设计和制造服 务。经济性分析1. 单独提供整体型螺旋翅片钢管，当前价格为人民币14500元每吨，含运费。规 格型号按客户需求。2. 省煤器改造费用。以75t/h锅炉计算给出以下基本数据和价格：a. 整体型螺旋翅片管型号为32x3.5 （外径32mm，壁厚3.5mm）,管翅距13mm, 翅高12mm。翅片管重量为8kg/m。按此规格计算，省煤器翅片管重量约为 30吨。加上设计、管材及配件购买、制造加工、检测、包装费用等，省煤 器总的改造费用约为人民币80万元。b. 按上述规格计算，每1米翅片管的外
14、表面积相当于等长度光管外表面积的4 倍，从而大大提高了省煤器的换热系数。此外，与其他光管或焊接省煤器相 比，整体型翅片管省煤器的使用寿命更长，约6-7年，且自我吹灰清洁功能 更佳。c. 基于我公司众多客户使用情况的反馈，我们保证锅炉改造后，排烟温度能明 显降低，接近锅炉设计值，锅炉效率至少提高2%，节约用煤2%。每年节约 1200吨煤，按每吨800元计（2010年），在10个月左右即可通过节约煤耗 收回锅炉改造成本。也就是说，一年时间，公司就在此项上每年每台炉可获 利近100万元。d. 锅炉排烟温度降低后,排烟体积相应减小,锅炉引风机的电耗就会降低，根据 我们统计，排烟温度每降低20C,排烟体
15、积越减少4.7%,排烟阻力约降低 10%，两项综合引风机电耗可减少5.4%，每年可节约引风机电耗约11.6万 度，工业应用案例：序 号锅炉形式使用单位使用部位使用情况135t / h热水锅 炉（流化床锅炉）山西三维化工集团锅炉蒸发器（改造）无积灰，无明显磨损现象， 锅炉排烟温度比设计值 150C低20C，每年节煤约 600吨，且运行稳定。275t / h循环流 化床锅炉（台）广东东莞造纸厂锅炉省煤器（改造）无积灰，无明显磨损现象， 改造后锅炉排烟温度比设计 降低40C，年节煤2500多 吨，且运行稳定。3260t / h煤粉炉（台）山东德州华鲁恒 升集团锅炉省煤器（新设计）设计排烟温度140C，实际 运行值是8090C，无积 灰，无明显磨损现象，年节 煤14000多吨，且稳定。4240t / h煤粉炉（三台）山东东营鲁能化 工集团锅炉省煤器（新设计）无积灰，无明显磨损现象， 锅炉排烟温度达
