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螺旋翅片管束在余熱鍋爐中應(yīng)用分析
?157中 期,美 國(guó) 佐 治 亞 電 力 公 司 鮑 溫 電 廠
號(hào) 機(jī) 組 及 納 瓦 霍 電 廠 的 三 臺(tái) 鍋 爐 采 用 了 錯(cuò) 列 布 置 的 螺旋翅片管省煤器日本三菱公司在300?MW~700?MW機(jī)組鍋爐中普遍應(yīng)用螺旋翅片管省煤器,以使鍋爐尾部更加緊湊,節(jié)省金屬,降 低 成 本,如 我 國(guó) 寶 鋼 自備電廠、華能大連電廠、黃臺(tái)電廠等進(jìn)口日本三菱公司的鍋爐,其省煤器均采用螺旋翅片管束。
?近年來(lái),多家鍋爐廠和電廠應(yīng)用螺旋翅片管改造光管省煤器取得了較好的效果[2~9],不僅降低了鍋爐 排 煙溫度,提高了鍋爐效率,而且解決了省煤器的磨損問(wèn)題。
如:諫 壁 電 廠 與 有 關(guān)單位合作將8號(hào)鍋爐(上海鍋爐廠生產(chǎn)的1?000?t?h-1直流爐)原光管省煤器改為錯(cuò)列布置的螺旋翅片管省煤器。改造后螺旋翅片管省煤器運(yùn)行良好,排煙溫度降低了20℃左右[2~3];吉 林 熱 電廠[4]15號(hào)爐將光管省煤器改造為螺旋翅片管省煤器,不僅解決了磨損問(wèn)題,而且使鍋爐排煙溫度降低;朝陽(yáng)發(fā)電廠[5]2號(hào)爐將上級(jí)光管省煤器改為螺旋翅片管省煤器后,翅片管省煤器既能防止飛灰磨損,又降低鍋爐排煙溫度;山西永濟(jì)熱電廠[6]3號(hào)~5號(hào)三臺(tái)鍋爐將低溫省煤器改造成翅片管省煤器,有效地解決了其磨損問(wèn)題;金竹山電廠[7]4號(hào)爐將原光管低溫再熱器改為螺 旋 翅 片管 低 溫再熱器,既減 輕了磨 損,同時(shí)在 保 證 低 溫 再 熱 器 吸 熱 量 的前提下,又能 增大低溫再熱器 的檢修空間,便于防磨 防爆檢查與檢修;鯉魚(yú)江電廠7號(hào)爐[8]將省煤器改造為螺旋翅片管后,煙速下降為6.63?m?s-1,有效地減輕了磨損,而且綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。清河電廠[9]1號(hào)爐將下級(jí)省煤器由光管改為螺旋翅片管后,達(dá)到了降低煙速、減輕省煤器磨損的目的。螺旋翅片管束不但廣泛應(yīng)用于常規(guī)電站鍋爐省煤器,而且在余熱鍋爐上也得到成功的應(yīng)用。如深圳南山熱電公司[10]
對(duì)PG9171E燃機(jī)余熱鍋爐的翅片管束受熱面進(jìn)行了改造,結(jié)果表明經(jīng)改造后的翅片管束具有重量輕、尺寸小、成本低等特點(diǎn)。對(duì)于大型燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐[11]中所采用的翅片管束,小管徑的優(yōu)點(diǎn)較多。運(yùn)行結(jié)果表明,小管徑的翅片管束具有傳熱性能好,管內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)阻力小,啟動(dòng)性能好,煙氣阻力小等特點(diǎn)。
4 、螺旋翅片管束在余熱鍋爐中應(yīng)用需解決的問(wèn)題
?鍋爐的熱力計(jì)算是鍋爐性能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。熱力計(jì)算的準(zhǔn)確性即受熱面的數(shù)量,是保證余熱鍋爐出力、參數(shù)、熱效率及成本的根本。不同型式的翅片管束(如螺旋翅片、H形或碟形翅片等)雖然已在常規(guī)電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐和冶金、化工、建材等行業(yè)的余熱鍋爐中也有 著 廣 闊 的 應(yīng) 用,但 是,在其 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中,主 要 采 用 國(guó) 外引 進(jìn) 或 前 蘇 聯(lián) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 計(jì) 算 方 法 ,并借助設(shè)計(jì)人員的長(zhǎng)期設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或?qū)τ谝欢ńY(jié)構(gòu)的翅片管束的模化試驗(yàn)結(jié)果。
目前 國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟、規(guī)范的各種翅片管束標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法。對(duì)于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管束的傳熱計(jì)算也是如此。在國(guó)外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法中,雖有關(guān)于螺旋翅片管束的傳熱及阻力計(jì)算方法,但具體應(yīng)用上有局限性:一方面是結(jié)構(gòu)參數(shù)上,如管束間距、翅片規(guī)格等;另一方面是未能充分反映燃?xì)廨啓C(jī)排氣的污染特性對(duì)傳熱計(jì)算的影響。此外,螺旋翅片管束的傳熱特性尚與翅片的焊接方法及焊著率有關(guān),而國(guó)內(nèi)外的翅片管焊接工藝不可避免地存在著一定的差異。
上述因素限制了鍋爐制造廠在聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐及其它余熱鍋爐的翅片管受熱面設(shè)計(jì)中對(duì)于翅片管和受熱面結(jié)構(gòu)與布置的進(jìn)一步優(yōu)化以及翅片管束的國(guó)產(chǎn)化,一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本。