130t／h锅炉热管空气预热器的选型和主要参数的确定

ｋ ＝ Ｏ” ｔ
１ 一
从 实 际运 行 工况 看 ， 炉 二 级 省煤 器 进 口烟 温 锅
仅 ５０Ｃ 右 ， ３ ￣左 比原 厂设 计值 ６ ６７ ２ ． ℃低 近 １０ ， ０ ℃ 这 既与锅 炉燃 用煤 质 有 关 （ 锅 炉 实 际燃 用 煤 热值 比 该 设 计煤 种 热 值 低 ） 也 与 锅 炉 结 构 有 关 。原 厂 家 设 ， 计 二级 受 热 面 为 ４７ｍ 错 列 ） 省 煤 器 出 口水 有 ４ （ ， ８ 沸 腾 度 ， 以 前 的 改 造 中将 其 改 为 顺 列 布 置 ％ 在 ５８ｍ ， ６ 多布 置受 热 面 １１ｍ 。因此 ， ２ 要提 高 空气 预 热器 出 口风温 ， 还必 须提 高其 进 口风 温 ， 而拆 除部分
收 稿 日期
２ １ —０ ０ １ ３—２ １
修 订 稿 日期
２１ ０ ０ １— ４—２ ８
基金项 目： 广东海 洋大学 自然科 学基金 （ ０ ２７）广东海 洋 大 Ｃ８１ 学 ２０ ０ ９年实验研究课题资助项 目 作者简介 ： 晓峰 （９ ７～） 女 ， 郑 １７ ， 硕士 ， 实验 师， 现主要从事 能源 以及环保方面的设计 和研究工作 。
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｅ ｅ ａ ｔｃ ｎ ｔａ ｎ ｏ ｄ ｔｏ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｇｖ ｎ ｒ ｗ ａａ ａ ｄ ｒ ｌｖ ｎ ｏ ｓｒ ｉ ｔｃ ｎ ｉｉｎ，ｔ ｐ ｅｅ ｔｏ ｎｄ ｍａｎ ｐ — ｙ ｅ ｓ ｌ ｃｉｎ ａ ｉ ａ ｒ ｍｅ ｅ ｈ ｉｅ ｏ ｅ ｔｐｉ ｅ ａｒｐｒ ｈ ａ ｅ ｆ１ ０ｔ ｏ ｌｒｉ ｏ ｒ ｐ ａ ｔｗｅ ｅ ｄ ｎ ． Ａｃｕ ｌ ｏ ｅ ａ ｉｎ ａ ｔｒｃ ｏ ｃ ｆｈ ａ ｐ ｉ ｅ ｅ ｔｒ ｏ ／ｈ ｂ ｉ ｎ ａ ｐ ｗｅ ｌｎ ｒ ｏ ｅ ３ ｅ ｔ ａ ｐ ｒ ｔｏ
标 高上升 一些 而 已 。亦 即省 煤器 吸收 的这 部分 热量
３０ 设计温度 ３０ ） 制粉系统出力不足 ， ０ ℃（ ５℃ ； 从而
造成 锅炉 燃烧 不稳 定 ， 不能 正常 负压 运行 。
根据 实 际情 况 ， 锅 炉进 行 了严 密 的热 力 计 算 对 以及 烟风 阻力 计算 ， 虑 了汽 包 运 行 安 全性 及 锅 炉 考
本 文在 大量 查 阅 热管 换 热 器 相 关 文 献 基 础 上 ，
１ 换 热 方 案拟 定
锅 炉具 体参 数如下 ： ， 一
锅 炉型 号 ： Ｇ一１０型 ； 定蒸 发 量 ：３ ｈ 过 Ｓ ３ 额 １ ０ｔ ； ／ 热 蒸汽 压力 ：． ２ＭＰ ； 热 蒸 汽 温 度 ：５ ｏ 给 水 ３ ９ ａ 过 ４ ０Ｃ； 温度 ：７ ℃ ； 风 温 度 ：５ ℃ ； 烟 温 度 ：７ ￣ 锅 １２ 热 ３０ 排 １ ６Ｃ；
针对某 电厂 实 际情 况 ， 确定 了利 用 热 管换 热器 取 代 暖风机 的换 热方 案 ， 在此 基 础 上 对该 热 管 换 热 器 并
的主要 参数 进行 了选定 。
题 ， 想较好 的完 成这 一工 作 ， 须根 据必 要 的原 始 要 必 数据 ， 给定 的约束 条件 ， 进行 有关 的热 力 、 阻力计 算 ， 以确定 合 理 的 传 热 面 布 置 ， 终 完 成 总体 计 算 － 。 最 １ ］
已在 炉 内补偿 ， 锅 炉 热 效 率 也没 有 不 良影 响 。经 对 过详细 的热 力计算 ， 定拆 除受 热 面的 ５％ （ 决 ０ 即
２ ０ｍ ） 采取 这一 措施 改造 后受 热面 比原 厂家 的受 ８ ，
热 面 ４ ７ｍ 少 ３． ％ ， ４ ８ ８ 进入 汽包 的水 温仍 为汽包 饱 和压力 下 的 温度 ２５Ｃ， 是 原 设 计 的 省煤 器 出 口 ５ 仅 ｏ
ｄ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔｐｐ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｒｓ ｌ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｍａｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｈ ｔｗ ｓｓ ｌ ｃｅ ｃ ｎ ｍｉ ａｌ ａ ａ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅ ｈ ａ ｉ ｅ ａｒ ｒ ｈ ａ ｅ ｅｅ ｔ ｎ ｉ ａ ａ ｔ ｒｔ ａ ａ ｅｅ ｔ ｄ ｅ ｏ ｏ ｃ ｌ ｔ ｏ ｙ
计算 ， 又考虑 锅炉 在 煤 质最 差 情 况 下 仍 能 确 保 安全 正 常 地 运 行 ， 选 用 煤 质 情 况 如 下 ： ＝３． ％ ， 故 Ｃ ０３
＝１ ８ ， ． ％ Ｎ ＝０ ４ Ｓ ＝４． ９％ ， ＝４８ ３ ． ７， ６ Ａ ． ５％ ，
器 ， 除 了利用 率 低 的蒸 汽 暖风 器 ， 简化 系统 ， 消 既 便
关键词 ： 热管空气预热器； 主要参数 ； 选型 中 图分 类 号 ： Ｋ ２ ． ＋ Ｔ ２ ３ ３ ４ 文献标 识 码 ： 文章 编号 ：０ ２— ３ ９（ ０ １ ４— ３ ８— ３ Ａ １０ ６ ３ ２ １ ）０ ０ ４ ０
Ｔｙ ｅ Ｓ ｌｃ ｉｎ ａ ｄ Ｍ ａ ｎ Ｐａ ａ ｅｅ ｐ ｅｅ ｔｏ ｎ ｉ ｒ ｍ ｔｒ Ｃｈｏｃ ｆＨｅ ｔＰｉ ｅ ｉｅ ｏ ａ ｐ Ａｉ ｅ ｅ ｔｒ ｏ ０ ｔ ｉｅ ｎ ａ Ｐｏ ｒ Ｐｌ ｎｔ ｒ Ｐｒ ｈ ａ ｅ ｆ １ ／ｈ Ｂｏｌｒ ｉ ｗｅ ａ ３
经过 经济 分 析 发 现 改 造 后 运 行 不 到 一 年 即 可 收 回 投资 。
１２ 减 少二级 省 煤器 受热 面 的选择 ．
其 中 Ｄ ＝ ． ｈ 。 ２６ｔ ／ （ ） 算煤 耗 ２计 ， ： 其 中 ｑ ＝９
（） ３ 理论 空气 量
＿ ３ ８ ８ｔｈ ３ ． ８ ／ ３・
口温度 下降 １０ 以上 ， 成 热 风 温 度 低 至 ２０～ ０℃ 造 ８
受热面是最简单最有效的技术措施。因为只要控制
汽包 进水 温度 与 汽包壁 温 相 差 不大 于 ４ ℃ ， 可保 ０ 即 证 汽包安 全运 行 ， 时对锅 炉 出力 ， 热汽 温不 会产 同 过 生影 响 ， 仅是 水冷 壁热 负荷增 加 ， 内水冷 壁汽 化层 炉
和 主 要 参数 的确 定
郑晓 峰 ， 冯耀勋 ， 明生 贾
（ 东海 洋大 学工程 学院 ， 东 湛 江 广 广
５４ ８ 据和 有 关的 约束条 件 ， 某 电厂 １０ｔｈ锅 炉的 热管 空 气预 热 器进 根 对 ３ ／
行 了选型 和主要 参数 确 定 。实际运 行数据 表 明对 热管 空预 器选型 和主要 参数 的确 定是 比较 经 济合
Ｍ ： ２ １ ， ｄ ＝ ２ １ ， ２ ． ％ ｖ ２ ． ％ Ｑ ｆ 各量 确定 方法 如下 ： （ ） 际煤 耗量 １实 曰： ± ｇ ｅ × 卵ｇ ａ ｔ １
＝１ ０ ３ｋ／ ｇ １ ７ Ｊ ｋ
于热管布置 ， 提高设备可靠性 ， 又做到预热冷风不需
要 耗用 饱 和蒸 汽 。 由于热 管 出 口风 温 高 至 １０Ｃ以 ０￣ 上 ， 大减 轻 了低 温段热 管式 空气 预 热 的器腐 蚀 、 极 堵 灰 和磨 损 ， 时 ， 交换 温差 大 ， 热 效率 高 ， 烟 温 同 热 换 排 度 可 降至 ６ ℃ ， 提高 锅 炉效 率 。 热管 空 预 器代 替 ０ 可
・
炉 热效 率 ：１０ ％ 。 ９．９ 该 锅炉 为 固态 排 渣 煤 粉 炉 ， 计 煤 种 发 热 量 设 Ｑ ＝１ ２ Ｊｋ ， 际燃 用 煤 质 Ｑ ＝１ ８ ４ １８ｋ／ ｇ 实 ０８６ ｋ／ ｇ Ｊｋ 。由于煤 质较 大幅度 下 降 ， 得 尾部 受 热 面进 使
３ ８・ ４
水 的 ８ 沸腾 度 已没 有 ， 锅 炉未 构 成 任 何 不 良影 ％ 对
设计 值 为 ３０Ｃ， 实际 运行仅 达 到 ２０— ０ ℃ ， ５￣ 而 ８ ３０ 这
一
响 。因此 ， 选择 是 比较符 合实 际情 况 的。
温度偏 差 既与进 口烟 温有 关 ， 与 暖风 器 投 运 长 也
使这 部分 预热 器受 热 面受 到 酸 腐 蚀 造 成堵 灰 、 至 甚
穿孔 而大 量漏 风 （ 大 漏风 率 ４ ％ ） 导 致 热风 温 度 最 ８ ，
严重偏 低 。因此决 定 应 用 导 热 能 力 强 、 温 抗 腐 蚀 低
和积灰 性 能好 、 风极小 ， 烟 风阻力 小 等特点 的热 漏 且 管预 热器 来 取 代 暖 风 器 。利 用 热 管 完 全 取 代 暖 风
（） ２
ｋ ０ ０８ ＝［．８９×（ ＋０ ３ ５×Ｓ ｃ ．７ ）＋ ．６ ０ ２５× Ｈ ００ ３ ａ一 ．３３×Ｏ ］×１０： ．８８Ｎ ｋ ０ ３ １３ ｍ ／ ｇ
＝１ ０ ６× ： ． ３ ７ Ｎ 。 ｋ ．１ ３２４ ｍ ／ ｇ
（） ３
（） ４
（） ４ 热管 空气 预热 器 进 口与 空 气 预热 器 出 口处 过量 空 气系数
ａ ｄ ｒａｏ ａ ｌ ｎ ｅ ｓ ｎ ｂｙ． Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｔｐｐｅ ａｒｐｒ ｈ ａ ｅ ； ｉ ａ ａ ｔｒ；ｙ ｅ ｓ ｌｃｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ａ ｉ ｉ ｅ ｅ ｔｒ ｍａ ｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｔ ｐ ｅ ｅ ｔｏ
０ 引 言
热 管 换 热 器 的选 型设 计 是 一 个 比较 复 杂 的 问
出力 、 过热 汽温 等 因素 ， 确定 了换 热方 案 。拟定 割 除 部分二 级 省煤器 受 热 面 ， 以提 高 二 级 空 气 预热 器 及 其 尾部 受热 面 的进 口烟 温 ， 同时 由于热 风温 度提 高 ，
采 用前 置式 热管 空气 预 热器 。 １ １ 热 管 空预器 代 替暖风 器 方案 的确 定 ． 查 阅该 锅炉 近年 来运 行数 据可 知该 炉热 风 温度
Ｚ ＨＥＮＧ Ｘｉｏ—ｆｎ ， Ｅ ｏ—ｘ ｎ ＪＡ ｎ ａ ｅ ｇ Ｆ ＮＧ Ｙａ ｕ ，Ｉ Ｍｉｇ—ｓ ｅ ｇ ｈ ｎ
（ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ， ｕ ｎｄ ｎ ｃａ ｎ ｅｓｙ Ｚ ａｊ ｎ ２ ０ ８ Ｃ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉ ｏ ｅｅ Ｇ ａ ｇｏ ｇＯ ｅｎＵ ｉ ｒｉ ，ｈ ｎｉ ｇ５ ４ ８ ， ｈｎ ） ｎ ｌ ｖ ｔ ａ
第２ ９卷 ， 总第 １８期 ６ ２１ ０ ｉ年 ７月 ， ４期 第
《节 能 技 术 》
ＥＮＥＲＧＹ Ｃ０ＮＳ ＥＲＶＡＴ１ ０Ｎ ＴＥＣＨＮＯＬ ０ＧＹ
Ｖｏ ． ９ ， ｕｍ．Ｎｏ ６ １２ Ｓ ．１ ８
Ｊ １２ １ ， ． ｕ． ０ １ Ｎｏ ４
１０ｔｈ锅炉热管空气预热 器的选型 ３ ／
暖 风器 改造 后 ， 期 投 资 ３ 初 ０万 元 ， 过测 试 发 现 改 经
２ ２ 设 计用烟 气 量 、 ． 空气 量 的确 定
壁 ＝３ ２４ ｔ ７． ／ｈ
（） １
造 后该 锅炉 的热 效 率 提 高 了 ０５ ， 电煤 耗 下 降 ．％ 发 了 １５ｇｋ ， 年按 ６０ ０ｈ计 算 ， 年 可节 约 标 ． ／ Ｗｈ 每 ０ 每 煤 ２５ｔ按 每 吨标 煤 ６０元 ， 此一 项 每 年 可 以节 ２ ， ０ 仅 约 ｌ． ３５万元 ； 外采 用 热 管 空 预 器 取 代 暖 风 器 后 ， 此 就减 少 了 １９ ｈ过 热 蒸 汽耗 量 ， 部 分 蒸 汽 折 算 ．７ｔ ／ 这 成货 币 ， 每年 可 以节 约 １． ９７万 元 ， 高 热 效 率 和 减 提 少蒸 汽耗 量 的直 接经 济效 益一 年可 达 到 ３． ３２万元 ，
期不 正常 有关 。暖风 器不 正常 运行 造成 低温 段 空气 预热 器一 直 低 于 延 期 酸 露 点 （ ４ ￣ 约 ４ ￣ 以 上 ， １０Ｃ） ０１ ２
２ 主要参数确定
２ １ 煤 质 特性 的选择 ． 该 电厂 选用 的煤 质多 变 ， 以选 择 ， 难 因此根 据该 厂多年 以来 的多 次热力 实 验 时分析值 的平均值 进行