2022年低温省煤器初步设计资料要点.docx

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1、精品学习资源低温省煤器方案：1、 原煤煤质收到基碳 Car%收到基氢 Har%收到基氧 Oar%收到基氮 Nar%收到基硫 St,ar%收到基水分 Mt ar%收到基灰分 Aar%应用基挥发份 Vdaf%低位发热量MJ/kg项目单位设计值校核煤种 下限19.0382、布置位置：依据现场条件及设备尺寸，采纳错列翅片省煤器，布置在除尘器后；将翅片管低压省煤器安装在除尘器出口水平烟道中，除尘器出口水平烟道尺寸为高 4140、宽3000mm；从出口到前侧膨胀节长度为 7800mm；扩充烟道尺寸 5300 5400mm，分组布置，钢管作为支柱，利用工字钢作为省煤器托架；螺旋翅片管以下简称翅片管的基管材料

2、规格：镍基渗层钎焊螺旋翅片管： 20钢， ND钢， 38 3.5 ；翅片材料规格：翅片材料规格：碳钢钢带，高度 17mm，厚度，节距为 8 mm；欢迎下载精品学习资源3、性能参数表：序号项 目单位焊接螺旋肋片管欢迎下载精品学习资源1 型号2 总烟气流量t/h9003总换热面积m2112004换热管型式螺旋肋片管欢迎下载精品学习资源号5管径/ 壁厚mm管38/6翅片高度 / 翅片厚度mm177翅片节矩mm88翅片宽度mm729换热管重量t9510传热量kW2083011烟气热量回收装置进口烟气温度13512烟气热量回收装置出口烟气温度100序项 目单位焊接螺旋肋片欢迎下载精品学习资源13烟气侧压

3、力缺失 / 烟气侧压力缺失投用一年后Pa350欢迎下载精品学习资源14烟气热量回收装置进水温度7515烟气热量回收装置出水温度16烟气热量回收装置进水流量t/h52017水侧压力缺失Mpa0.01818烟道进出口尺寸mx19 烟气热量回收装置厚度尺寸沿烟气流向方20 烟气流速mm m/s292510.321烟气热量回收装置横向排数5422传热管材料碳钢23翅片材料规格碳钢钢带24向低温省煤器本体提料清单不含制造余量 ：序项 目材质长度重量号mt138/ 螺旋肋片管碳钢11000 m66238/光管碳钢2450 m7欢迎下载精品学习资源3钢板 =14Corten钢170m2194集箱 219X8

4、碳钢25 m5钢板 =2Corten钢20m2序号项目材质长度m重量t4、系统简介：低压省煤器的原就性热力系统如附图低压省煤器与主回水成并联布置，其进口水取自低压加热器系统，设计特定的进水方式与电调阀协作，可实现低压省煤器进水量水温的切换与调整；进入低压省煤器的凝聚水吸取排烟热量后，在除氧器入口与主凝聚水汇合；这种热力系统，低压省煤器的给水跨过假设干级加热器，利用级间压降克服低压省煤器本体及连接管道的流阻，不必增设水泵，提高了运行经济性、牢靠性，同时也自然地实现了排烟余热的梯级利用；低压省煤器的总体布置采纳了双烟道错列管排逆流布置；低压省煤器本体以锅 炉对称中心为界，分甲、乙两侧分别安装于两个

5、水平烟道内；烟气从空预器出口进 入两个改造后尺寸为 41004000 的竖直烟道，水平冲刷省煤器蛇形管束；由凝聚水系统流来的低压加热器主凝聚水，经布置在上方的低压省煤器入囗集箱进入低压省 煤器，经蛇形管排流入布置于下方的出囗集箱，经一凝聚水母管集合后，返回除氧 器；返回点设置低加出囗的主凝聚水管道；由于实现了介质、烟气的逆向流淌，一 方面可大大提高低压省煤器的传热系数，解决布置危机；另一方面，可使排烟温度 的降低不受介质出口水温的限制，最大限度地降低排烟温度；低压省煤器传热元件采纳镍基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管；、关于低压省煤器换热元件选材说明一、低压省煤器的选材设计原就1. 耐腐蚀原就低压省煤

6、器起到尾部烟道降低排烟温度的作用；当烟气温度降低之后，有可能欢迎下载精品学习资源发生低温腐蚀，这是我们锅炉专业的常识；当然，在设计时，需要把这一问题重点考虑；要实行假设干措施掌握低温腐蚀；从设计者全面设计来讲，也要留意到极端工况这一事实，那就是在极低负荷下， 在误操作进水温度极低下，或者在煤种的含硫量不正常的增加的情形下，也要防止 短时间的结露显现；所以低压省煤器考虑的原就就是要防止低温结露；4. 强化传热原就由于设置低压省煤器是在电厂运行假设干年之后才进行的，所以安装低压省煤器的烟道一般特别紧凑；设计的低压省煤器的几何尺寸必需适应烟道的几何尺寸， 否就将影响机组的正常运行；这样，为了掌握低压

7、省煤器的几何尺寸，所以必需采纳强化传热元件，即在有限的几何空间内布置更多的换热面积；5. 掌握阻力原就尾部烟道设置低压省煤器之后，烟道的阻力必定随之增加；一般地，引风机的裕量都不大，所以，为了锅炉的正常运行，不影响锅炉的负荷，仍要保证低压省煤器的正常工作，必需掌握阻力；事实上，掌握阻力的方法就是尽量削减换热管的排数；而削减换热管的排数的基本方法就是强化传热元件的采纳；二、关于镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管的制作工艺有别于高频焊翅片管和镀层管；这种技术是利用高温钎焊技术，在钎焊炉内，将喷涂在翅片管上的镍铬金属粉熔化， 依靠高温渗透作用，使得这一层镍铬金属层与换热管的母管

8、与翅片成为固溶体，紧密结合在一起；它的基本特点有：1. 外表光滑通过高温渗层，翅片管外表匀称地掩盖一层镍铬金属层， 光滑， 光亮；如图 1 所示；这一光滑的渗层对于减轻积灰起到了正面作用；2. 耐磨损（ 1） 外表硬度高的镍铬渗层， 提高了管子的外表硬度， 硬度到达HRC4，5 是一般钢的 3-4 倍；明显，外表硬度的提高，对于防止磨损至关重图 1镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管学习文档 仅供参考欢迎下载精品学习资源要；2单位时间单位外表积的磨损量小同时镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管和高频焊翅片管的工业耐磨试验证明，前一种翅片管的耐磨性明显优于后者；图2 给出了镍铬渗层翅片管与高频焊翅片管的单位外表

9、积的磨损量比较；在镍基渗层被磨穿以前，镍基渗层管的磨损量比高频焊翅片管的小，高风速时约小 5 20，低风速时约小 5 50；这主要是由于镍基渗层管图 2磨损量比较外表的镍基渗层的硬度比高频焊翅片管材料的硬度高很多倍，从而提高了镍基高频焊管 镍基滲层管7.06.86.66.42m6.2h.6.0g/5.85.65.45.25.0123456管子编号渗层管的抗磨才能；值得说明的是，一旦镍基渗层被磨穿，在同等磨损条件下，镍基滲层管的磨损量与高频焊管的相近；3外表有氧化层高温钎焊工艺， 使得翅片管外表存在一层钝化层， 在高温烟气环境下也不会产生氧化层；而该氧化层的存在可以增加磨损速度；其他管子由于没有

10、这一层钝化层，在高温下运行时，极易产生氧化层，所以耐磨损性能下降；3 耐腐蚀由于外表的镍铬金属渗层，再加上高温钎焊工艺形成的钝化层，使得该管子的耐腐蚀性得到极大地提高；武汉材料讨论所的试验说明镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管在硫酸环境下是一般碳钢管的100 倍，在碱环境下耐腐蚀性是一般碳钢管的90 倍；欢迎下载精品学习资源因此镍铬渗层零隙阻高温钎焊翅片管具有极强的耐腐蚀性，特殊适用于烟道内的防治低温腐蚀；4 翅片与管子母体的接触热阻为零高温钎焊工艺可以保证焊料添满翅片和基管之间的缝隙，翅片与管子母体的接触热阻为零；这样就可以加大整体的换热系数；因此在有限的烟道空间内，可以布置更多的受热面，可以削减

11、换热器的几何尺寸，可以降低换热器的阻力；5 关键技术2设计合适的烟速，利用烟气的自吹灰才能清除管壁积灰；3螺旋翅片贴壁灰浓度小于平均灰浓度，这种结构特点可减轻换热管上的积灰；4本方案采纳了防止低温腐蚀的技术措施，可以有效保证大部分受热面金属壁温处于烟气露点之上，防止“结露”现象的发生，从而防止了湿管壁粘灰现象的显现，可防止积灰的显现；5从投运低压省煤器客户反馈信息看，受热面外表有一层浮灰，不会连续累计增加，不会影响受热面的正常换热；防止磨损实行的技术措施；本设计方案考虑到本厂燃用煤的煤质条件，特殊是灰分特殊大，设计过程 中必需考虑受热面的磨损问题； 结合我们多项防止磨损的胜利设计和运行体会，

12、为了防止或减轻受热面磨损，实行了如下技术措施：1) 受热面换热管采纳镍基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管，这种换热管基管与翅片外表渗有含镍、铬和磷的合金，极大提高了管子外表硬度和耐磨性，试验说明，镍 基渗层零隙阻钎焊螺旋翅片管的维氏硬度为一般管的2-3 倍；2) 采纳大管径、厚壁管，由于磨损速度反比于管径的一次方，加之壁厚增大，可有效减轻受热面的磨损；3) 螺旋翅片起到抑制贴壁流速的作用，这种结构特点可延长低压省煤器的磨损寿欢迎下载精品学习资源命；4) 烟道内部的烟气动力场均经过数值运算和优化处理，防止烟气偏流的发生；5) 设计上防止显现烟气走廊、烟气偏流、局部漩涡；6) 在全部弯头、烟气走廊部分，设

13、计安装防磨设施；4防止低温腐蚀实行的技术措施本设计方案考虑到本厂燃用煤的硫分最高到达0.3%，设计过程中应考虑受热面的结露腐蚀问题；为了掌握受热面管子壁温，防止或减轻受热面腐蚀，实行了如下技术措施：受热面管壁温度可调，设计中合理选取受热面的进水温度及水流量，掌握受热面金属壁温在烟气酸露点以上，不会发生受热面低温腐蚀；5设计有受热面泄露监控报警装置6保证事故快速处理的技术措施本设计受热面分为六组，每组有独立的进出水分集箱，运行中假设某一局部显现问题，可将此位置所处的受热面组断水解列，而其余各组受热面仍可正常运行；7采纳进水温度与排烟温度自动掌握技术本方案综合利用自动掌握和电脑技术，量化各种复杂多

14、变的运行因素的影响， 实现低压省煤器进水温度与排烟温度的自动掌握；6 低温省煤器系统防低温腐蚀说明低温省煤器是用来回收锅炉排烟余热的节能装置，运行时，其烟气温度、进口水温都较低，简单显现烟气结露，发生低温腐蚀；为此，应当从设计热力参数、结构、选材等方面实行措施，防止低温腐蚀；4.1 设计方面一般说来，只要保证低温受热面金属壁温高出烟气酸露点温度 10左右，就能防止产生低温腐蚀，堵灰也将得到改善；依据这个原理在热力系统上挑选一个比烟气酸露点温度高 10左右的地点，作为余热换热器进水的水源引出点；由于余热换热器水侧放热系数远较烟气侧大，因而其冷端金属壁温与进水温度接近；所以，选 择换热器的最低壁温

15、超过烟气露点温度10左右，从而到达防止换热器腐蚀和堵灰的目的；这种热力防腐方法的优点是防腐成效较佳，缺点是要求进水温度比较高， 换热器的平均换热温差将很小，导致换热面积特别大，设备很重，投资庞大，目前欢迎下载精品学习资源通用低温省煤器采纳另一种理论有限腐蚀速度的余热换热器系统，进行设计； 顺着烟气流向，当受热面壁温到达露点，硫酸蒸气开头凝聚，此时虽壁温较高，但凝聚酸量较少，且酸浓度亦高，故腐蚀速度较低；随着壁温降低，硫酸凝聚量逐渐增多， 浓度却降低，腐蚀速度不断加大， 一般到壁温在低于烟气露点 2040时， 腐蚀速度最大，随着壁温连续降低，凝聚酸量削减，硫酸浓度也降至较弱腐蚀浓度区，此时腐蚀速

16、度减小，但当壁温降至水露点时，管壁上的凝聚水膜会同烟气中的SO2 化合，生成 H2 SO3，产生剧烈的腐蚀，腐蚀又加重；因此在低温腐蚀的情形下，金属有两个严峻腐蚀区，为防止锅炉受热面产生严峻腐蚀，必需躲开这两个严峻腐蚀 区，将烟气余热回收装置的防腐移向两个严峻腐蚀区域中间的低腐蚀区域；就是说把烟气余热回收装置置于高出烟气中水蒸汽饱和温度25区间前苏联标准举荐的金属壁温最小值，与欧美的举荐值接近 ；金属壁温在这个区间的腐蚀速度 / 年， 这是可以接受的腐蚀速度；欲保持换热器的金属壁温在此有限腐蚀区域，所需的换热器进水温度，在机组的热力系统中都能找到，易实现详见图；图 管壁温度与腐蚀速率关系本项目

17、按两路冷凝水引入方式运行，并设有壁温热电偶；在锅炉低负荷或启停过程，检测到管子运行壁温较低时，换热器可以切换至入口水温较高的运行方式；4.2 烟气露点温度依据苏联 1973 年锅炉热力运算标准，烟气露点温度运算公式：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源t0tldld1.05g3SgzsAfhzs欢迎下载精品学习资源tld,tsl- 烟气露点和水露点温度，欢迎下载精品学习资源Sar,zs,Aar,zs-煤-的收到基折算硫分和折算灰分，5；欢迎下载精品学习资源按本工程依据烧煤质数据，设计煤：含硫量0.13%，灰分含量 %，水分含量 %，数据单位转换后代入公式，运算得到烟气酸露点温度为71，水露

18、点温度为 45；校核 2%，灰分含量 %，水分含量 %，数据单位转换后代入公式，运算得到烟气酸露点温度为 78，水露点温度为 51；最差煤质：含硫量 0.3%，灰分含量 28.1%，水分含量 6.88%，数据单位转换后代入公式，运算得到烟气酸露点温度为79，水露点温度为 48；7、自动掌握自动掌握投用前，低压省煤器启动步骤1低省内无水时，启动方式：启动前阀门状态：主管路手动阀和低省本体的流量分控手动阀全部开启，系统放气门打开，放水阀关闭；全部电动阀关闭，系统具有电动阀阀位显示功能；排气：微开低温进水电动调剂阀6，约 5%开度，给低省本体及管路供水排气， 直至排气口有水流出；建立水循环：待运行人

19、员将排气口关闭后， 缓慢开启低省低温出口电调阀 6，10%开度，建立水循环；2低省内有水时，启动方式：启动前阀门状态：主管路手动阀和低省本体的流量分控手动阀全部关闭，系统放气门打开，放水阀关闭；全部电动阀关闭，系统具有电动阀阀位显示功能；手动阀操作：打开主管路手动调剂阀和低省本体的流量分控手动阀；排气：微开低温进水电动调剂阀，约5%开度，给低省本体及管路供水排气，直至排气口有水流出；建立水循环： 待运行人员将排气口关闭后， 缓慢开启低省低温出口电调阀， 10%开度，建立水循环；3、自动掌握系统规律欢迎下载精品学习资源1进口水温调剂：全开低省高温进水电动截止阀7，调剂低温进水电动调剂阀6， 直至

20、满意供水温度要求，供水温度要求参见第6 条进水温度掌握；2出口烟温调剂：2.1 调剂低省出口电调阀9，直至满意低省出口烟温要求，出口烟温要求参见第5条排烟温度掌握；2.2 假设低省出口电调阀 9 全开时，仍不能满意低省出口烟温要求，就调剂低温进水电动调剂阀 6，直至满意低省出口烟温要求；2.3 假设调剂低温进水电动调剂阀6，仍不能满意低省出口烟温要求，就关闭低省高温进水电动截止阀 7，连续调剂低温进水电动调剂阀6，直至满意低省出口烟温要求；4、停机方式：发出切除低省命令后，依次关闭低温进水电动调剂阀6、高温供水电动截止阀 7和出水电调阀 9；同时报警提示运行人员打开排气门，依据需要开启放水门；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源附图 低压省煤器热力系统欢迎下载