分控相变余热利用系统专题分析.docx

分控相变余热利用系统专题分析专题一:系统相关因素影响分析1.1设备经济寿命和使用寿命分控相变换热技术的系统设计不受季节和环境的影响，可以始终通过对锅炉 进风和凝结水的加热，实现能量最佳的梯级利用，使发电的循环热效率达到最大 值，经济效益最佳分控相变换热技术依据相变换热原理，采用温度更加同一均匀的蒸发液作为 主要控制参数，避免了烟道中沿烟道截面烟气温度偏差的影响，控制参数更为可 靠这对于温度很低的烟气进行深度余热回收十分重要分控相变换热技术设计的不凝气体排除系统可在任何工况下将气体可靠排 除，且没有蒸汽损失，相变换热效能和设备寿命得到提高烟气流速对受热面的换热系数、磨损和积灰影响很大，所以根据锅炉运行参 数和使用煤种选择合理的烟气速度对于相变换热装置运行的经济性至关重要传统相变换热技术对冷、热源负荷变化的适应性较差，调节手段无法满足冷. 热源负荷大幅变化时设备的安全，低温腐蚀常在这时剧烈发生由于分控相变换 热技术的控制系统调节特性好，控制精度高，并且可以从机组启动到停运全过程, 根据机组负荷和运行参数的变化，做出智能判断，自动控制相变换热系统运行的 投入与退出，可以可靠地确保受热面不发生酸结露腐蚀和粘结堵灰。

飞灰磨损速度与烟气速度的三次方.灰硬度和烟气含灰量成正比在低温烟 气中，灰的硬度更大，因而通常条件下低温受热面磨损速度较快为了降低飞灰 对受热面的磨损速度，设计时更需要控制合理的烟气速度和避免烟气走廊，烟气 流速一般控制在8-10m/so根据已有经验，一般要改变前两排换热管的结构参数，通过增设假管、防磨 瓦、导流板和采取防磨材料等可以确保相变换热器的寿命不受影响1. 2对空预器的影响由于回收的余热可用于加热空预器前冷一.二次风，替代了暖风器的作用， 可以更可靠地确保空预器不受低温腐蚀，使得空预器的寿命得到提高，堵灰现象 减弱，漏风损失减小，换热性能得到提升空预器出□排烟溫度的升高可以被余热回收装置所利用，只增加了传热温 差，不会增加排烟损失1. 3相变余热回收系统对除尘器的影响对于排烟温度高于设计值的锅炉,烟气温度越高对电除尘器或布袋除尘器的 影响越不利；通常排烟溫度保持在露点温度以上5C—10C以上时，除尘器工作 不受影响分控相变换热系统可控制排烟溫度值高于烟气酸露点值5C以上，并 且可以方便的调整该设定值，因而投用相变换热器对除尘器只会产生积极的影 响启外投用相变换热器后进入电除尘器的烟温显著降低，可降低烟气的体积流 量和比电阻，从而有效提高电除尘效率。

1・4对引、送风机的影响由于在烟、风道中增加了受热面，因而采用余热回收设备会增加烟、风道的 阻力，改造需要引.送风机和一次风机有一定的富余容量必要时也可以改造烟、 风道设计以降低部分阻力损失本项目中分控相变换热器装置增加了烟气侧约 250^350Pa的阻力损失，增加了空预器前风道约150^00Pa的阻力损失由于分控相变换热技术可以将风道受热面布置在送风机和一次风机出□风道 中，与暖风器有较好的兼容性，可由已有暖风器替代部分冷源放热管束，不仅节 约了投资，也降低了冷源管路阻力，降低了风机电耗专题二：防磨损.防积灰、防腐技术保障措戏1・换热器采用高频焊螺旋翅片管，卩32 x 3mm,翅片高16mm,为便于检修， 采用13排顺列排列为延长换热器的使用寿命烟气入□处第一、二排翅片管采 用了卩38x5的假管，还增加了防磨瓦、防磨栅等措施2. 换热管束采用上、下两级的组装结构型式即为模块化设计即上级由6 组管束组装，下级由6组管束组装，换热管排、集水箱、框架等均在厂内做成一 体化后整体出厂，这样可方便现场安装，保证安装质量3. 4个烟道换热器换热管束进、出烟道壳体及保温因外形尺寸较大，全部 采用现场组装方式。

4. 换热器布置在除尘器前，再此工况下，烟气中常含有高浓度的粉尘，虽 然错列管束与顺列管束相比，换热效果要好，但是错列管束的布置形式使得沿烟 气流动方向流动剧烈变化导致烟气侧阻力增加明显，几乎是顺列管束的一倍阻 力；并且在每排管子后较大的尾涡区导致积灰程度严重；在实阪运行中几乎全部 粉尘都会与换热管束碰撞并造成磨损，使其磨损程度比顺列管束严重；在实阪运 行中几乎全部粉尘都会与换热管束碰撞并造成磨损,使其受磨损程度比顺列管束 严重；因此在除尘器前含灰粒等杂质较多的工作环境中时，换热器应采用顺列布 置形式5. 低温腐蚀措施及材料选择与可靠性分析5.1采取有限腐蚀法，在低腐蚀率区域选材，实现防腐及经济性俱佳的设计 目的一般来说，只要保证低温受热面金属壁温高出烟气酸露点温度10C,就能 避免产生低温腐蚀，堵灰也将得到极大改善烟道换热器进水过冷度把握在 5-ior^ 内5.2材料选择与换热管寿命保证：考虑到实际运行时，锅炉的启停、低负荷、吹灰及燃烧煤质成分变化等因素, 在本次方案热器部分换热管采用20#钢，20#钢对应得腐蚀速率＜0. 07血/年，换热管壁厚均选择him,腐蚀量，按2nini考虑，则换热管寿命将超过12年以上。

结合高粉尘浓度工况运行，本项目所有换热管选3mm后的无缝钢管选型设计,完全能够达到设计使用寿命专题三：防泄露的技术保障措旋1・做好换热管的防腐蚀.防磨损是预防换热管泄露的首要措施2. 专业厂制造 所有换热管均由我们长期合作的专业厂制造.定长采购钢 管，换热管无对接接头，换热管排100%通球检验及规范的水压试验，确保换热 管达到高品质要求3. 考虑产品模块化设计，换热管排.集水箱.框架等均在厂内做成一体化后整 体出厂，这样可方便现场安装，保证质量，更为重要的是可减少换热管排在吊装 过程中的变形受损，减少现场焊接量，避免换热管排变形受损.焊接缺陷等人为因素造成的设备泄露4. 在模块化一体出厂前，换热管排采取分小组设计，当某一管排出现渗漏时， 可切除这一管排，只影响总换热效率的2%切除一小组管排，只影响总换热效 率的2%5. 在烟道换热器前后附近出入□烟道底部设置有检漏报警测点，当有换热管泄 露时，漏水报警监测装置的检测触点会因为水的存在而形成短路，（干灰状态不 会出现短路），并会在DCS控制系统发出报警信号，并对远程设备进行控制处理, 随后立即启动漏水后的一系列自动操作，对系统进行排水、停泵等应急措施，确 保在第一时间了解换热管排泄露情况。

6. 除了在烟道换热器前后附近出入□烟道底部设置有检漏报警测点外，号外在 烟道换热器出□段进入电除尘前的水平烟道上（根据烟道实际长短），底板上增 加防进水直立斜挡板，高度约200mm,可以满足烟道换热器漏水后到漏水措施得 到执行前，漏出的水不会直接进入除尘器，从而影响电除尘器的运行安全，相当 于增加一段排水漏斗在此段上还增设检修时打压放水的排水管至地面集水坑。