擾流子空氣預(yù)熱器在減壓爐上的應(yīng)用

王維華

摘要：本文簡(jiǎn)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(duì)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(tái)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(zhǎng)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(tái)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(jiǎn)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(tái)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(cè)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(duì)比

改造前與改造后的數(shù)據(jù)對(duì)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