腐蚀问题
常用余热锅炉采用烟管换热,其金属受热面壁面温度与热流体排放温度之间大致处于一种倍数关系。关于烟管换热器,假如金属受热面壁面温度请求不低于150℃时,其排烟温度通常不得低于300℃,否则必然惹起低温结露腐蚀。
思索到设备运转极低温度工况,以平安系数1.5倍计,余热锅炉排烟温度不低于450℃,此时余热锅炉可回收热量约0.5吨,回收效率依然很低。此外,此时温度只是校核温度,当运转工况因运转需求必需停止调整时,没有任何方法直接对壁温停止调整控制。
当余热锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点,就会在其外表构成液态硫酸。长期以来,各换热设备的尾部受热面由于结露而惹起的腐蚀经常发作。以致于在余热锅炉设计时不得不经过进步排烟温度或运用传热极差的非金属资料来缓解结露和腐蚀现象的产生,但依然并没有从基本上处理问题。虽然如此,余热回收设备常常在运转一到两年后照旧会呈现腐蚀,直至穿孔。
重力热管余热锅炉一度被推行,固然能够应用其等温传热的特性一定水平上将排烟温度降低,但其尾部受热面的壁面温度仍会低于酸温度,不能防止结露招致的腐蚀,且热管普遍存在产生和积聚不凝气体而逐步老化、重力作用招致传热液膜厚度不均形成传热不稳定的状况。
复合相变环形热管换热技术的呈现改动了这一现状,它采用了热管的原理,提出了相变段的概念,创始了以壁面温度作为换热器根本的设计参数这一新理念。从基本上处理了低温腐蚀难题。相变段处理了低温腐蚀问题,从而使后的排烟温度***接近而不腐蚀,完成了节能的目的。经过对相变段工质沸点温度调理,能够对受热面壁温面度完成闭环控制,轻松完成了壁面温度的恒定和调高调低的效果。
余热锅炉与工业锅炉的区别
余热锅炉,是指在工业生产过程中,利用气体或废气、废液和一些动力机械的废气的热量产生蒸汽或热水的锅炉。回收的热量可根据需要加热水,补充锅炉用水和生活用水,或加热空气,用作锅炉助燃空气或干燥材料,或产生蒸汽用于生产,从而节约燃料成本,降低生产成本,减少排放,节约能源。
余热锅炉分为两种类型:火管型和水管型。
它的结构类似于工业锅炉。火管余热锅炉的储水容量大,在烟气量和蒸汽消耗量波动的情况下,蒸汽压力波动小,但蒸发量和蒸汽压力受锅筒直径和运行工况的限制。
另外,由于烟气管道末端和管板的冷却不良和温度应力较大,当烟气温度较高(高于600℃)且管板较厚时,不适合使用本锅炉,但适合使用水管余热锅炉。水管余热锅炉有辅助循环和自然循环两种循环方式。
进入余热锅炉的烟气温度是决定余热锅炉受热面布置的重要因素。例如,当入口烟气温度为400~900℃时,对流管束主要布置在无炉膛的锅炉内。然而,当烟灰的熔点低时,也有例外。应设置一个冷却炉膛来控制进入对流烟道的入口烟气的温度,以防止灰在对流管束之间桥接。
工业炉窑的余热锅炉通常使用引风机将废气排放到大气中;动力机械和化工生产中使用的余热锅炉依靠入口气体本身的压力通过余热锅炉,然后流入大气或进入下一个处理单元。
当入口烟气温度或废气燃烧温度高于1100℃时,其布置与普通工业锅炉相差不大。当高温废气中含有大量积聚的细灰时,锅炉的管排应垂直布置,烟气应以高烟速(约20m/s)纵向冲出管排。
对于含有腐蚀性烟气的高温废气,流速应低(约8m/s)且均匀,并应采取其他防磨措施。对于含有(SO2)的腐蚀性高温废气,废气温度通常应较高,而不是使用省煤器加热供水,以提高金属壁温,防止金属被硫酸腐蚀。
热管的使用是余热锅炉的***技术
余热锅炉的***技术是热管,热管是一种具有高传热性能的传热元件,它通过密闭真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量,传热性能类似于超导体性能,因此它具有传热能力大,传热的特点。
典型热管是密闭的管内先抽成一定的真空后,充入导热介质密封而成。(导热介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成,无毒、无味、无腐蚀。其导热性能是优良导热材料(铜、铝)的几十倍、几百倍、几千倍、甚至上万倍,具有“超导热体”之称)余热锅炉的热管下端从烟气侧吸热,导热介质吸收热量后汽化由液态转变成气态,上升到热管上端向管外工质放热,凝结为液体,液体在重力的作用下,沿管内壁返回到受热段并再次受热汽化,如此循环反复连续不断地将热量由一端传向另一端。
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