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    省煤器用螺旋翅片管給我們什么啟示

    省煤器用螺旋翅片管給我們什么啟示

    省煤器用螺旋翅片管給我們什么啟示

    省煤器用螺旋翅片管給我們什么啟示

    省煤器應用擴展表面受熱面能減輕受熱面的飛灰磨損,同時能使受熱面結構緊湊,降低通風阻力及工質流動阻力,金屬耗量減少。

    采用擴展受熱面對在用鍋爐的省煤器進行改造,以便在現有的安裝空間條件下,保證傳熱效果有所提高。

    降低煙氣流速,減輕磨損,避免積灰和低溫腐蝕,是提高在用鍋爐省煤器受熱面工作穩定性的最有效的措施之一。

    螺旋肋片管是采用高頻焊接的方法,將鋼帶沿螺旋軌跡焊接在光管上而形成的。與環形肋片管相比,螺旋肋片管通過肋片材料的繞制過程和高頻焊接,可以使肋片與基管壓熔為一體,其接觸熱阻近似為0,能承受交變熱應力,焊接后不變形,從而不會減弱基管的承壓能力,有利于熱量從肋片向基管內壁傳遞。用螺旋肋片管繞制的蛇形管(彎頭部分沒有肋片)組成管組作為省煤器受熱面即螺旋肋片式省煤器。

    表征螺旋肋片式省煤器的結構參數有:

    螺旋肋片管的基管外徑、壁厚;肋片的厚度、高度和節距;蛇形管組的橫向節距、縱向節距等。螺旋肋片式省煤器可以順列布置也可以錯列布置。

    如果省煤器的安裝高度有限,就須采用較小的基管直徑。

    擴展受熱面的傳熱系數與具有相同基管直徑的光管相比,其傳熱系數是減小的。鰭片管的傳熱系數只有相同基管直徑光管傳熱系數的82%~88%;螺旋肋片管的傳熱系數更小,只有相同基管直徑光管傳熱系數的45%~49%。同時:各種類型的受熱面的傳熱系數隨著基管直徑的增大都是減小。更重要的是,隨著基管直徑的增大,擴展受熱面與相同基管直徑光管的傳熱系數相比,其傳熱系數減小的幅度有所增大。

    受熱面的傳熱系數和傳熱面積的乘積能恰當地反映其結構特性變化對受熱面對流傳熱量的影響

    所有擴展受熱面的傳熱能效與光管相比都是增大的,但不同形式的擴展受熱面其傳熱能效增大的程度有所不同。螺旋肋片管由于其受熱面擴展系數大,所以盡管傳熱系數最小,但傳熱能效還是最大。

    同時,計算結果還顯示出隨著基管直徑的增大,各類受熱面的傳熱能效均有所減小。

    無論是鰭片式還是螺旋肋片式擴展受熱面作為省煤器受熱面其抗磨損能力都有所提高。這主要是由于2個方面的原因:

    一是擴展受熱面使煙氣流經受熱面時流場發生變化;

    二是煙氣流速的變化。

    省煤器受熱面形式選定之后,應優先選用較小基管管徑以增強傳熱能效、減輕受熱面磨損、減少受熱面管子的金屬消耗量。選用較大基管直徑的優點是可以增加壁厚,比較耐磨。

    傳統的低溫過熱器、低溫再熱器、省煤器均采用光管式,管外煙氣側對流放熱系數遠低于管內水側或蒸汽。為了獲得較高的傳熱系數和占有較小的布置空間,設計時往往選取較高的煙氣流速,從而使對流受熱面的飛灰磨損嚴重。對于大型鍋爐,就各段的吸熱量而言尾部煙道空間高度較少,這一矛盾更為突出。

    按傳熱學原理,當受熱面兩側放熱系數相差3倍以上時應在換熱系數較小側采取擴展表面技術。從而降低傳熱熱阻,提高基面換熱熱流密度,減少受熱面(重量、體積),也可能實現適當降低煙氣流速以減輕受熱面磨損。

    鍋爐低溫過熱器、低溫再熱器和省煤器管外煙氣側對流放熱系數比管內水側或蒸汽側小得多(再熱器相差在3倍以上,過熱器相差1個數量級,省煤器相差1~2個數量級),正適合在煙氣側采取擴展表面技術。

    高頻電阻焊螺旋肋片管與其它型式的擴張表面管(如鰭片管、膜片管、嵌片管等)相比具有如下明顯的特點:

    1)肋片與基管壓熔焊成一體,焊接牢固(焊著率在95%以上),接觸熱阻極小,基管強度得到加強,因熱膨脹而引起問題的可能性也極小。

    2)單位長度管材所擴展的表面積更大(一般是光管的5倍以上),在傳遞相同熱量時體積小,使管材數量大幅度減少(減少約40%~50%),可節省優質管材,也減少了受壓元件數和焊口數,從而減小了爆漏的機率。

    3)由于肋片管大幅度擴展了受熱面積,傳熱強化,使得單位體積內能布置的受熱面大大增加,可以選取比光管低的煙氣流速,從而使磨損減輕。即使與光管式煙速相同其磨損也較輕。

    4)在相同空間可布置更多的肋片管傳熱面積,因此在不需要擴大鍋爐尾部型體的條件下可能進一步降低煙溫,從而使目前鍋爐排煙溫度普遍偏高的問題得以緩解。

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