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带导进型金材管材换热器的运用

  弹簧状的钢丝紧靠钢管内壁,可增加换热面积,破坏管内的层流边界层,提高换热效率。由于在换热器管内采用了螺旋结构的钢件做为插入件,换热效果有明显提高。
  (1)综合传热系数K值在入换热器烟温为850~900℃的条件下,在长期生产环境中可达到50W/m2℃。
  (2)换热器热风温度高。换热器在入口烟温为850~950℃的条件下,能将风温预热到480~520℃。
  (3)空气侧阻力损失小。经过对换热器的测定,空气侧阻力损失不大于1000Pa,烟气侧阻力损失不大于250Pa.
  该换热器为两行程逆、错流形式带插入件的金属管状热交换器。前1/2行程为不锈钢弯管。共有带插入件的钢管150多根,另有进冷风箱、两行程中间的联接风箱和出热风的风箱组合而成。近一年的生产实践证明:该换热器预热空气温度高达500℃。
  换热器主要技术参数如下:(1)空气量Vk=6500m3/h;(2)烟气量Vy=7000m3/h;(3)入口烟温tY=850~900℃;(4)出口空气温度t″k=480~520℃;(5)空气侧的阻力损失:△Pk≤1000Pa;(6)烟气侧的阻力损失:△PY≤250Pa.
  使用热交换器后,收到的效果是很明显的:(1)空气预热后燃料的节约率按空气预热温度为480℃计算,空气换热器每小时回收烟气余热量为:Q=0.319×(480-20)×6500×4.18=3993175kJ/h相当于每小时节约燃料油95.5kg(燃料油的低位发热值按Qyd=41868kJ/kg计算),也就是说比空气不预热的情况下节约了95.5kg/h的燃料油,其燃料节约率为22.7.
  (2)提高燃烧效率,降低钢材氧化烧损预热空气后,可以提高燃烧效率,并降低钢材的烧损。空气预热后由于体积膨胀使气体流动速度加快,促使可燃物混合加强,混合物活性增加,从而能实现低氧燃烧并提高了燃烧效率。空气预热后能促使油雾的裂解和气化,也有利于提高燃烧效率。另外在低O2燃烧的情况下,由于烟气中含O2量减少,加之火焰温度有所提高,钢材在高温状态下的停留时间相应减少,使钢材的氧化烧损减少。
  (3)减少烟气排放量有利于保护环境随着环保意识的提高,不仅要求降低烟气中SOx和NOx的排放浓度,同时也要求烟气的总排放量要减少,这是因为烟气中CO2等的大量排放将影响大气质量。
  回收烟气余热可在总供热量不变的情况下减少燃料的供给量,亦即减少了烟气的生成量和排放量。
  回收的余热越多,则烟气排放量越少,对环境保护的意义就更大。
  利用换热器对空气进行预热,既节约了能源提高了热效率,又减少了氧化烧损,降低了烟气量,有利于环境的保护。