工作原理
焦化余熱鍋爐是回收利用煉焦生產(chǎn)和煤氣凈化過程中產(chǎn)生的大量余熱資源,煉焦生產(chǎn)余熱資源的回收利用主要方向?yàn)榛厥占t焦物理熱、荒煤氣和燃燒廢氣顯熱,其中,紅焦顯熱占供入焦?fàn)t熱量的35%左右,通過比較成熟的干熄焦技術(shù)改造,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益,以下是鄭鍋分析的焦化余熱鍋爐的工作原理:
1、焦化余熱鍋爐燃燒設(shè)備出來的高溫?zé)煔饨?jīng)煙道輸送至焦化余熱鍋爐入口,再流經(jīng)過熱器、蒸發(fā)器和省煤器,最后經(jīng)煙囪排入大氣,排煙溫度一般為 150~180℃,煙氣溫度從高溫降到排煙溫度所釋放出的熱量用來使水變成蒸汽。
2、焦化余熱鍋爐的給水首入省煤器,水在省煤器內(nèi)吸收熱量升溫到略低于汽包壓力下的飽和溫度進(jìn)入鍋筒。進(jìn)入鍋筒的水與鍋筒內(nèi)的飽和水混合后,沿鍋筒下方的下降管進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量開始產(chǎn)汽,通常是只用一部分水變成汽,所以在蒸汽器內(nèi)流動(dòng)的是汽水混合物。3、汽水混合物離開蒸發(fā)器進(jìn)入上部鍋筒通過汽水分離設(shè)備分離,水落到鍋筒內(nèi)水空間進(jìn)入下降管繼續(xù)吸熱產(chǎn)汽,而蒸汽從鍋筒上部進(jìn)入過熱器,吸收熱量使飽和蒸汽變成過熱蒸汽。
簡單來說,焦化余熱鍋爐的工作原理就是余熱煙氣流經(jīng)過熱器-蒸發(fā)器-省煤器,鄭鍋焦化余熱鍋爐具有高效傳熱、兩級(jí)爐內(nèi)煙塵分離的功能,并以其結(jié)構(gòu)緊湊新穎、成本低、占地面積小和高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),達(dá)到水平。
性能特點(diǎn)
1、優(yōu)異的防磨損性能
磨損主要是灰粒對(duì)管子的沖擊和切削作用,在管子周圍與水平線成30o部位磨損最厲害。S1/d=S2/d=2時(shí),此處磨損量為平均值的3倍。錯(cuò)列布置由于氣流方向改變,第二排磨損最厲害。S1/d=S2/d=2時(shí),第二排是排磨損量的2倍,以后各排磨損量比排一般高30%~40%順列布置排與錯(cuò)列布置排相同,以后各排由于氣流沖擊不到管子磨損較輕。在其它條件相同的條件下,順列管束的磨損量比錯(cuò)列管束少3-4倍。H型翅片管換熱器采用順列布置,H型翅片把空間分成若干小的區(qū)域,對(duì)氣流有均流作用,與采用錯(cuò)列布置的光管換熱器、螺旋翅片換熱器等相比,在其它條件相同的條件下,磨損壽命高3~4倍。
2、積灰減少
積灰的形成發(fā)生在管束的背向面和迎風(fēng)面。管子錯(cuò)列布置容易沖刷管束,背面積灰較少。對(duì)于順列布置的管束,由于氣流不容易沖刷管束背面,就管束而言,順列布置積灰比錯(cuò)列多。
防積灰、堵灰、抗腐蝕能力強(qiáng)。通過調(diào)節(jié)熱管冷熱段受熱表面的比例,可以調(diào)節(jié)管壁溫度,使之高于煙氣露點(diǎn)溫度或腐蝕區(qū),可以有效地防止因?yàn)樗崧饵c(diǎn)及煙氣中的硫腐蝕。延長換熱器使用壽命,保證換熱器的換熱效率。
3、減少煙氣側(cè)阻力
由于H型翅片兩邊形成筆直的通道,而螺旋翅片的螺旋角引導(dǎo)氣流改變方向,使得螺旋翅片容易積灰并使其煙氣阻力較H型翅片大。因此,采用H型翅片管可以減少風(fēng)阻,降低引風(fēng)機(jī)運(yùn)行和投資成本。
可以適用于老機(jī)組的改造。一般情況下,增加了余熱回收設(shè)備,熱廢氣的阻力增加在1500Pa左右。單根或多根熱管的損壞不影響設(shè)備整體使用。
4、翅片與鋼管的焊接熔合率高
由于H型翅片采用的鋸齒形結(jié)構(gòu)(已獲國家),所以翅片與鋼管的焊接熔合率可以高達(dá)98%以上,從而確保H型翅片管具有良好的傳熱系數(shù)。
5、冷熱流體隔開,有效防止水汽系統(tǒng)的泄漏。在運(yùn)行時(shí),由于廢氣的大量沖刷,即使管子受到一定的損壞,也不會(huì)造成冷側(cè)的氣水泄漏到熱側(cè),確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行,這也是該設(shè)備有別于一般煙道中設(shè)備的特點(diǎn)。
6、傳熱系數(shù)高。廢氣和水及水蒸氣的換熱均在熱管的外表面進(jìn)行,而且廢氣熱管外側(cè)為翅片,這樣換熱面積增大,傳熱得到強(qiáng)化,因而使換熱系數(shù)得到了很大的提高。
型號(hào)參數(shù)
成分 | CO2 | O2 | N2 | H2O |
干煙氣 | 2.5%-85% | 3.5%-4.5% | 85%-89% | |
20℃時(shí)煙氣 | 6.5% | 3.6% | 69.85% | 20.6% |
煙氣成分含量
項(xiàng)目 | 單位 | 鍋殼 | 省煤器 |
額定壓力 | Mpa | 1.0 | 1.05 |
飽和蒸汽溫度 | ℃ | 184 | |
額定蒸發(fā)量 | t/h | 22 | |
煙氣流量 | Nm³/h | 44000 | 44000 |
煙溫 | 入口 | ℃ | 950±50 | 234 |
出口 | ℃ | 234 | 160 |
水溫 | 入口 | ℃ | 140 | 20 |
出口 | ℃ | | 140 |
焦化余熱鍋爐參數(shù)