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受热面管单元结构
2010/10/16 14:10:22 来源:51网络采购 点击:389次
内容摘要:受热面管单元结构
 受热面管单元结构的选择强烈地受制于余热烟气的条件。因此,需要详细了解余热烟气的条件,如余热烟气流量、烟气温度、烟气成分、烟尘浓度、粒度分布和烟尘的化学成分等,因为这些烟气参数决定了烟气的腐蚀性,烟尘的颗粒的黏结性和磨损特性,直接影响受热面管单元结构的选取。如有实验条件,建议对烟气条件,特别是烟尘的物理和化学特性进行深入实验分析,以确认烟气条件对受热面管单元结构及受热面整体结构选取的重要影响。
 余热锅炉的对流受热面一般和常规锅炉省煤器处于相同的温度水平,因此,常规锅炉省煤器按照水在受热面中被加热的程度可分为非沸腾式省煤器及沸腾式省煤器;按制造时所用的材料可分为铸铁式省煤器及钢管式省煤器(或对流受热面)。由于铸铁材料比较脆,不能承受变动工况下的水压冲击,只用于低压锅炉中,且不能用作沸腾式省煤器,使铸铁式省煤器的使用受到限制。更重要的是,由于铸铁工艺要求,铸铁式省煤器单元管具有较厚的管壁,体积和重量比较大,加重钢架负担;其次,铸铁式省煤器连接法兰多,容易发生漏水现象,会给锅炉安全经济运行带来诸多不便,因此,现代生产的中、大型常规锅炉和余热锅炉已不采用。
钢管式省煤器,可用于任何压力、容量、形状的烟道中。其光管单元管和管束的体积小、重量轻,适合任何压力和温度;当烟气温度或传热温差小时,可以制成多种形式的扩展受热面,
图4-4示出了工业设备中常用钢管结构单元及其不同形式的扩展受热面结构。
  图4-4仅示出了钢管单元结构及其扩展受热面的基本形式,每种单元结构还有可选的强化换热结构。

如螺旋翅片管按制造工艺分类,可分为整体式螺旋翅片管、焊接式螺旋翅片管和U形螺旋翅片等;按翅片结构可分为连续型螺旋翅片管和开齿型螺旋翅片管,如图4-5所示。试验结果表明:在同样热工参数条件下,开齿型螺旋翅片管的换热系数比连续型螺旋翅片管提高20%左右,其强化换热效果更为明显,
因此,烟气-蒸汽联合循环发电的燃气轮机余热锅炉的受热面多采用开齿型螺旋翅片管。
除此之外,H形翅片管也有单H形翅片管和双H形翅片管之分, 如图4-6所示。

钢管式省煤器由一系列并列排列的蛇形管所组成。蛇形管用外径为∮(25-42)mm的无缝钢管弯制而成,管子通常为错列布置。各蛇形管进口端和出口端分别连接到进口集箱和出口集箱。集箱通常布置在锅炉的烟道外面。给水的引入和引出一般是由沿集箱长度均匀布置的大直径管子来实现,管子和集箱采用焊接连接。
  若余热烟气温度比较低,则换热温差小,换热面积大,受热面金属耗量大,设备成本高,此时需要选择具有强化功能的扩展受热面,增大传热系数,减少设备投资。
  若烟气中烟尘浓度大,烟尘颗粒细,烟尘含有Na2O和(或)K2O 的成分比较高,烟尘一般具有挥发性和黏结性,则应该选取光管单元结构,以减缓细粉尘在受热面上的沉积、黏结和堵塞,除此之外,还需要选择有效的清灰措施,如采用机械振打清灰装置,以确保受热面保持较高的动态热效率,且保证受热面的安全运行。
  若烟气中的烟尘颗粒大,烟尘中含有的SiO2和(或)Al2O3的成分比较高,则烟尘的磨损特性比较强,但黏结性比较差,此时需要分析具体情况,可以分别选取纵向翅片、焊接或整体型螺旋翅片、H形翅片、针形翅片等单元结构。一方面,扩展受热面可以增大传热系数,另一方面,扩展受热面单元管一般具有自清灰功能,可以减缓烟尘在受热面上的沉积、堵塞和磨损,特别是减缓磨损,可以确保受热面合理的使用寿命,是余热锅炉安全经济运行的基础。

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