大庆乙烯裂解炉空气预热器
投用情况及分析
程广伟
（大庆石化公司化工一厂163714）
内容摘要本文从大庆乙烯装置老区8台裂解炉底部火嘴增设的空气预热器设计、投用、维护等多方面的情况进行了系统总结和详细分析，并讨论和计算了该预热器投用后对于乙烯装置的节能降耗情况的进步和企业效益增加的情况。指出了该种设备的适合条件及推广前景。
关键词节能降耗预热器泵阱热值计算
1概述
在石化行业，燃料消耗是生产装置最主要的能源消耗，占整个化工厂的60％左右。据国家能源部统计，我国单位产品的能耗比欧美发达国家要多出60～100％，甚至2～3倍。随着中国加入WTO，外国石化产品正在和即将大量进入中国市场，中国石化产品正面临空前挑战，内部挖潜增效、节能降耗成为国内石化企业能否在今后激烈的竞争中立于不败之地的关键。
目前大庆石化公司化工一厂有两套乙烯装置，一套为1986年投产的采用STONE ＆.WEBERST公司（以下简称S. W 公司）工艺技术老区部分，采用的是的UCS-16W型裂解炉，顺序分离流程。另一套为1999年投产的新区部分，裂解炉采用的是S.W公司的UCS-80U裂解炉和BROWN ＆ROOT公司的前脱丙烷前加氢工艺流程。
其中老区裂解炉自投产以来，装置的能耗一直较高，其中主要原因有以下两方面：一是公用工程能耗高，二是乙烯收率设计值比较低，产品产量低。导致乙烯单耗自原始开工以来超出设计值较多，无法达标。如何将装置的运行能耗降下来，实现装置达标，提高产品的竞争能力成为分厂和公司的主要任务。
通过公司领导和有关技术人员对装置运行情况和设计标准进行对照和分析，认为大庆乙烯装置节能降耗的重点是降低裂解炉能耗，而重中之重则是通过装置内的系统优化，预热裂解炉助燃空气，达到减少裂解炉燃料消耗的目的。通过对国内外有关乙烯装置进行了大量考察和研究，认为目前乙烯裂解炉节能挖潜、降低燃料消耗有两大途径：一是利用装置再生式的余热，如利用裂解炉烟气预热助燃空气等，但该条节能路径需要增加大量额外能耗（比如增设烟气鼓风机等），而且裂解炉烟气在温度低于100℃时还存在对设备和管线的露点腐蚀等一系列问题，实施难度较大。另一条路径是利用厂区多余的低压废热蒸汽，预热进入裂解炉炉膛的助燃空气，这一办法工艺简单，实施方便，又不需要增设过多的其余设备和能耗元件。
基于上述情况，结合2000年大庆乙烯装置新区裂解炉底部火嘴增设的急冷水预热器的成功投用，由大庆石化公司工程技术人员联合航空航天部11研究所的设计人员，大庆石化公司于2001年3月正式提出将大庆乙烯装置裂解车间老区8台裂解炉（EF-111A~H）底部燃烧器增设空气预热器，加热介质为装置的多余低压蒸汽S3。
2项目设计情况
该项目主要分为加热蒸汽的给汽和回水系统，空气预热器系统。
2.1 加热蒸汽系统
加热蒸汽系统分为三个部分，第一部分为S3蒸汽引出和流量测控系统；第二部分包括蒸汽及回水的母管、干管和支管系统；第三部分为冷凝回水系统。
S3蒸汽进汽母管：母管平行于炉群并保温，S3蒸汽母管进入炉区上游，设有流量监视控制系统；
回水母管：蒸汽凝液回水母管平行于S3蒸汽母管（炉群）并保温；
进汽干管：进汽干管共有18根，9台裂解炉每台左右两侧各有1条进汽干管，各干管并联连接；预热器支管：每台空气预热器都有蒸汽、凝液各1条支管与进汽干管和回水干管相连，各预热器的蒸汽、凝液支管并联连接；在每台空气预热器的回水支管上均设有过滤器、疏水器，防止加热蒸汽S3发生串汽现象；在每台裂解炉的预热器上设有两个现场指示温度计，用以监视经预热器加热后进入炉膛前的助燃空气温度；在蒸汽凝液回水系统，所有蒸汽凝液返回到蒸汽凝液罐EV-150中，在利用两台原闲置的凝液泵EP-150A/B（后改为两台以氮气为驱动力的泵阱）将蒸汽凝液送往装置冷凝液回收系统。
2.2回水系统
为避免在冷凝液回水管线和冷凝液罐中产生大量二次蒸汽，因此在设计中将离开空气预热器的蒸汽凝液进行过冷处理，使蒸汽凝液温度低于120℃，防止蒸汽凝液泵发生气蚀现象，影响正常运行。
3项目运行情况
3.1 运行维护情况
全部项目已经于2001年11月中旬全部施工完毕，并投入正常运行。
在空气预热器投用初期，经常发生由于蒸汽、回水管线中脏东西（焊流、铁屑、污泥等）过多造成的疏水器和上游过滤器的堵塞现象，经过反复多次清理后，这种情况已经在很大的程度上得到缓解（至今已经连续有3个月没有发生类似现象了）。
在2001年1月份，由于原用于输送蒸汽凝液的离心泵EP-150A/B频繁出现设备问题，导致蒸汽凝液罐多次满罐，造成空气预热器凝液回水不畅，预热器发生大面积被冻事故，给生产运行和维护处理带来很多麻烦。针对上述情况，并结合以往实际生产经验，决定取消原设计中利用的闲置凝液泵EP-150A/B，新增加两台用氮气驱动的泵阱作为蒸汽凝液的输送工具。投用后，效果良好，再没有出现过由于蒸汽凝液输送不力造成预热器回水不畅，导致预热器在北方低温环境中发生的大面积冻坏事故。
在使用过程中，发现在蒸汽凝液回水过滤器及疏水器的连接法兰处，由于设备制造厂家提供的垫片不合格，出现经常性的泄漏现象，并发生几次由于垫片损坏严重造成蒸汽和凝液大量外喷事故，全部更换后，该问题得到解决。
3.2 运行性能指标
投用后，达到的性能指标如下：
表1 大庆乙烯装置老区裂解炉空气预热器设计和实际运行指标
项目设计情况实际运行情况
S3蒸汽循环流量 8.0 t/h 8.0～10.0 t/h
S3蒸汽运行温度 180±5 ℃ 180±5℃
S3蒸汽运行压力 3.5 kg/cm2 4.0kg/cm2
蒸汽凝液压力 1.0 kg/cm2 1.2kg/cm2
单台火嘴空气流量 1100 Nm3/h 1200 Nm3/h
助燃空气压力降 2.5 mmH2O 2.6mmH2O
助燃空气温升（冬季） 100.0 ℃ 120±5℃
助燃空气温升（夏季） 80.0 ℃ 90±5℃
从空气预热器投用后的记录数据上看, 完全达到甚至超过了设计指标,满足设计要求。加热后进入炉膛内的助燃空气流量均匀，温度分布稳定。
4经济效益计算
利用装置过剩的低压蒸汽S3预热裂解炉底部助燃空气，以节约裂解装置的综合能耗，其节能效果主要表现在以下几个方面：
第一、最主要也是最直接的节能效果――降低装置燃料气的消耗量。由于助燃空气在进入裂解炉前经S3加热，降低了裂解炉的热负荷，省去了一部分燃料气，式裂解炉单耗降低。
第二、可以提高裂解炉的燃烧效率。燃烧用空气被加热，改善了裂解炉内的燃烧条件，加快了燃烧反应，从而减少了裂解炉膛内的过量空气系数，使得烟气量、排烟温度都有所降低，减少了烟气带走的热量。
第三、由于改善了裂解炉内的燃烧效果，对裂解炉COT的稳定控制提供了外部稳定条件，由其解决了冬季由于外部环境温度低，燃料气耗量大，炉膛内燃烧不均衡造成的各炉管COT出现较大偏差，降低了装置的乙烯收率，从而间接提高了产品的单耗。
这里所作的效益评估，重点讨论第一条，对第二条、第三条暂不考虑。
4.1 直接经济效益计算：
老区裂解炉投料量按16.5t/h计算，每台裂解炉燃料器消耗平均为2600Kg/h，可以计算出老区裂解炉吨投料量燃料器消耗燃料气：157.6Kg/t。
老区裂解炉每台底部燃烧器所需空气量为1188Nm3/h，每台炉共有16台底部燃烧器，预热空气量为：Q A＝1188 Nm3/h×16=19008 Nm3/h（占总助燃空气的60％左右）。冬季助燃空气平均温升△T＝125℃，夏季助燃空气平均温升△T＝80℃，全年助燃空气平均温升△T ＝100℃，燃料气热值按11500Kcal/Kg计。计算结果如下：
△H＝Q A×ρA×CP A×△T＝19008×1.247×1.005×100÷4.1868= 569619.6Kcal/h
其中：ρA=1.247Kg/Nm3 (空气的密度)
CP A=1.005KJ/Kg℃(空气的定压比热)
相当于每台裂解炉节约燃料气为:
Q F = 569619.6 Kcal/h÷11500 Kcal/Kg = 49.53Kg/h
老区8台裂解炉每年按8000操作小时计，瓦斯气单价按照0.15万元／吨计算，节能效益为：0.15万元／t×49.53Kg/h×8×8000h/a = 475.488万元／年
4.2 其它间接经济效益
该项目投用的同时，同时还有带来蒸汽凝液回收、降低装置裂解炉排烟温度、提高裂解炉热效率、稳定裂解炉COT和裂解深度，提高产品收率等其它巨大的间接经济效益，同样对装置的节能降耗工作起到积极作用。
4.3 投资回报周期：
大庆乙烯装置裂解炉底部火嘴空气预热器投用以来，效益显著。投资回报周期不到一年，而本套设备使用寿命至少在5年以上，由此可见大庆石化公司的本次技术改进项目取得了成功效果。
5应用场合和推广前景
裂解炉空气预热器的研发及投用属于乙烯装置的节能新途径的开发与尝试，其最大的特点是不需要增加任何额外能耗，只是利用装置的自身潜力，将装置内的工用工程系统与工艺系统进行系统优化，从而达到装置的节能降耗与蒸汽凝液回收的目的。
适于应用的场合为：
①、环境温度较低场所。
②、裂解炉底部火嘴燃烧热负荷较高（50％以上）、助燃空气量较大裂解装置。
③、装置内部有多余的中低压蒸汽。
由上面效益计算部分可以知道，在北方高寒地区的乙烯装置增设裂解炉空气预热器，如果底部热负荷为50％，投资回报周期不到一年；如果底部热负荷为100％，投资回报周期不到半年。在南方乙烯装置增设裂解炉空气预热器，如果底部热负荷为50％，投资回报周期不到两年；如果底部热负荷为100％，投资回报周期不到一年。这在大型化工企业的技术改造项目当中综合效益是比较优异的。
这种新工艺在国内尚属首例，为乙烯装置裂解炉的节能降耗工作打下坚实基础，具有明显的节能示范作用。这种节能新途径具有极为广泛的应用前景和推广价值。
参考文献：
1、化工原理，上，大连理工大学化工原理教研室
2、设备安装手册（第一册），大庆乙烯指挥部，1983.4
3、大庆裂解炉空气预热器设计手册，第1册，第2册，航空航天部11所，1999.2
4、王振维，乙烯工业，2001，13（1），44
1 摘要 关键词：低温空气预热器、结构计算、热力计算 电厂锅炉，火电厂三大主设备之一。由锅炉本体和辅助设备构成。它利用燃料（如煤、重油、天然气等）燃烧时产生的热量使水变成具有一定温度和压力的过热蒸汽，以驱动汽轮发电机发电。以燃煤锅炉为例，电厂锅炉本体由炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器以及钢架炉墙等组成。此外，还有重要的辅助设备，如制粉设备、除灰设备、除尘装置、自动控制装置与仪表、阀门等。 这次老师给分配的是低温空气预热器，这次设计分为低温空气预热器的结构计算和热力计算，计算量最大的是热力计算，我通过老师给的数据结合《锅炉课程设计指导书》完成了这次，在计算过程中我查找出了书中的公式，查表确定计算中所需要的数值来完成这次课程设计。
目录 摘要 (1) 1 绪论 (1) 1.1 锅炉课程设计的目的和意义 (1) 1.2 研究本课题的现状和发展趋势 (1) 2 低温空气预热器设计 (3) 2.1 低温空气预热器设计参数 (3) 2.2 锅炉结构示意图 (4) 2.3 低温空气预热器的结构计算 (5) 2.3.1 低温空气预热器作用 (5) 2.3.2 低温空气预热器的结构计算 (5) 2.3.3 低温空气预热器的热力计算 (6) 3低温空气预热器 (12) 3.1低温空气预热器基本尺寸汇总 (12) 3.2低温空气预热器热力计算汇总 (13) 4结束语 (16) 参考文献 (17)
1绪论 1.1锅炉课程设计的目的和意义 锅炉课程设计是锅炉原理课程的重要教学实践环节，通过课程设计，使我对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高，提高感性认识，增强动手能力，为以后的毕业设计打下夯实的基础。课程的重要教学实践环节。通过课程设计来达到以下目的：对锅炉原理课程的知识得以巩固、充实和提高；掌握锅炉机组的热力计算方法，学会使用热力计算标准方法并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力；培养对工程技术问题的严肃认真和负责的态度。 1.2研究本课题的现状和发展趋势 空气预热器一般简称为空预器。多用于燃煤电站锅炉。可分为管箱式、回转式两种，其中回转式又分为风罩回转式和受热面回转式两种。电站锅炉较常采用受热面回转式预热器。在锅炉中的应用一般为两分仓、三分仓、四分仓式，其中四分仓较常用于循环流化床锅炉中。空气预热器（air pre-heater）就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面。用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。 中国调研报告网发布的2016年中国空气预热器市场调查研究与发展趋势预测报告认为，空气预热器按空气预热器的传热方式可将空气预热器分为导热式和再生式两大类。在导热式空气预器中最常用的是管式空气预热器。随着锅炉参数的提高和容量的增加，管式空气预热器的受热面也增大，这给尾部受热面的布置带来了困难。因此，在大容量机组中多数采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预热器。 《2016年中国空气预热器市场调查研究与发展趋势预测报告》通过空气预热器项目研究团队多年对空气预热器行业的监测调研，结合中国空气预热器行业发展现状及前景趋势，依托国家权威数据资源和一手的调研资料数据，对空气预热器行业现状及趋势进行全面、细致的调研分析，采用定量及定性的科学研究方法撰写而成。 《2016年中国空气预热器市场调查研究与发展趋势预测报告》可以帮助投资者准确把握空气预热器行业的市场现状及发展趋势，为投资者进行投资作出空气预热器行业前景预判，
前言 锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。 空气预热器就是利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热，这相当于以廉价的空气预热器受热面，取代部分价格较高的蒸发受热面，降低锅炉制造成本。因此，空气预热器已成为现代锅炉的一个重要的、不可缺少的部件。 考查空气预热器的质量如何，主要有三个指标，第一是换热性能，第二是锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一。现代的燃煤电站锅炉是使燃料在炉内充分燃烧并将热量传递给足够的炉内工质――水，使其成为高参数的过热蒸汽，以便在蒸汽进入汽轮机时拥有足够的作工能力。为了充分利用燃料的热量，降低排烟温度、减少能量的浪费并提高炉内的燃烧温度，可在尾部设置换热器将排烟的热量传递给将进入锅炉的空气。 漏风率，第三是烟风阻力。相对于管式空气预热器，容克式空气预热器具有结构紧凑，体积小，钢耗少，容易布置等优点，因而被广泛应用于大中型电站锅炉上，尤其是300 MW 以上锅炉，因布置不下庞大的管箱式预热器，只能使用回转式空气预热器。回转式空气预热器分为受热面回转(容克式)和风罩回转(诺特谬勒式)两种型式，受热面回转式空气预热器耗电稍大，但漏风不容易控制；风罩回转式预热器耗电少，但密封系统不易控制。自从1985年引进美国ABB公司预热器技术之后，国产机组几乎全部使用受热面回转式空气预热器，只有进口机组中，有使用风罩回转式预热器的。回转式空气预热器的常见问题有以下几点： ⑴漏风率大 空气预热器同时处于烟风系统的最上游和最下游，空气侧压力最高，烟气侧压力最低，空气就会通过动静部件之间的密封间隙泄漏到烟气侧，这就是漏风。 空气预热器漏风率很高，影响锅炉出力和燃烧，增加鼓风机和引风机电耗，降低电厂经济效益。国家对大型空气预热器漏风率设计值一般在8%以下，但在实际中，运行值一般
电厂1#锅炉空气预热器 拆除更换方案 一、工程概况 本工程位于宝泰隆煤化工集团厂区电厂内1#锅炉，拆除及更换项目为1#锅炉第三层空气预热器，共计6件（4件长3.2米×宽0.85米×高2.4米；2件长3.2米×宽0.85×高2米），保护性拆除后从锅炉顶部移至地面后运输至检修处，从检修处运输检修完的空气预热器到电厂锅炉房移至锅炉顶部进行安装。 二、施工准备 2.1、技术准备工作 施工前技术人员必须对拆除现场进行详细了解提出拆除方案，并向施工人员下达详细的技术交底。 2.2、现场准备工作 根据现场工程特点1#锅炉停运后至冷却状态进行下列准备条件：1、先进行对拆除部位及平台进行清扫；2、由于检修二段空气预热器底部已搭设平台保护引风风管，现在要检修三段空气预热器，平台及固定吊点高度不够使用要求，必须拆除原有平台上再重新搭设钢平台及固定吊点来拆装三段空气预热器。3、平台搭设完成后拆除三段空气预热器外保温及风箱。 三、项目人力资源配置 3.1主要施工管理人员表
3.2投入的劳动力计划
四、施工大型设备及主要机具配置表
五、拆除及更换方案 5.1 将施工中所需型材及设备用自卸车从九冶项目部运至汽轮机厂房内，用汽轮机房天车把施工中所需型材及设备运至汽轮机房平台上，再用人工倒运至1#锅炉房平台上。 5.2 原有平台及固定吊点拆除完后，在原平台位置重新搭设够高度的固定平台、滑动平台来倒运空气预热器，H型钢固定平台为宽3.5米×高5.15米×长12米，滑动平台为宽3.5米×高5.15米×长4米，固定框架在滑动平台上设框型龙门架一台，为把空气预热器吊起到滑动平台及吊放至锅炉房平台。 5.3 由于空气预热器最大尺寸为宽0.85米×高2.4米×长3.2米，重量为8吨多，必须在空气预热器顶部安装H型钢框架固定吊点为长9米×宽5米，在吊装框架上设吊装点来拆除和安装空气预热器及附属设备。 5.4 在施工前先将空气预热器顶部一层平台必须拆除，再对预热器风箱保温及风箱拆除用卷扬机及手拉葫芦放到平台上。空气预热器用卷扬及葫芦抽出锅炉，放至固定平台上，用4台12T重物移运器移
外部的煤用火车或汽车运进厂后，由螺旋卸车机（或汽车卸车机）卸入缝式煤槽，经运煤皮带送到贮煤仓，经碎煤机破碎后，再由运煤皮带机送到煤仓间，经磨煤机粉末处理后被送到锅炉燃烧，加热锅炉的水，使其变为高温高压蒸汽，之后，高温高压蒸汽被送往汽轮机膨胀做功，推动转子高速旋转，从而带动发电机发电。 从汽轮机出来的热蒸汽通过冷凝器冷却成凝结水，经处理后循环使用。锅炉烟气经脱硝、除尘、脱硫后经烟囱排到空气中。 以下根据单元划分对各系统的工艺流程和设备布局进行详细叙述。各种职业病危害因素标注：1煤尘、2矽尘、3石灰石尘、4石膏尘、5其它粉尘、6噪声、7高温、8辐射热、9全身振动10一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、11工频电场、12六氟化硫、13盐酸、14氨、15肼。16硫化氢、17氢氧化钠、18硫酸、19二氧化氯、20甲酚。 2.7.1输煤系统： 自备热电厂改造工程建设时，电厂燃煤厂外运输采用火车来煤与公路汽车运输相结合的方式。拟从原有该项目铁路专用线上接出电厂运煤铁路专用线，所需燃料可方便地运送入厂。在厂址西侧与该项目的运煤通道相连，为燃料运输车辆的出、入口。本电厂燃用煤种为原煤。锅炉对燃料粒度要求：粒度范围≤30mm。 输煤系统中设有三处交叉。火车煤沟下部皮带机头部、筒仓下部皮带机头部、进煤仓间皮带机头部通过交叉均可实现带式输送机甲、乙路的切换运行。 2.7.1.1火车来煤： 火车来煤由该项目内部铁路将煤运至煤场，煤受卸设施为双线缝隙式煤槽。煤沟设计长150m，配三台螺旋卸车机将煤卸入缝式煤沟，煤沟上口宽13m，有效容量约4000t，可存放3列车的来煤量。火车煤沟下部皮带机头部、筒仓下部皮带机头部、进煤仓间皮带机头部通过交叉均为带式输送机甲、乙路的切换运行。
空气预热器 空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉热效率的热交换器。 工作原理是：受热面的一次通过烟气，另一面通过空气，进行热交换，使空气得到加热，提高空气温度，同时使烟气温度下降，提高烟气的余热利用程度。 作用 1、改善并强化燃烧 经过余热器后的空气进入炉内，加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证了锅炉内的稳定燃烧，提高了燃烧效率。 2、强化传热 由于炉内燃烧得到了改善和强化，加上进入炉内的热风温度提高，炉内平均温度水平也有提高，从而可强化炉内辐射传热。 3、减小炉内损失，降低排烟温度，提高锅炉热效率 由于炉内燃烧稳定，辐射热交换的强化，可以降低化学不完全燃烧损失；另一方面空气预热器利用烟气余热，进一步降低了排烟损失，因此提高了锅炉热效率。根据经验，当空气在预热器中升高1.5℃，排烟温度可以降低1℃.在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气余热150-160℃，就可以降低排烟温度110-120℃，可将锅炉热效率提高7%-7.5%。可以节约燃料11%-12%。 4、热空气可以作燃料干燥剂 对于层燃炉，有热空气可以使用水分和灰分较高的燃料，对于电站锅炉，热空气是脂粉系统的重要干燥剂和煤粉输送介质。 二、空气预热器分类 空气预热器一般分为板式、回转式和管式三种。 1、板式空气预热器 这种空气预热器多用1.5-4mm的薄钢板制成。将钢板焊接成成长方形的盒子，将若干盒子拼成一组，整个空气预热器由2-4个盒子组成。烟气由上向下通过，经过盒子外侧，空气则横向通过盒子的内部，在下部转弯向上，两次与烟气交互传递能量，使烟气与空气形成逆向流动，获得较好的传热效率。 板式空气预热器由于耗用刚才较多，结构不紧凑；焊缝多且易渗漏，现在很少采用。
空气预热器技术说明 2007-9-19
空气换热器 1、前言 冶金行业是国家能源消耗大户，同时也是环境污染的主要制造者之一。国家制订的可持续发展的长期目标，其重要保证条件就是降低冶金行业能耗，提高能源利用率，减少污染排放，实现和谐发展。 冶金行业要降低能耗，除了改善生产工艺和条件，另外的一个重要途径就是充分利用排放掉的能源，从而提高能源利用效率。利用排放掉能源的主要设备就是换热器。 管壳式换热器是一种常见的换热设备，已经有近百年的历史。目前已经已经有非常多的种类，广泛应用于各种行业。管壳式换热器的特点是：换热空间是管束以及管束外面的壳体与管束形成的空间。一种流体走管内，另外的流体走管与壳之间。两种流体通过管壁进行换热。管壳换热器的优点是应用广泛，可以耐高温高压，可以大型化，它的缺点是传热系数比较低，单位换热面积消耗的金属材料比较多。为了解决这个问题，人们采取了很多方法来改善管壳换热器的传热条件。 2、螺纹管 螺纹管是上世纪末出现的一种异形传热管，它通过对光滑钢管进行压力加工，使其发生螺纹状形变，表面形成螺纹凹槽而成。螺纹管同光滑管比有非常明显的性能增强： ①由于螺纹凹槽的形成，可以使管内气流形成旋流，增强了紊流 状态下的对流传热能力；
②螺纹凹槽使得管子表面变得粗糙，破坏了气流边界层，使得在 层流状态下气体对流传热有明显提高； ③螺纹凹槽可使管子传热表面积有所增加； ④螺纹管比光滑管的固有频率提高，降低了换热器的振动。 但是螺纹管的阻力比光滑管大，管子刚度也比光滑管小，这是螺纹管存在的缺点。 AA2机组空气预热器的换热元件就采用单程轧槽螺纹管。 3、换热器结构 换热器采用高温列管式，风箱为方形，烟气走管外行程，空气走管内行程。整个换热器嵌入烟气通道内，没有外壳。烟气经过换热管外换热后直接排放掉，为一个行程。空气经过四个管行程被烟气加热，管束用风箱和连接管连接，连接管高温端有膨胀节。空气流与烟气流呈逆差流的流动分布。 4、换热器参数 4.1烟气参数： 入口温度：850℃出口温度：393℃ 烟气量：9636m3/h2℃阻力损失：62Pa 烟气放出热量：1.4053106kcal/h 4.2空气参数： 入口温度：20℃出口温度：550℃
1．工程概况及工程量 内蒙古国电兴安热电2×340MW机组工程#1锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-1176 / 17.5型燃煤汽包炉。每台锅炉分别安装两台哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司生产的全模式30.5-VI（T）-2200-QMR型三分仓回转式空气预热器。预热器高度8599mm，预热器直径13030mm，两台总重为948260.4kg。预热器对称布置在12600mm的锅炉尾部BH-BK轴之间钢结构支撑梁上。预热器采用垂直轴三分仓（一次风，二次风和烟气侧）布置，是一种以逆流方式运行的再生式热交换器，烟气自上而下流动，空气自下而上，通过传热片吸收热量而得到预热，实现烟气与空气的热交换。 2．编制依据 2.1 《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分，DL5009.1-92）； 2.2 《质量、环境、职业健康安全管理文件》； 2.3 哈尔滨锅炉厂预热器有限责任公司提供的《空气预热器安装手册》及图纸见下表：
2.5 《强制性条文》（锅炉分册）。 3．参加作业人员的资格和要求，职责和权限
4.1 预热器安装方案编制完善并经批准，所有参与安装工作的施工人员进行安全技术交底并签字，确保各施工人员了解预热器的基本性能，技术参数及施工步骤。按图纸和装箱清单，核查设备的数量、规格、质量等应符合要求。 4.2 技术及施工人员认真审阅图纸及说明书，了解预热器的结构、安装方法和工作要求。4.3 技术人员会同起重，已确定预热器的吊装方案。 4.4 设置专用场地，用于底部轴承组件与底部组合。 4.5 预热器支承结构钢梁安装完毕并经验收合格。 4.6 成立安装领导小组（有制造厂人员参加）及施工班组，做到责任明确。 4.7安装施工所用临时材料准备齐全，配合安装的起重机械处于可使用状态。 5．所需工机具和仪器仪表的规格及准确度 6.1安装作业程序 基础划线→安装膨胀装置→安装冷端中心桁架→安装冷端一次风中心桁架→安装支承轴承箱和支承轴承部件→安装主座架和轴向密封板→安装中心筒和端轴装置、静密封卷筒装置→安装热端中心桁架及热端一次风中心桁架→安装导向轴承→安装侧座架→安装冷、热端侧
600万吨/年清洁能源综合利用项目 空气预热器(共2台) 技术协议 买方： 签字： 卖方： 签字： 2020年 5月 5日 第1页共13 页
目录 1. 总则 2. 设计基础 3．设计、制造、验收所采用的标准、规范4．技术参数 5．制造技术要求 6．供货范围和工作范围 7．检验与验收 8．质量保证及售后服务 9．资料交付 10．防腐、包装及运输及标志 11．设备验收及储存 12．其他 附件： 数据表
1．总则 XXXXX有限公司（以下简称买方）、华陆工程科技有限责任公司（以下简称设计方）、xxxxx（以下简称卖方）就XXXXXX项目E1103/E1201空气预热器的设计、制造及检验试验等方面进行充分讨论及协商，达成如下技术协议： 卖方应遵守相关标准规范和相关数据表的要求，并保证其分包商也遵守上述要求，卖方对所供的设备负完全责任。 买方、设计方负责提供设备选型数据、材质及其它与设计有关的数据，并对其所提数据的准确性负责。 卖方按买方所提数据进行空气预热器设计、制造、检验及验收；买方、设计方负责对卖方所设计提供安装总图进行确认。 本技术协议作为订货合同的附件, 是该合同不可分割的一部分, 具有相同的律效力。 2.设计基础 2.1 大气条件 2.1.1大气温度 年平均 8.3 ℃ 极端最高温度38.6℃ 极端最低温度-30℃ 2.1.2相对湿度 平均56% 2.1. 3.大气压力 年平均89.69 KPa 2.1.4海拔高度:1146 m 2.2公用工程条件 2.2.1 电源 高压电 10000V三相50Hz 低压电 380V 三相50Hz 低压电 220V 单相50Hz 2.2.2.冷却水 (1)循环水 供水压力0.45MPa; 供水温度32℃ 回水压力0.25MPa; 回水温度42℃ (2) 新鲜水 供水压力0.4MPa
10吨蒸汽锅炉空气预热器方案 （节煤率5%以上；提高锅炉岀功10%以上） 一、热管式空气预热器的工作原理及优点 热管式空气预热器的主要传热元件为重力式热管，重力式热管的基本结构如图1所示。热管由管壳、外部扩展受热面、端盖等部分组成，其内部被抽成1.3×(10-1—10-4)Pa的真空后，充入了适量的工作液体。 图1 热管传热原理简图 热管的传热机理是：当热流体流经热管的蒸发段时热量经由扩展受热面和管壁传递给工质，由于管内的真空度较高，工质在较低温度下开始沸腾，沸腾产生的蒸汽流向冷凝段冷凝放出热量，热量再经管壁和扩展受热面传递给冷流体，冷凝后的工质在重力的作用下流回蒸发段，如此循环不已，热量就不断的由热流体传递给了冷流体。 热管的传热机理决定着热管有以下基本特性：①极高的轴向导热性：因在热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻趋于零，所以热管具有很高的轴向导热能力。与银、铜、铝等金属相比，其导
热能力要高出几个数量级。②优良的等温性：热管内腔中的工质蒸汽处于饱和状态，蒸汽在从蒸发段流向冷凝段时阻损很小，在整个热管长度上，蒸汽的压力变化不大，从而也就决定着在整个热管长度上温度变化不大，所以说热管具有优良的等温性。 由热管组成的热管式空气预热器具有以下的优点：①由热管的等温性决定着在预热器中每排热管都工作在一个较窄的温度范围内，这样就可以通过结构调整使每排热管的壁温高于露点温度，从而避免发生结露、腐蚀和堵灰的现象，从而保证了锅炉不会因为空气预热器的堵灰、引风机出力不足，影响锅炉的正常运行的情况。而管式预热器由于烟气在管内流动时烟温逐渐降低，所以每根管子的壁温都是沿烟气的流动方向逐渐降低的，在每根管子的烟气出口部位，由于烟温和空气温度均较低，很容易发生结露、黏灰、堵灰的现象，影响引风机的抽力，从而影响锅炉的正常运行。②一般管式空气预热器设计和烟气流速较高（11—14m/S）,且换热管用壁厚较小（约1.5mm）的焊接管，所以管子很容易磨穿，产生漏风，引起鼓、引风机的电耗增加。而热管式空气预热器，管子为无缝钢管，强化换热主要靠扩展受热面，烟气流速设计较低（6—8m/S），磨损较轻。另外热管式空预器中通过中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中即使单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生泄露，也只是单根热管失效，而不会发生漏风现象。③在热管式空气预热器中烟气和空气均横向冲刷管子外侧，烟气横向冲刷管子外侧要比纵向冲刷管子内侧传热系数高出20%--30%。在热管式空气预热器中可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热，获得最大的对数温差。另外在保证管壁温度不太低的情况下，烟气侧和空气侧的受热面均可获得充分的扩展。这样空气预热器可以做的非常紧凑，一般在相同的换热量的情况下，热管式空预器比管式空预器体积减少1/3，烟气总流阻减少1/2。④在相同的
天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程： 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤． 0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器
预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO的含量＜10PPm，甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然．气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器，预热甲醇合成来的弛放气，换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅，气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量，进一步调整气体成分，低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和'α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：221'α=……………………………………… K 5 2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6
O分别为烟道进、出口处的氧量mg/m3, mg/kg。 式中2'O和2'' ★回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★回转式空气预热器漏风的原因 ▲回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V为结构漏风量m3／s；D为转子直径m；d为中心轴直径m；n为转子旋转速度rpm；y为转子内金属蓄热板所占容积份额：H为转子高度m。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的 计算公式如下：G K =? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K；间隙面积F：空气侧与烟气侧之间的压力差△P。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K、间隙面积F、空气与烟气的压力差△P的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K，F，△P值。下面分别论述降低K．F．△P 值的有关措施。 ?回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条密封片与密封板相接触，形成两个密封仓。双轴向密封就是每块轴向密封板在转子转
空气预热器安装方案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
茌平信源铝业有限公司郝集电厂
2×360MW 机组烟气脱硝技改工程
施工方案
甲方：山东信发环保工程有限公司 乙方：山东正泰工业设备安装有限公司
2015 年 09 月
目
录
1．工程概况 ---------------------------------------------------------------------------------------- 1
2．编制依据 ---------------------------------------------------------------------------------------- 1
3．空气预热器安装部分技术参数 ----------------------------------------------------------- 1
4．施工前准备 ------------------------------------------------------------------------------------- 2
5．安装程序及步骤------------------------------------------------------------------------------- 4
6．作业人员的质量责任 ---------------------------------------------------------------------- 17
7．质量保证措施-------------------------------------------------------------------------------- 17
8．环境保护措施-------------------------------------------------------------------------------- 18
9．作业的安全措施----------------------------------------------------------------------------- 21
10．安全技术交底记录------------------------------------------------------------------------ 29
1．工程概况
电站锅炉空气预热器性能计算及编程 0 引言 我国以煤炭为主的能源结构短期内难以根本改变。火力发电是我国煤炭消费大户，因此，火电能源消耗基数较大，即使有百分之零点几的改进，都可以为节能减排作出重大贡献。空气预热器是锅炉尾部烟道中重要的受热面，用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。它是整个锅炉沿烟气流程的最后一个热交换设备，其排烟温度的高低反映了整个锅炉的热效率的高低，而空气预热器的出口风量、风温直接影响炉膛的燃烧和制粉系统的运行，所以空气预热器在整个锅炉设备中的作用是十分重要的。截至1996 年年底已投产的大容量锅炉机组，无论是进口还是国产设备，几乎全部采用回转式空气预热器。作者根据ASME PTC 4.3-1968 标准对空预器的性能进行计算，并编写了空气预热器热力性能计算程序。 1实验模型 本文以某电厂的300MV机组为研究对象，分析计算了空气预热器的热力学运行性能并编制了计算程序。电站锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG1025/540型亚临界、一次中间再热自然循环汽包炉，单炉膛n型，燃烧器布置于炉膛四角，切园燃烧，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢架悬吊结构，平衡通风，半露天岛式布置。锅炉主要额定参数如下：主蒸汽流 量：1025t/h;过热蒸汽出口温度：540C ;过热蒸汽出口压力：
17.35MPa;机组额定发电功率：300MW给水温度：280C。 电站锅炉燃煤的煤质将直接影响锅炉空预器中烟气的组成成分，从而影响空预器的换热以及空预器出口热空气的温度，并且最终会影响机组的运行性能。本文选用的煤种为义马烟煤，关于义马烟煤的相关运行参数可以从一些设计手册中查出。 2空气预热器漏风性能计算 2.1漏风率的定义 由于回转式空气预热器自身的特点，空气预热器的烟气侧与空气侧并不是绝对隔离的，二者之间存在缝隙，由于这个缝隙的存在，难免就会造成空气预热器中空气侧的空气漏入压力较低的烟气侧。为了分析空预器的这个特点，我们定义了一个空气漏风率的概念。空气漏风率是指在空气预热器中由空气侧漏入烟气侧的空气质量占空气预热器入口烟气质量百分比。即： =100?（1） 式中：AL――空气预热器的漏风率，％;MrFgE 进入空气 预热器的烟气量，kg/h;MrFgLv ――离开空气预热器的烟气量， kg/h 。 2.2漏风率修正 空气预热器的漏风最主要的原因是一次风、二次风侧的烟气压力远大于烟气侧压力所致的直接漏风。这些参数对于空气预热器漏风的影响非常大，且远大于对锅炉的影响。由于存在这么大的影响，如果空气预热器运行的条件发生严重改变，对空气预热器漏风率的修正就显得
产品令号：2012-052A 产品名称：空气预热器 产品加工工艺及要求： 1.管板下料钻孔 ⑴测量原材料，确认钢板长宽方向是否垂直，若不垂直配 料时需留出加工余量。 ⑵管板下料时长宽方向各按管板长度每米加1mm以预防 焊接收缩，管板对角线之差不大于4mm；管板需拼接时，拼接管板应大于300mm，且拼接管板数量不大于3块，若因特殊原因拼接管板小于300mm时，应将焊缝磨平，并确保拼接钢板的强度，管板拼接焊缝的边缘偏差不大于 1.5mm,并确保管板对角线之差不大于4mm。 ⑶根据图纸画出需钻空位置，根据空气预热器总图确定上. 下管板位置进行粘接，钻孔前需经检验人员确认合格后方可进行钻孔，钻孔过程中检验员应不定时随机抽查钻孔情况，以防止钻孔出现错误。 2.管子下料 根据管子图纸尺寸焊制定位装置，焊好定位装置后先下料3~5根经检验人员确认合格后方可进行成批下料，在下料过程中应不定期进行抽检，以预防出现材质及尺寸出现差错。 3.空气预热器组装焊接 ⑴首先将管板进行校平，管板平面度每米不大于2mm,整
个管板不大于5mm,。然后根据空气预热器总图尺寸将上、（中）下管板进行组焊，测量上、下对角线相等，且高度偏差不大于±2，中管板的高度偏差不大于±2，管箱四面对角线用槽钢拉撑定位。 ⑵在管板四角各先穿2根点焊经检验人员确认产品尺寸及 点焊质量合格后方可进行穿管点焊，在穿管点焊过程中应不定期进行抽检，以确保后面工序顺利进行。 ⑶穿管点焊工作结束后，然后将空气预热器树立进行试焊 接，经检验人员确认焊缝合格后方可批量焊接，焊接顺序按米字型（管板的长（中）、宽（中）、两对角线各焊接3行管子形成米字型）初步焊接，然后可从长管板的一端向令一端进行焊接，在焊接过程中检验员应不定期进行抽检，以确保管箱焊接质量，如中间发现有质量问题，应及时停止焊接，并会同相关技术管理人员协商解决办法后，再进行焊接。 ⑷根据图纸位置将管箱附件进行焊接。 4.油漆及包装 产品焊接打磨完毕，经检验员确认合格后方可进行喷漆工作，油漆应光亮均匀，最后在醒目位置书写图号及令号，经检验员最后在产品入库单上签字确认后方可办理入库手续。
回转式空气预热器运行及维护说明书 批准：姜添晔 校核：陈国云 编制：谭飞平 江西龙源科盛科技环保有限公司
目录 前言 ------------------------------------------------------------------2 1. 试运行前的准备 ---------------------------------------------------- 2 2. 密封检查 ---------------------------------------------------------- 2 3. 空气预热器的冷态试运行 ---------------------------------------------2 4. 电动机接线及试转向 -------------------------------------------------3 5. 热态试运 -----------------------------------------------------------3 6．停车 ---------------------------------------------------------------4 7. 吹灰 ---------------------------------------------------------------5 8．冷端低温腐蚀 -------------------------------------------------------5
前言 本说明书只适用于受热面回转式空气预热器，参考一部分空气预热器制造厂的相关数据编写而成。 1.试运行前的工作 （1）彻底清理空气预热器内部，所有临时支撑必须全部割除，手动盘车无异常现象。（2）保温工作结束，所有人孔门封闭。 （3）火灾报警，转子停车报警装置投入运行。 （4）吹灰装置、清洗管及消防系统等都已处于可立即使用状态。 （5）驱动装置油位正常，轴承油位正常，且无渗漏现象。 （6）导向轴承和推力轴承的油位正常，油温低于55℃，各自润滑系统的冷却水循环正常，如果油温度超过55℃，应手动开启油泵，使油温降至规定的温度值，并检查引起超温的原因，加以消除。 （7）减速机油位、油温均正常。 （8）指示仪表及控制回路、动力回路都工作正常。 2.密封检查 （1）通过手动盘车手柄转动转子以检查转子是否能自由转动； （2）重新检查密封设定，确保所有固定件安全可靠，并与冷态密封设定图相符； （3）拆除所有密封标尺和工具等； （4）检查完毕后拆除烟风道内所有临时脚手架并装回检修门； 3.空气预热器的冷态试运行 （1）试转前要求空预器各部分安装结束；
回转式空气预热器漏风率的计算与测定
★ 回转式空气预热器漏风率的计算与测定 ▲定义和公式 回转式空气预热器漏风率，为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率。 漏风率的计算公式： '''''100y y k y y m m m L m m A -?==?……………………………………… K 1 式K 1可改写式K 2 '''''100k k k y y m m m L m m A ?-==?…………………………………K 2 式中：L A －漏风率，％ 'm y 和''y m 分别为烟道的进、出口烟气质量 mg/m 3, mg/kg 'K m 和''K m 分别为空气预热器进、出口空气质量 mg/m 3, mg/kg k m ?漏入空气预热器烟气侧的空气质量 mg/m 3, mg/kg ▲ 漏风率的测定： 同时测定相应烟道进、出口的三原子气体（RO 2）体质含量百分率，并按经验K 3公式计算：2 22''''' 90RO RO L RO A -=?……………………………K 3 式中：2'RO 和2''RO 分别表示烟道进、出口烟气三原子气体（RO 2）体质含量百分率，％。 ▲ 漏风率和漏风系数的换算： 漏风率和漏风系数按下式进行换算：''' '90L A ααα-=?……K 4 式中：'α和''α分别为烟道进、出口处烟气过量空气系数。其数值可分别用下式计算：22121''O α-=……………………………………… K 5
2 2121''''O α-= ……………………………………… K 6 式中2'O 和2''O 分别为烟道进、出口处的氧量mg/m 3, mg/kg 。 ★ 回转式空气预热器漏风控制在2～4％以下 ★ 回转式空气预热器漏风的原因 ▲ 回转式空气预热器的漏风主要是由于密封付之间有间隙，这种间隙就是漏风的主要渠道。空气预热器同时处于锅炉烟风系统的进口和出口，空气侧和烟气侧之间存在较高压力差，这是漏风的动力。回转式空预器的漏风分为两部分：直接漏风和结构漏风(或称携带漏风)。直接漏风是由差压引起的，且占主要部分；结构漏风是由自身构造引起的。结构漏风量的计算公式为： △V=πn(D-d)H(1-y)／240 (1) 式中：△V 为结构漏风量m 3／s ；D 为转子直径m ；d 为中心轴直径m ；n 为转子旋转速度rpm ；y 为转子内金属蓄热板所占容积份额：H 为转子高度m 。结构漏风是回转式空气预热器的固有特点．是不可避免的。而且这部分漏风占预热器总漏风量的份额较少，不到5％。回转式空气预热器的漏风主要是直接漏风．直接漏风量的计算公式如下：G K p ρ=??? (2) 这是空气预热器漏风量的基本计算公式．适用于回转式空气预热器的径向密封，轴向密封，静密封和周向密封。式中△P 为空气侧与烟气侧的压力差，公式中气体密度ρ是基本不变的，因此，影响漏风的主要因素是：泄漏系数K ；间隙面积F ：空气侧与烟气侧之间的压力差△P 。由式(2)可以看出，漏风量与泄漏系数K 、间隙面积F 、空气与烟气的压力差△P 的平方根成正比，要降低漏风量，就必须减小K ，F ，△P 值。下面分别论述降低K ．F ．△P 值的有关措施。 ◆ 回转式空气预热器漏风的控制 1. 降低泄漏系数K 的措施－－双密封技术。 双密封在原设计的基础上再加一道密封。即将转子的12分仓改为24分仓或48分仓，扇形仓角度由30℃改为15℃或7.5℃。，使得两个密封片同时起到密封作用。并用逐级降压的方法来减小差压，达到减小直接漏风的目的。双密封技术一般是分为双径向密封和双轴向密封，双径向密封就是指在任何时候都有两条
空气预热器 技术说明 2007-9-19 空气换热器 1、前言 冶金行业是国家能源消耗大户，同时也是环境污染的主要制造者之一。国家制订的可持续发展的长期目标，其重要保证条件就是降低冶金行业能耗，提高能源利用率，减少污染排放，实现和谐发展。冶金行业要降低能耗，除了改善生产工艺和条件，另外的一个重要途径就是充分利用排放掉的能源，从而提高能源利用效率。利用排放掉能源的主要设备就是换热器。 管壳式换热器是一种常见的换热设备，已经有近百年的历史。目前已经已经有非常多的种类，广泛应用于各种行业。管壳式换热器的特点是换热空间是管束以及管束外面的壳体与管束形成的空间。一种流体走管内，另外的流体走管与壳之间。两种流体通过管壁进行换热。管壳换热器的优点是应用广泛，可以耐高温高压，可以大型化，它的缺点是传热系数比较低，单位换热面积消耗的金属材料比较多。为了解决这个问题，人们采取了很多方法来改善管壳换热器的传热条件。
2、螺纹管 螺纹管是上世纪末出现的一种异形传热管，它通过对光滑钢管进行压力加工，使其发生螺纹状形变，表面形成螺纹凹槽而成。螺纹管同光滑管比有非常明显的性能增强 ①由于螺纹凹槽的形成，可以使管内气流形成旋流，增强了紊流状态下的对流传热能力； ②螺纹凹槽使得管子表面变得粗糙，破坏了气流边界层，使得在层流状态下气体对流传热有明显提高； ③螺纹凹槽可使管子传热表面积有所增加； ④螺纹管比光滑管的固有频率提高，降低了换热器的振动。但是螺纹管的阻力比光滑管大，管子刚度也比光滑管小，这是螺纹管存在的缺点。 AA2机组空气预热器的换热元件就采用单程轧槽螺纹管。 3、换热器结构
换热器采用高温列管式，风箱为方形，烟气走管外行程，空气走管内行程。整个换热器嵌入烟气通道内，没有外壳。烟气经过换热管外换热后直接排放掉，为一个行程。空气经过四个管行程被烟气加热，管束用风箱和连接管连接，连接管高温端有膨胀节。空气流与烟气流呈逆差流的流动分布。 4、换热器参数 1烟气参数 入口温度850℃出口温度393℃阻力损失62Pa 烟气量9636m3/h2℃烟气放出热量4053106kcal/h 2空气参数 入口温度20℃出口温度550℃ 空气量7524m3/h2℃阻力损失770Pa 空气吸收热量2863106kcal/h 3换热管参数 管子类型单程轧槽螺纹管光管规格φ453531900，中间有折弯