复式空气预热器制造技术

一种复式空气预热器，其特征是：其由热管式空气预热器（１）、扰流子空气预热器（５）和二者之间的过渡段（４）构成，过渡段（４）进口端连通热管式空气预热器（１），出口端连通扰流子空气预热器（５）；热管式空气预热器（１）中位于空气进入室（２）的热管与位于烟气进入室（３）的热管其长度比为１∶２～５。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空气加热技术，主要提出一种复式空气预热器。近年来，原油日趋劣质化，突出表现在硫含量增高，环烷酸含量增加，这就使得加热炉所使用的燃料硫含量不断上升，烟气的露点腐蚀温度不断升高。为了减轻烟气露点腐蚀，不得不限制以普通碳钢管制造的空气预热器排烟温度的降低。为了提高热效率.降低排烟温度，必须解决空气预热器烟气露点腐蚀问题。中国石化北京设计院等8个单位共同开发的耐硫酸低温露点腐蚀的ND钢和ND钢焊丝及焊条，用于炼油厂管式加热炉和锅炉余热回收系统的空气预热器及省煤器上，其使用寿命要比普通碳钢长5倍以上。它可使加热炉排烟温度降到130-140℃，热效率提高到88％-89％。为解决钢一水热管高温爆管问题，抚顺石油二厂铂重整装置热载体加热炉采用大连熵立得传热技术有限公司的渠氏无机热传导元件制作的空气预热器于1998年7月投入运行，长期操作温度介于400-450℃之间，最高烟气温度达491℃，空气预热温度200～210℃。经400天跟踪监测，运行平稳。目前，在石油化工装置管式加热炉烟气余热回收系统中广泛采用的热管式空气预热器和扰流子空气预热器，在应用中遇到了两个难题第一，扰流子空气预热器、热管空气预热器在排烟温度高于烟气露点温度50～60℃的情况下，部分区域仍然产生强烈的低温露点腐蚀，有的甚至在不到一年的运转时间内，换热面就严重腐蚀穿孔，使加热炉不能正常运行。一些预热器低温段采用ND钢后，解决了腐蚀问题，但由于烟气结露，烟灰在管壁上粘结，积灰堵塞较严重，妨碍了加热护热效率的进一步提高。同时ND钢价格较高，造成空气预热器的工程造价增加，设备投资回收期长。第二，钢一水热管式空气预热器在烟气温度大于300℃的情况下，经常爆管失效。采用渠氏无机热传导元件很好的解决了高温爆管问题，但价格较高。本技术完成其专利技术任务采取的技术方案是其由热管式空气预热器、扰流子空气预热器和二者之间的过渡段构成，过渡段进口端连通热管式空气预热器，出口端连通扰流子空气预热器；热管式空气预热器中其位于空气进入室的热管与位于烟气进入室的热管长度比为1∶2～5。热管式空气预热器与扰流子空气预热器之间的过渡段其边壁为平滑过渡的缩径结构。本技术复式空气预热器的空气预热路线为“L”形，工作时，空气首先进入热管式空气预热器的空气进入室，利用热管式空气预热器烟气进入室低温烟气将冷空气预热到60-80℃后，经过过渡段再进入扰流子空气预热器的管内，利用扰流子空气预热器管外的高温烟气二次预热到设计温度，这样通过复式连续加热的方式使预热器内各点管壁温度始终高于烟气的露点，从而有效防止和避免露点腐蚀发生。由于高温烟气首先进入扰流子空气预热器，待温度降到250℃左右时，才进入热管式空气预热器。此时，热管式空气预热器的工作温度刚好在钢—水热管的工作温度(30～300℃)范围内，避开了烟气高温段，从而有效地解决了热管式空气预热器高温爆管失效问题。热管式空气预热器是有效防止和避免露点腐蚀的关键，是本技术的核心，与一般热管式空气预热器不同，“L”型复式空气预热器热管强调以较大的热端面积输入热量，而以较小的冷端面积输出热量，通过改变热流密度，尽可以提高热端壁温，使其最大限度的接近烟气温度。这样，就可以在排烟温度高于烟气露点温度50-60℃的条件下，有效防止和避免露点腐蚀的发生。本技术提出的复式空气预热器，采用“L”型空气预热路线，使用普通碳钢管壳热管预热器和碳钢管束扰流子空气预热器，成功地解决了石油化工管式加热炉空气预热器的低温露点腐蚀问题，在石油化工管式加热炉空气预热器的典型操作条件下烟气、露点温度为140℃左右，排烟温度为200℃左右，空气入口温度为-10℃左右，不会产生露点腐蚀问题，在烟气入预热器温度在400-450℃的情况下，不会产生热管的爆管失效问题。图中，1、热管式空气预热器，2、空气进入室，3、烟气进入室，4、过渡段，5、扰流子空气预热器，6、空气出口。权利要求1.一种复式空气预热器，其特征是其由热管式空气预热器(1)、扰流子空气预热器(5)和二者之间的过渡段(4)构成，过渡段(4)进口端连通热管式空气预热器(1)，出口端连通扰流子空气预热器(5)；热管式空气预热器(1)中位于空气进入室(2)的热管与位于烟气进入室(3)的热管其长度比为1∶2～5。2.根据权利要求1所述的复式空气预热器，其特征是过渡段(4)其边壁为平滑过渡的渐缩径结构。3.根据权利要求1所述的复式空气预热器，其特征是热管式空气预热器(1)和扰流子空气预热器(5)在烟气流通方向的截面积相等。专利摘要本技术提出的复式空气预热器由热管式空气预热器(1)、扰流子空气预热器(5)和二者之间的过渡段(4)构成，过渡段(4)进口端连通热管式空气预热器(1)，出口端连通扰流子空气预热器(5)；热管式空气预热器(1)中位于空气进入室(2)的热管与位于烟气进入室(3)的热管其长度比为1∶2～5。本技术采用“L”型空气预热路线，使用普通碳钢管壳热管预热器和碳钢管束扰流子空气预热器，成功地解决了石油化工管式加热炉空气预热器的低温露点腐蚀问题，在石油化工管式加热炉空气预热器的典型操作条件下，不会产生露点腐蚀问题，在烟气入预热器温度在400－450℃的情况下，不会产生热管的爆管失效问题。文档编号F23L15/04GK2563448SQ02267489公开日2003年7月30日 申请日期2002年6月11日 优先权日2002年6月11日专利技术者王劲 申请人:王劲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王劲，
申请(专利权)人：王劲，
类型：实用新型
国别省市：