高炉煤气换热器结构改造

工业锅炉2012年第5期(总第135期)文章编号:10048774(2012)053403高炉煤气换热器结构改造钟华(大连熵立得传热技术有限公司,大连1166000Structural Transformation of Preheaterfor Blast Furnace GasZHONG Hua第一作者:钟华Dalian Sun Leader Heat Transfer Technology Co. Ltd, Dalian 116600, China) (1979-),I# yrm学士学位,主要从事工业余热利用方面摘要:为提高某发电厂高炉煤气换热器的安全性和工作效率,从结构整改处理后的的T作。效果可见:通过对煤气换热器结构的改造,达到了提高其安全性和T作效率的的,保证了热量的充分利用。关键词:煤气换热器;整体式;中间管板;热管分体式换热器;联络管中图分类号:TK223.3文献标识码:B0引言将整体式煤气换热器分为多个模块(原设备为两个某发电厂220h高温高压全燃煤气锅炉煤气模块),现场组装空间有限;但空间允许,可以将原管线回火,导致煤气换热器损坏严重,因设备为整体整体式煤气换热器改成分体式煤气换热器,现场安式,热管与换热器中间管板的连接都是密封焊接结装,这样进一步减少现场吊装难度。鉴于以上原因构,即使修复也不能确保中间管板密封不漏,设对此台煤气换热器进行整体更换,结构由整体式改备运行存在安全隐患,因此修复难度大、费用高。为分体式。图1为原设备布置俯视图;图2为设备1换热器主要设计参数及问题分析失效后改造俯视图。高炉11主要设计参数煤气出(1)烟气参数烟气量:574644m3/h烟气进口温度:185±5℃烟气出口温度:135±5℃烟气阻力降:≤810Pa(2)煤气参数煤气进口煤气量:228226m3煤气进口温度:40~50℃煤气出口温度:132±5℃煤气阻力降:≤300Pa1.2问题分析通过现场勘查,煤气换热器周边管线较多,吊装中国煤化工难度较大,因此更换的煤气换热器应进行重新设计,CNMHG收稿日期:20120627·节能与改造高炉煤气换热器结构改造高炉)煤气出口气操热器煤气进口图2设备失效后改造俯视图煤气拽热器2更换设备应考虑的因素流管(1)煤气换热器的设计使用寿命一般为5~8年,此设备的使用时间接近设计使用寿命。(2)设备使用时间较长,由于煤气、烟气的腐图4分体式简图蚀,换热器钢板变薄,换热器强度、刚度下降,煤气换3.2现场的布置方面热器中的煤气有一定的压力,运行过程中换热器壳热管分体式换热器的两个箱体是分开布置的体容易产生变形。中间采用联络管连接(联络管相对可以灵活),因此(3)由于煤气、烟气的腐蚀,换热器热管与中间烟气、煤气两种介质的流向不一定要相同方向,这样管板的密封焊接处,焊角发生腐蚀,继续运行容易发一来使现场两种介质的管道布置更加灵活。热管整生腐蚀泄露,存在安全隐患。体式换热器的热介质和冷介质的管道要保证同一方(4)由于煤气、烟气的腐蚀,换热器热管的翅片向,这样布置就不够灵活。这点对于大型的高炉尤及管子发生腐蚀,换热效率下降,造成能源的浪费。为重要,因此大型高炉的双预热器一般采用分体式。(5)由于煤气、烟气侧换热管的积灰,且积灰不3.3检修方面容易清除,使其换热效率下降,造成能源的浪费。热管分体式换热器的两个箱体是分开布置的3煤气预热器分体式和整体式的对比热管管束分别装在各自的箱体中,当其中一部分产3.1安全性生腐蚀泄露等问题时,可以打开箱盖进行单独更换,热管分体式换热器的两个箱体之间有一定的距而热管整体式换热器的妹气预热器的热管与中间隔离,因此当煤气箱体中的煤气发生泄漏时不会与高板是焊接结构,因此热管无法进行独立更换。温烟气发生混合,导致危险事故的发生。热管整体3.4传热效率方面式换热器中的烟气和煤气仅靠中间的隔板分离,万热管分体式换热器采用了集箱管束以及直径较中间的隔板产生泄露,将产生可怕的后果,因此整大的上升管和回流管,使管束和上升管、回流管形成体式换热器存在安全隐患。图3是整体式简图,图封闭的循环系统,内部工质循环流畅,流速可达到4是分体式简图。25~35m/s,传热效率更高。分体式换热器的内部传热工质可以在使用一段时间热管传热效率降低后单独更换,以重新恢复热管的传热效率。况且热管煤气出旦煤气入分体式换热器有上升管,产生的不凝性气体可积聚在上升管的顶部,不影响传热管的传热效率。热管此处泄漏易发生危险整体式换热器则没有以上优势。4改造处理k气口一气将原煤气换热器由整体式重新设计改造为分体式后(图5为中国煤化工煤气出口温度,保证了换CNMHG运行,减少中图3整体式简图间维修环节,节约了维修成本。工业锅炉2012年第5期(总第135期)煤气放散阀煤气换热器煤气出口上升管煤气高炉煤A入旦个热率燮气入烟气挫热器气出口图5设备改造后视图参考文献[1]庄骏,张红热管技术及其工程应用[M].北京:化学工业出版社,2000身≯方}》》分》分》》》}》}》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》(上接第33页度给煤引起的疲劳磨损。管进入倾斜布置的d325mm给煤管给煤管与膜式5结束语水冷壁之间夹角为35°。由于给煤系统入口处于炉膛正压区,防止炉内给煤管上部播煤风对给煤管中的燃煤进行吹烟气反窜和给煤喷口氧化、磨损等问题是摆在给煤动并沿给煤管形成气垫这样既有利于给煤的输送系统设计中的一个重要课题。本公司设计人员在改也防止燃煤在给煤管处的磨损,并对燃烧室的高温造时充分考虑了这一问题,并从根本上彻底解决了烟气进行密封,此处播煤风结构为沿给煤管下沿与播煤风不畅及烟气反窜等问题。本文主要从设计角给煤管内壁形成半圆状夹层2度对给煤系统进行改进。从实际的运行效果来看,燃煤由给煤管顺利进入给煤喷口后,在给煤喷改进后的结构能使播煤风的压头更高、速度更快,并口处又布置了一路风,此风一可以对燃娆室的高温能将燃煤更好地均匀地播散开来,避免了燃料在给烟气进行密封,二可以冷却给煤喷口,三还可对进入煤管内停留堆积和搭桥;自从改造完以后再没有出炉膛的燃煤进行吹散使进入炉膛的燃煤更加均匀,现落煤管保温层外温度过高、在给煤管上端的观察更有利于燃料的燃烧。孔向外窜烟的现象,透过观察孔观察也没有发现大在改造中对给煤喷口的材料进行了更换给煤喷量的物料被扬析至给煤啖口内等问题。实际运行结口材料由耐热铸铁RS5改为 ZGA Cr26N4Mn3NRe果充分说明本次改造是正确的、有效的,对锅炉安耐热铸钢,此材料即使在1000℃以上环境中也表全、稳定运行起到了保障作用。黑现出很好的耐高温耐腐蚀性能。参考文献另外,给煤喷口与水冷壁交接处采用耐火耐磨[1]岑可法,等循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北浇注料浇注,与水冷壁向火面浇注料形成一体,圆滑京:中国电力出版社,1998过渡,避免出现不规则形状引起的沿程和涡流磨损。[2]彭霤,等.非机械式气力播煤裝置在循环流化床锅炉中运行方面建议给煤机交替给煤,控制单台给煤机过的应用[J].锅炉技术,2004(1)中国煤化工CNMHG