《三维内外肋管换热元件的管箱式换热器在燃煤电厂的应用(1...培训讲学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三维内外肋管换热元件的管箱式换热器在燃煤电厂的应用(1...培训讲学（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三维内外肋管换热元件的管箱式换热器在燃煤电厂的应用(2013年1.目录目录项目针对问题现状项目针对问题现状项目针对问题现状项目针对问题现状1 12 2项目原理说明项目原理说明项目技术特点项目技术特点5 56 6创造性和先进性创造性和先进性综合效益评价综合效益评价推广范围和前景推广范围和前景34经济效益和社会效益经济效益和社会效益20082008年年1010月月，为探索三维肋片管用于空气预热器的可能性，我们在，为探索三维肋片管用于空气预热器的可能性，我们在一一级预热器内安装了级预热器内安装了7070多多根三维根三维内肋内肋管管（40401.5mm1.5mm），以观察其堵，以观察其堵灰磨损情况灰磨
2、损情况。运行运行4 4年多后管子完好无损，管内肋片清晰可见年多后管子完好无损，管内肋片清晰可见，至今，至今完好如初，未出现过积灰、结垢和腐蚀等问题完好如初，未出现过积灰、结垢和腐蚀等问题。二、项目原理说明二、项目原理说明照片拍摄于安装运行后的照片拍摄于安装运行后的20102010年年4 4月月2222日日, 14:10:06, 14:10:06，整体看预热器，整体看预热器管箱表面有轻微积灰，管内无管箱表面有轻微积灰，管内无腐蚀和腐蚀和堵塞。堵塞。二、项目原理说明二、项目原理说明照片拍摄于照片拍摄于20122012年年6 6月月2828日日9:42:169:42:16，运行的，运行的现场拍摄的三
3、维管预热器现场拍摄的三维管预热器。二、项目原理说明二、项目原理说明在上述成功案例的基础上，本次保留原有高、中温段空气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（装一台以三维内、外肋管（572572）为换热元件的管箱式空气）为换热元件的管箱式空气预热器，重量由预热器，重量由240240吨减到吨减到110110吨。吨。二、项目原理说明二、项目原理说明三维内外肋管及其加三维内外肋管及其加工工艺是一项先进的强化换工工艺是一项先进的强化换热的设计、制造技术。该技热的设
4、计、制造技术。该技术国际领先，曾获得国际金术国际领先，曾获得国际金奖和国家发明奖。利用该技奖和国家发明奖。利用该技术制造的换热管其强化传热术制造的换热管其强化传热效果可达光管的效果可达光管的226 6倍，已倍，已在家电、石化、电力等在家电、石化、电力等行业行业领域的换热器上应领域的换热器上应用，取得用，取得了很好的经济和社会效益，了很好的经济和社会效益，本项目是首次在火电厂酸腐本项目是首次在火电厂酸腐蚀严重的蚀严重的低温段低温段空气预热器空气预热器上应用。上应用。三、项目技术特点：三、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与普通光管、螺旋槽管、二维内肋管、砂粒型
5、粗糙管以及波纹管等比较，三维肋片管有如下特点：等比较，三维肋片管有如下特点：1 1、热力性能最好、加工工艺最先进、应用领域最广泛、结构最热力性能最好、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。单相流体的对流换热系数可达光管的紧凑的管式换热器。单相流体的对流换热系数可达光管的2.562.56倍，倍，沸腾换热系数可达光管的沸腾换热系数可达光管的2525倍，凝结换热系数可达光管的倍，凝结换热系数可达光管的3535倍，倍，减少换热器的体积和重量，省材减少换热器的体积和重量，省材3070%3070%，体积缩小，体积缩小3070%3070%；三、项目技术特点：三、项目技术特点：2 2、易于通
6、过调整内、外肋片高度、布置方式和数量等方式调整易于通过调整内、外肋片高度、布置方式和数量等方式调整管壁温度，而管壁温度，而“卡门涡街卡门涡街”的存在使得干灰难以在管壁表面沉积，这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（空气预热器风、免日常维护，加上较大口径（空气预热器5757及以上，脱硫用烟及以上，脱硫用烟气烟气管箱式换热器气烟气管箱式换热器102102及以上）确保了换热器不堵灰，更加安及以上）确保了换热器不堵灰，更加安全可靠；全可靠；3 3、最优秀
7、的管内强化换热技术，其他技术难以企及，能够比其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；他换热器在更低的温差下工作；三、项目技术特点：三、项目技术特点：4 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，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
8、避免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（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，这将造成回转式空气预热器的结露、积灰、结垢和腐蚀低排烟温度，这将造成回转式空气预热器的结露、积灰、结垢和腐蚀加剧，这也是回转式空气预热器难以进一步降低排烟温度的根本原因；加剧，这也是回转式空气预热器难以进一步降低排烟温度的根本原因；三维管内、外换热强度的可调节性（管壁温度可调），可以
9、更加有效三维管内、外换热强度的可调节性（管壁温度可调），可以更加有效地降低结露、结垢、积灰和腐蚀的风险。地降低结露、结垢、积灰和腐蚀的风险。三、项目技术特点：三、项目技术特点：主要技术规范和参数如下：主要技术规范和参数如下：管侧管侧壳侧壳侧流动介质流动介质空气空气烟气烟气流量流量613800Nm3/h613800Nm3/h767796Nm3/h767796Nm3/h入口温度入口温度2020225.5225.5出口温度出口温度132.8132.8145145阻力损失阻力损失788Pa788Pa370Pa370Pa总传热面积总传热面积5636856368设备总重量设备总重量110t110t三、项目
10、技术特点：三、项目技术特点：换热元件照片换热元件照片空气侧照片空气侧照片三维内外肋管箱照片 管式空气预热器使用寿命长（高、中温段空气预热器达管式空气预热器使用寿命长（高、中温段空气预热器达3030年左右）、年左右）、免日常维护、基本无维修费用，根据本公司和重庆发电厂近免日常维护、基本无维修费用，根据本公司和重庆发电厂近6060年的使用经年的使用经验，只要设计得当、维护合理，完全可以保证低温空气预热器不积灰、不验，只要设计得当、维护合理，完全可以保证低温空气预热器不积灰、不腐蚀；理论上无漏风，以西安热工院提供的数据为依据，同等阻力情况下，腐蚀；理论上无漏风，以西安热工院提供的数据为依据，同等阻力
11、情况下，与目前国内外锅炉广泛使用的常规回转式空预器（普遍有与目前国内外锅炉广泛使用的常规回转式空预器（普遍有10%10%左右的漏风）左右的漏风）相比，可以降低至少相比，可以降低至少2g2gkWhkWh煤耗；通过提高热风温度和降低排烟温度，节煤耗；通过提高热风温度和降低排烟温度，节能效果更好，而回转式空预器自身先天性的缺陷（漏风和换热面冷热交替）能效果更好，而回转式空预器自身先天性的缺陷（漏风和换热面冷热交替）导致的结露、腐蚀随着排烟温度的降低会迅速加剧，造价、维护费用和故导致的结露、腐蚀随着排烟温度的降低会迅速加剧，造价、维护费用和故障率均大大增加。根据本公司经验，排烟温度降到障率均大大增加。
12、根据本公司经验，排烟温度降到9090，管箱式空气预热，管箱式空气预热器是安全的，由此带来的经济性也是极其可观的。器是安全的，由此带来的经济性也是极其可观的。四、综合效益评价四、综合效益评价根据西安热工院测试根据西安热工院测试200MW200MW、160MW160MW、120MW120MW三个负荷下，改造前修正三个负荷下，改造前修正后排烟温度分别为后排烟温度分别为178.7178.7、167.4167.4及及162.8162.8，排烟温度严重偏高，锅，排烟温度严重偏高，锅炉效率不到炉效率不到90%90%；改造后修正后排烟温度分别为；改造后修正后排烟温度分别为143.8143.8、141.7141
13、.7及及130.7130.7，满足设计要求。改造后排烟温度分别降低了，满足设计要求。改造后排烟温度分别降低了34.934.9、25.725.7、32.132.1，排烟温度平均降低，排烟温度平均降低30.930.9，锅炉热效率将提升，锅炉热效率将提升1.85%1.85%2.16%2.16%，发电煤耗降低发电煤耗降低7g/kWh7g/kWh8.2g/kWh8.2g/kWh，供电煤耗降低，供电煤耗降低8g/kWh8g/kWh9.3g/kWh9.3g/kWh。按。按年发电年发电1010亿亿kWhkWh，标煤单价，标煤单价700700元，发电煤耗均降元，发电煤耗均降7.6g/kWh7.6g/kWh计，年
14、节省计，年节省70010000000007.6=532000070010000000007.6=5320000元元考虑到进口风温提高后，对炉内燃烧有利可能降低固体不完全燃烧考虑到进口风温提高后，对炉内燃烧有利可能降低固体不完全燃烧损失，排烟温度降低后提高锅炉效率，发电煤耗和供电煤耗降低值可能损失，排烟温度降低后提高锅炉效率，发电煤耗和供电煤耗降低值可能更高。更高。四、综合效益评价四、综合效益评价本管箱式空预器采用的三维内外肋化技术本管箱式空预器采用的三维内外肋化技术，其换热系数可达光管，其换热系数可达光管的的226 6倍，减少换热器的体积和重量，实现小型化，节省投资。倍，减少换热器的体积和重量
15、，实现小型化，节省投资。通过管箱式烟气空气换热器温度场分布特点计算肋片位置通过管箱式烟气空气换热器温度场分布特点计算肋片位置、密、密度、高度等方式调整局部换热强度保证管壁温度不低于酸露点温度。度、高度等方式调整局部换热强度保证管壁温度不低于酸露点温度。有利于防止管子腐蚀和有利于防止管子腐蚀和磨损，实现余热的深度利用。磨损，实现余热的深度利用。利用三维内肋管自吹扫功能解决管子堵灰问题。可进一步降低排利用三维内肋管自吹扫功能解决管子堵灰问题。可进一步降低排烟温度和减少漏风。烟温度和减少漏风。采用换热管与管板采用换热管与管板焊接焊接密封方式，方便检修密封方式，方便检修。换热器高可靠性完全可满足环保部
16、门取消脱硫装置旁路系统的要换热器高可靠性完全可满足环保部门取消脱硫装置旁路系统的要求。求。五、创造性和先进性五、创造性和先进性充分利用烟气余热，在充分利用烟气余热，在200MW200MW机组改造总投入机组改造总投入800800万元，减少生产成万元，减少生产成本本532532万万元元/ /年，投资回收期不足年，投资回收期不足2 2年。年。每年节约标煤每年节约标煤81008100吨，减少吨，减少SO2SO2排放排放2525吨，并减少粉尘、氮氧化物排吨，并减少粉尘、氮氧化物排放，取得较好社会、环境效益，为节能减排做出较大贡献。放，取得较好社会、环境效益，为节能减排做出较大贡献。该技术简单，不仅在锅炉
17、空预器上易于推广，同时在电站其他换热该技术简单，不仅在锅炉空预器上易于推广，同时在电站其他换热器上易于推广，可取得较好安全经济、社会环境效益。器上易于推广，可取得较好安全经济、社会环境效益。六、经济效益和社会效益六、经济效益和社会效益应用三肋管取得的成果：应用三肋管取得的成果：从从20082008年年5 5月月1818日至日至2012013 3年年1 1月月2020日，我公司应用三维内日，我公司应用三维内肋管为传热元件的管箱式烟肋管为传热元件的管箱式烟气烟气换热器（气烟气换热器（GGH)GGH)在脱在脱硫装置上已硫装置上已累计运行累计运行4000040000小小时时左右，从未发生堵灰、结左右，
18、从未发生堵灰、结垢和腐蚀，装置至今完好如垢和腐蚀，装置至今完好如初。初。七、推广范围及前景七、推广范围及前景三维内外肋管为传热元件的管箱式烟气三维内外肋管为传热元件的管箱式烟气- -空气换热器投运空气换热器投运1 1月后月后，其传热效果均未出现降低现象。在负荷，其传热效果均未出现降低现象。在负荷200200MWMW时，锅炉时，锅炉排烟温度维持在排烟温度维持在145145以下以下，空气温度由，空气温度由2 200升至升至132132；负荷；负荷200MW200MW时，烟气侧温时，烟气侧温225225降降至至145145，其传热效果较好并保持，其传热效果较好并保持稳定。稳定。七、推广范围及前景七、
19、推广范围及前景推广应用前景：推广应用前景：本项目改造系技术创新，改造后根据性能试验结果（详见西安热工研本项目改造系技术创新，改造后根据性能试验结果（详见西安热工研究院重庆九龙电力股份有限公司九龙发电分公司究院重庆九龙电力股份有限公司九龙发电分公司200MW200MW机组空预机组空预器改造后评价试验报告，达到预期目标。器改造后评价试验报告，达到预期目标。作为国际上首台管箱式三维内外肋管换热器，于作为国际上首台管箱式三维内外肋管换热器，于20201212年年1010月在本公司月在本公司200MW200MW机组锅炉机组锅炉中首次使用，至今已运行中首次使用，至今已运行10001000多小时，实现了多小
20、时，实现了该装置该装置的安全、可靠、经济运行，效果良好，目前仍在继续运行。的安全、可靠、经济运行，效果良好，目前仍在继续运行。七、推广范围及前景七、推广范围及前景推广应用前景：推广应用前景：中电投远达环保工程有限公司正跟踪收集我公司三维内外肋管换热器中电投远达环保工程有限公司正跟踪收集我公司三维内外肋管换热器运行情况并进行推广。运行情况并进行推广。重庆火电企业同行多次了解我司改造、运行情况，准备进行相同改造。重庆火电企业同行多次了解我司改造、运行情况，准备进行相同改造。我公司还利用该技术进行用于冷风器、冷油器改造，换热效果好。我公司还利用该技术进行用于冷风器、冷油器改造，换热效果好。七、推广范围及前景七、推广范围及前景我公司以三维内肋管为传热元件的管箱式烟气换热器在电厂脱我公司以三维内肋管为传热元件的管箱式烟气换热器在电厂脱硫中的应用，是国际、国内首创，在硫中的应用，是国际、国内首创，在20082008年年5 5月月1818日完成投入运行日完成投入运行至今，运行效果良好，尤其在高硫煤电厂防腐效果比改造预期效果至今，运行效果良好，尤其在高硫煤电厂防腐效果比改造预期效果更好，可以证明改造是成功的，具备推广运用价值。更好，可以证明改造是成功的，具备推广运用价值。七、推广范围及前景七、推广范围及前景谢谢大家！结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！28
