热管式煤气预热器在燃气锅炉上的运用

论文导读：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，其传热性能类似于超导体导电性能，因此，它具有传热性能大，传热效率高的特点。应用在锅炉煤气预热器中可以大大提高锅炉效率。由于是相变传热，因此管内热阻很小，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。锅炉烟气侧可随时吹扫，煤气侧利用点停炉处理管道时吹扫。
关键词：热管，煤气，烟气，传热
 

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，其传热性能类似于超导体导电性能，因此，它具有传热性能大，传热效率高的特点。应用在锅炉煤气预热器中可以大大提高锅炉效率。论文格式。

1.热管技术介绍

1.1热管煤气预热器工作原理及基本特性

莱钢CCPP锅炉煤气预热器应用重力式热管的基本原理，在高密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入适量工质。在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下，上升到热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝体在重力作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断地将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此管内热阻很小，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。

1.2热管煤气预热器在电站锅炉上的应用特性

在莱钢电站锅炉运用热管式煤气预热器主要是利用热管换热器吸收排烟温度，热管式煤气预热器相对于管式空气热器有以下优点：

①可以彻底解决漏风问题；②增加煤气温度，可以强化燃烧，降低机械未完全燃烧损失和化学未完全燃烧损失；③煤气温度升高可以出去煤气中的水份，减少煤气对管道及阀门的腐蚀；④具有良好的防堵灰性能。因为腐蚀和堵灰是两个紧密相关的问题。论文格式。腐蚀问题的解决就防止了管壁上的结露。从而也就防止了严重积灰的发生。根据经验，热管式空预器可以比管式空预器管壁温高30℃左右，这就可以大大减少堵灰和腐蚀。论文格式。

2.管式煤气换热器参数

3.热管式煤气预热器设备工艺特点

由于热管式煤气预热器热交换的是煤气与锅炉尾部烟道热风，一旦发生泄漏，锅炉将有爆炸的危险，所以煤气预热器热管质量好坏直接影响到锅炉的安全经济性。日常维护目标定位在即保证煤气与烟气之间不泄漏和保持热管良好的传热性能。在日常生产中注重以下几个方面内容：

3.1提高高频焊接质

热管基管与翅片高频焊接要求两者之间有良好熔合，成为一体，以减少传热换热过程热阻损失。避免发生在使用过程中翅片与基管分离、松脱等损坏，保证使用寿命。

采取措施：①改进传动部分定位部件，保证基管与翅片具有良好同心度，使基管与翅片中心线重合。②做好高频焊翅片钢片与基管连接的定位焊，保证手工电焊质量，使高频焊翅片启焊及收尾段质量大大提高。

3.2热管积灰处理

灰堵会造成换热器效果下降，阻力损失增大。根据炉膛声波吹灰原理在预热器热管之间加装氮气吹灰器，利用氮气的高压力和相互之间的声频共振清除灰尘，此法简单易行，氮气取用方便价格低廉。锅炉烟气侧可随时吹扫，煤气侧利用点停炉处理管道时吹扫。

3.3加强设备监测

为及时发现预热器泄漏，保障预热器及锅炉运行安全性，烟气侧设计安装一套CO两点联测在线检测分析系统，该系统测量范围0-15%，取样点分别在预热器热端的入口和出口，24小时循环检测，将两点的检测结果输出指示，同时信号接入主控室微机进行监视；煤气侧加装金属试片，定期进行化验腐蚀情况，确保设备完好。

4.小结

结合莱钢CCPP蒸汽锅炉的技术特点，对煤气预热器采取积极有效的控制措施，减少热管磨损、减小失效率，提高了煤气预热器设备使用的安全性、可靠性和经济性。