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II段热管空预器技术

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成果主要完成人

陈 炜、高 鹏、李 同、高力杰、董 强、杜承德、王 伟、顾兴鹏

项目概况

华电邹县发电有限公司7号(1000MW)机组于2006年12月投产发电,锅炉为DG3000/26.15-Ⅱ1型高效超超临界参数变压直流炉,配套两台回转式空预器。锅炉TRL工况下设计空预器烟气压降1.13kPa,由于空预器存在ABS堵塞问题,机组额定负荷试验工况(冬季)下空预器烟气侧阻力达到2.1kPa,影响风机电耗及机组安全稳定运行。 该成果在7号炉回转式空预器下部研究应用II段热管式空预器(换热器),换热器采用重力热管技术,换热管采用光管圆管结构形式。热管换热器倾斜布置在回转式空预器底部,吸热段插在烟道内,放热段插在空预器入口一次风和二次风风道内,利用热管饱和蒸汽相变传热特性,直接加热一、二次风,是目前最高效的一、二次风加热方式。该型换热器传热效率高、无需附加动力消耗、单管可再生、流阻低。因换热器单管为独立的腔室,单管泄漏失效对换热器整体影响小,可避免普通换热器磨损泄漏后导致堵灰、差压增大等问题。 通过热管换热器对热量的有效转移,将烟气余热转移到空气侧,替代部分蒸汽加热,提高入口风温,提高回转式空预器冷端综合温度,预防回转式空预器ABS堵塞,提高了锅炉运行的可靠性,同时降低风机电耗,节约空预器(堵塞)维修成本。 该成果主要创新点 (1)在1000MW机组回转空预器下部安装一体式可再生式热管空预器设备,利用热管内介质相变传递热量,直接将烟气热量传递到风侧,换热效率高;同时无需附加动力消耗,系统简单、可靠。 (2)换热器采用超长热管,热管长度达到16.8m;热管倾斜布置,吸热段放置在烟道内,放热段布置在风道内;热管采用双管高频双脉冲对接型式,焊口处在风道与烟道中间的绝热段,防止烟气对焊口的冲刷。 (3)采用高硬度无缝钢管作为热管的管材,采用精轧制作,而非传统的冷拔工艺;管壁光滑度高,管间晶粒致密性能好,热管寿命长。 (4)区别于传统的“排汽法”热管制造工艺,此次热管采用“抽气法”制造,全自动控制,管内真空度高,所有热管管内填充介质容量相同,热管换热性能可靠。 (5)抽气法制造的热管在端头位置设计有再生阀,当热管管内产生不凝结性气体或真空降低时,可通过再生阀对热管进行复生处理,恢复热管的换热性能。 (6)换热器单管为独立的腔室,单管泄漏失效对换热器整体影响小,可解决普通换热器磨损泄漏后导致堵灰、差压增大的难题。