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翅片管省煤器应用与分析
发布日期:2015/8/14    阅读次数:1710次    来源:中电


    摘要: 随着发电机组容量的增大和电厂用煤煤质的变差,对省煤器性能提出了更高的要求,不同型式的翅片管省煤器不断得到锅炉制造商和运行单位的重视,尤其是H形翅片管省煤器具有优良的换热、防磨损性能和良好的不积灰性能,能够满足大容量机组的需求,被广泛地应用于600 MW及以上超临界和超超临界锅炉。

  目前,600 MW及以上超临界和超超临界机组正成为国内电站建设的主流.随着锅炉蒸汽参数的提高,对省煤器的换热性能提出了更高的要求,必须采取强化换热措施提高换热效率,降低排烟损失,节约能源.近年来,电厂用煤煤质变差,煤的灰分增加,导致飞灰浓度增大,加剧了省煤器的磨损.同时飞灰浓度增大使得沉积在省煤器受热面上的灰粒增多,受热面上产生积灰层后,烟气对受热面的放热变成烟气对积灰层放热,积灰层向受热面进行热传导.而积灰层的导热系数仅为受热面金属导热系数的1‰~2‰,因此,即使是很薄的积灰层也会给受热面吸热带来严重影响.。
  
1、国内外翅片管省煤器的应用发展

  国内外省煤器的发展经历了光管、膜式和翅片式三个阶段.随着锅炉机组容量的增大,光管省煤器在满足换热需求的条件下体积越来越大.在吸热量相同时,膜式省煤器体积约为光管省煤器的50%,而且从结构上对烟气中的飞灰起导流作用,使飞灰向管排中间集中,能减轻磨损,并且烟气阻力小.但是为减小热阻,强化换热,膜式省煤器需采用双面满焊,故膜片及焊缝重量增加很多,使省煤器总重量增加.同时膜式省煤器的管片与管片之间形成了很多个小的烟气通道,烟气流速大的区域始终大、小的区域始终小,得不到横向调剂和补偿,因而膜式省煤器的适应性和均匀性差,造成烟气流速高的区域局部磨损加剧,而烟气流速低的区域积灰增多,换热量减少,受热面利用率降低。
  
2、翅片管省煤器应用与分析

  翅片管省煤器常用的型式有两种:螺旋翅片管省煤器和H形翅片管省煤器.翅片管省煤器除具有膜式省煤器的优势外,还具有以下优点:
  
(1)膜式省煤器是整排管子连在一起,管子间存在着复杂的热应力,容易将管子撕裂,而翅片式是单根管子的,不存在膜式省煤器的缺点;
(2)翅片式是单根管子的,更容易制造;
(3)翅片式能消除不均匀的烟气流速;
(4)翅片式检修更为方便.

  早在20世纪50年代国外就开始对翅片管进行研究,到60年代开始将翅片管应用于锅炉省煤器。前苏联从60年代起,对镶嵌式螺旋肋片管省煤器进行了试验研究;在此基础上于70年代用于电站锅炉的省煤器,达到了较满意的效果.此后,将该类省煤器应用于高灰燃料的电站锅炉,以减缓省煤器的磨损并降低事故率。

  美国福斯特惠勒公司与东方锅炉厂联合设计,东方锅炉厂制造的DG220/9.8-5型流化床锅炉在分离器后的外置烟道内使用了翅片管省煤器,以使省煤器结构紧凑并减轻磨损。而美国燃烧工程公司省煤器的设计演变经历了三个阶段,上世纪60年代中期以前,大部分锅炉省煤器采用直鳍片省煤器.60年代中期以后,推出螺旋翅片管省煤器.该型省煤器采用了外径为44.5 mm管子,并用20 mm×1.5 mm的扁钢以螺旋缠绕方式焊接在管子表面;对燃油锅炉,翅片间距为8.5 mm;对燃气锅炉,翅片间距为6.3 mm;而对燃煤锅炉,翅片间距则为12.7 mm.70年代起,随着美国西部煤和其它劣质煤燃用量的增加,SFS省煤器出现了堵灰和飞灰磨损情况。因此,在燃用劣质煤时,光管顺列省煤器就成为首先被推荐的产品。