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低低温烟气换热器选型与可靠性分析
2017-2-8 14:31:08

烟气余热的利用与回收是节能降耗的主要工作方面,很多电厂都会安装低温换热器,但是低温换热器工程常出现达不到设计出口温度、磨损腐蚀加重、堵塞等问题,对出现的问题进行汇总分析并采取针对性的防范措施显得尤为重要。

低低温烟气换热器的选型

低低温烟气换热器出口烟温与入口水温的确定

一台锅炉,在给定的设计排烟温度、烟气流量的情况下,确定了出口烟温与入口水温。即确定了换热面积、换热器的尺寸、换热器的管壁厚度,可计算出总体换热器重量、确定换热器的投资规模。出口烟温与入口水温决定着总换热量即决定着低低温烟气换热系统降低发电煤耗的数值。

出口烟温的确定。锅炉烟气中SO3凝结过程:当烟温或受热面壁温降低到酸露点以下时,锅炉烟气中的SO3开始凝结生成硫酸。硫酸引起腐蚀,其腐蚀速率与壁温变化过程分为三个阶段(如图1所示)。

1.jpg

由以上可知:腐蚀速率受控于酸冷凝沉积率,而不是酸和金属的反应速率;最大腐蚀速率并不是发生在露点温度,而是发生在露点温度以下10~30℃和水露点温度以下。

出口烟温的选择既不能过低也不能过高。过高,减小换热器端差,减小换热量,降低整套系统降耗节能的作用;过低,换热器壁温会落到腐蚀速率高的区域,会加重酸的凝露与沉积,加快腐蚀速度,减少换热器寿命。

通常认为,出口烟温低于酸露点15℃是安全的。在此温度,换热器壁温位于酸沉积率最低点,换热器工作在低腐蚀速率区域内。这样,到达换热器表面的酸量会大幅减少。低低温设计的首要问题就是酸露点的计算。

在众多酸露点计算公式中,前苏联1973年锅炉热力计算标准方法中推荐的公式应用最广泛,也比较接近实际。烟气露点温度计算公式为:

2.jpg

其中:tld为酸露点温度,为水露点温度,β取125,Szs为折算硫分,Azs为折算灰分,αfh为飞灰份额。


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