王維華
摘要:本文簡要介紹了擾流子空氣預(yù)熱器的特點(diǎn),通過在減壓爐應(yīng)用前后的數(shù)據(jù)對比,證明了應(yīng)用效果良好。
關(guān)鍵詞:擾流子;空氣預(yù)熱器;應(yīng)用
常減壓裝置減壓爐為圓筒形立式加熱爐,設(shè)計(jì)負(fù)荷為16.8MW,設(shè)計(jì)熱效率91%,于2005年8月投產(chǎn),原使用1臺熱管空氣預(yù)熱器進(jìn)行煙氣與空氣的換熱,回收煙氣余熱,但是效果不甚理想。生產(chǎn)運(yùn)行中,排煙溫度長年在180℃以上,不符合節(jié)能減排的要求,加熱爐熱效率也大受影響。經(jīng)調(diào)查研究,決定增設(shè)1臺擾流子空氣預(yù)熱器,降低排煙溫度,提高加熱爐熱效率。
1. 擾流子空氣預(yù)熱器工作原理
擾流子又稱“紊流加速器”,它是一種構(gòu)造簡單、強(qiáng)化傳熱效能高、阻力較小的管內(nèi)插人物。它利用破壞流體邊界層,增大流體在管內(nèi)流過的路程及翅片效應(yīng)使傳熱效率大大提高【1】。使用擾流子作傳熱元件的空氣預(yù)熱器叫擾流子空氣預(yù)熱器。換熱時(shí),因空氣在管內(nèi)做螺旋運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生離心力 ,離心力使空氣之間產(chǎn)生擾動(dòng)及產(chǎn)生徑向?qū)α?,促使邊界層減薄,因此可使傳熱系數(shù)提高1.7倍【2】。
2. 改造方案
在原有熱管空氣預(yù)熱器的煙氣入口側(cè)新增一臺擾流子空氣預(yù)熱器,高溫?zé)煔庀冗M(jìn)入擾流子空氣預(yù)熱器降溫,然后再經(jīng)原熱管空氣預(yù)熱器降溫,經(jīng)測算,可以將排煙溫度降低至110℃左右,較原有排煙溫度降低70℃以上。同時(shí),考慮到冬季極端低溫天氣,在預(yù)熱器的空氣側(cè)進(jìn)出口之間設(shè)置空氣旁路和旁路閥門,避免在冬季溫度低溫天氣下,因排煙溫度過低造成煙氣露點(diǎn)腐蝕,具體流程如下圖所示。
3. 改造前后數(shù)據(jù)對比
改造前與改造后的數(shù)據(jù)對比如上表所示,可以看出:排煙溫度下降近55℃,氧含量下降近3%,燃料氣消耗量降低近400kg/h,熱效率提升近4%,改造后提升效果顯著。
4.結(jié)論
減壓爐余熱回收系統(tǒng)經(jīng)改造后,已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行兩年,各項(xiàng)數(shù)據(jù)均正常穩(wěn)定,加工負(fù)荷未受影響。
經(jīng)過改造后,減壓爐效率提升顯著,排煙溫度下降到120℃以下,冬季最低可以達(dá)到103℃左右,熱效率提升近4%,全年在92%以上,超過設(shè)計(jì)熱效率91%,平均節(jié)省燃料氣近400kg/h,使用效果滿足要求,節(jié)能減排效果顯著。
參考文獻(xiàn):
[1]夏麗萍.光管擾流子空氣預(yù)熱器在加熱爐上的應(yīng)用.石油化工設(shè)計(jì).2001.18(4)
[2]周麗純.熱管與擾流子組合式空氣預(yù)熱器及應(yīng)用.設(shè)備管理與維修.2012.12