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1、精心整理回转式空气预热器换热元件性能参数浅析武辉（浙江开尔新材料股份有限公司，浙江金华 321031）摘要介绍回转式空气预热器换热元件的各类型式，着重介绍性能参数的对比。关键词: 型式；换热元件；回转式空气预热器AnalysisofPerformanceParametersofHeatExchangerElementsofRotaryAirPreheaterwuhui(ZheJiangKaiErCo.,Ltd.,JinHhua321031,China)Abstract：Varioustypesofheatexchangerelementsofrotaryairpreheaterareintro
2、duced,withemphasisonthecomparisonofperformanceparameters.Keywords： Type;HeatElement;RotaryAirPreheater；0引言回转式空气预热器的核心部件是蓄热 元件，俗称传热元件。传热元件和元件盒 是回转式预热器的重要部件，它们的重量 有时占预热器的50%左右。预热器的性能 与传热元件的关系极为密切，选择好传热 元件对预热器的热力特性和综合经济性以 及运行维护非常重要。1预热器的换热元件介绍回转式空气预热器换热元件通常由薄 钢板轧制而成的波形板和定位板组成，波 形板和定位板相间叠放，中间形成烟气和 空气通道。
3、气流在中间流动时受到强烈的 扰动，加强了气流与换热元件之间的对流 换热过程。2预热器的换热元件的设计原则换热元件的材料选用是根据机组燃料特 性、工作温度、燃烧条件、系统是否配置 SCR脱硝系统和换热元件的温度场分布等 确定的。对燃煤机组，热端、中温段大多 数情况下采用普通碳钢。为抵御低温腐 蚀，冷端换热元件大多采用的是低合金耐 候（蚀）钢，常用的是等同考登钢（Cor- Ten?钢）。对燃油和劣质煤空气预热器， 冷端换热元件有时采用镀搪瓷换热元件。21换热元件波形选用的设计原则传热元件板型的设计要根据用途而 定，基本设计原则是：（1）传热性能好，即气流速度较高， 扰动好，强烈混合。（2）单位体积
4、的受热面大。（3）阻力性能好，在热力特性相同的情况下阻力小。（ 4）不易积灰（特别是冷端）。（ 5）便于生产线制造，成本相对 低。许多要求是相互矛盾的，应综合 考虑其整体经济效益，包括维护。22换热元件波形简述现在世界上采用的板型五花八门，板 型很多，不同情况用不同的板型，而常用 的板型仅几种，但具体尺寸又不一样。每 种板型都要进行多次各种性能试验，并经 实际运行考验，然后正式作为标准，并申 请专利。板型的性能试验结果给出j、f曲 线，j与传热有关，f与阻力有关，j和f是 雷诺数Re的函数。预热器的性能计算中j 和f是关键的数据。各种板型的性能试验 比较中，还常用一个PumingPowerRa
5、ting （能量消耗比）数据。DL/DL3DNF图1几种常用蓄热元件板型. 表波型和吹灰图方式选择规范表设计规范A设计规范B设计规范C1.热端传热元件：板型：无限 制 板厚：0.50.6mm材料：碳钢1.热端传热元件：板型：松排 列元件DL 板厚：0.50.6mm材料：碳钢1.热端传热元件：板型：松排 列元件DL 板厚：0.60.8mm材料：耐腐 蚀低合金钢2.中间层传热 元件 板型：同热 段 板厚：0.5 0.6mm 材料：碳钢2.中间层传热 元件 板型：同热 段 板厚：0.5 0.6mm 材料：碳钢2.中间层传热 元件 板型：同热 段 板厚： 0.6mm 材料：碳钢3冷段层传热 元件板型：
6、可3冷段层传热 元件板型：封3冷段层传热 元件板型：封目前用得最多的板型是DU、DNF、 NF和FNC,而各国的具体尺寸又不一样， 试验数据保密。同样是DU板型，可能性 能相差很大，因此设计时应注意 波形从流道的特点来讲，可以分为两 类，一类是开放式波形，一类是封闭式波 形，开放式波形在烟气流经过程中，扰动 强烈，故换热较好，但阻力较差，封闭式 波形与之相反，故从经济设计的原则出 发，热端一般采用开放式波形来提升换热 效率，冷端一般采用封闭式波形来达到防以同热段或NF,DNF,UNF闭流道型NF,DNF,UNF闭流道型NF,DNF,UNF板厚：0.8板厚：板厚：1.2mm1.01.2mm1.0
7、1.2mm材料：耐腐材料：耐腐材料：耐腐蚀低合金钢蚀低合金钢蚀低合金钢4.吹灰方式：4.吹灰方式：4.吹灰方式：热端：不布热端：不布热端：气体置吹灰器置吹灰器吹灰器冷端：气体冷端：气体冷端：气体吹灰器吹灰器吹灰器2.3不同换热元件波形的性能特点分类名称示意图通道 型 式几何 特 占八、换热 能力阻力 特性NF类如 前 图 所 示封 闭由 块 无 斜 波 定 位 板 和块 平单位 体积 内换 热面 积少， 很差直通道，阻力 系数 低板组成NU/UNU同上开放交叉纹优秀一般热端DN/DN3/DUN同上封闭交叉纹较好优秀冷端DL/DL3同上开放松 散 斜 顺 纹较好一般热端适田用性UNF半封闭波纹板
8、较好较好冷热端极 易堵 灰 的 冷 端DU2.5/DU2.78/DU2.8/DU3/HS7/HS8/HS8E/HE/HE1/K2/K6开放斜波交叉较好一般热端DN1/f/TCI/KE-DU3E/HE2封闭斜波一般较好冷端封闭FNC开放纯交叉优秀最差CU/HC开放大 小 斜 波 交 叉一般一般2.4换热元件波形性能能力比较2.5当前情况下的选型建议兼顾换热性能和抗堵能力。考虑中国煤的 特点，对高灰煤和褐煤，在预热器冷段,热一般的预热器采用阻力小，不易堵灰的?、弋、NF6波形传热元件；而在SCR预热器中, 端冷段通常选用具有良好换热效果和封闭流 道的DNF/KE-1型传热元件。良好地换热 热效果可
9、以保证在冷段元件高度增加后基本 端不降低排烟温度，而封闭流道的良好吹灰效果又确保不易堵灰。需在选型时计算预热器转子中金属和气温度场，根据温度场和硫酸、硫酸氢氨露点温度来确定各层传热元件的高度,并留有一定余量，以适应煤种变化。这种做法一方面确保了在SCR预热器中硫酸氢氨的沉积区域完全处于冷段传热元件范围元件板型的选择需同时考虑传热效果、流内，采用高硫煤燃料时硫酸也完全沉积在通阻力和堵灰可能三个因素。采用传热效冷段层内，避免层间堵灰，提高冲洗效果好的传热元件能降低制造成本，但是不定流通阻力小或耐堵灰，造成运行成本果，又保证了设备的经济型和安全性。3结束语上升。例如某公司在预热器冷段采用HS7、HS
10、8等DU系列波形元件，虽然预热器转子重量变轻，但是当燃料灰分变多, 或用于SCR预热器时，很容易造成堵灰, 使阻力上升。传热效果和流通阻力往往构 成一对矛盾，因为提高换热效果是通过加 强气流通道的局部紊流状况，即加大换热通过以上分析和论述，在空气预热器设计过程中，对制造厂家可起到一定的制造指导作用，对使用厂家可起到一定的监造和更换指导作用。避免从源头上引起空预器选型失误的问题。参考文献表面波纹密度或倾斜角，但这种方式也同陈干锦，蔡明坤。上海锅炉厂有限公司时加大了流通阻力系数。新型容克式换热器设计技术（J）锅炉技术，2003（1）所以在传热元件的选择上的做法是根据燃李建平。哈尔滨锅炉厂有限公司回
11、转式料的特性选择合适的传热元件板型，通常空预器换热元件简介（J） 锅炉制造，2006在预热器热段和中温段选择DU、DN、DL等波型传热元件，匹配从无烟煤到褐煤燃料，相对于某公司对任何煤种都使用 DU系列波形（如某公司的HS7、HS8），能段晓云，李志刚。广州中电荔新电力公司空预器热端元件失效原因分析及措施(J).宁夏电力，2015 (12)胡雪红，曾先林。容克式空气预热器传 热元件失效分析(J) 华中电力，2003 ( 5)ShahRK,SkiepkoT,InfluenceofLeakagedistrib utiononthethermalperformanceofarotaryregene
12、rator(J).Appl.Therm.Eng.199,19(7)685-705.(6)TestCodeASMEPTC4.3,performanceTestCod esforAirheater,supplementtoperformancetestco deforsteamgeneratingunitesPTC4.1,Releasedb yASMEEngineersUnitedEngineeringCenter,1 968.作者简介：武辉(1982-)，男，汉，江 苏省徐州市人，高级工程师，2003年毕业 于北京交通大学热能与动力工程专业，现 从事电站锅炉空气预热器，回转式GGH等 开发与设计工作。
