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一、三維內(nèi)外肋片管簡介 

　　三維肋片是在金屬管內(nèi)、外壁采用刻切加工的方法加工而成，其肋面是一個曲面與平直面的結(jié)合體，稱之為“三維”肋化技術(shù)，這既是一種新型加工工藝，又是強化換熱的技術(shù)，尤其是管內(nèi)的換熱強化，其它技術(shù)難以企及，該形式的換熱管比普通光管換熱效果高2.5-6倍。三維肋片管是由肋片組成的非連續(xù)的新一代強化傳熱管，流體三元流動形成對肋片的沖刷優(yōu)于二元流動，有更強的抗積灰能力和換熱能力。三維肋片可以看做管內(nèi)外都有針刺的針刺管，也可以看做非連續(xù)肋片的H型翅片管，但換熱能力、抗積灰和磨損能力更強；一體化加工形成，沒有接觸熱阻；能通過調(diào)整肋片的數(shù)量、高度和布置方式等調(diào)整管壁溫度，有利于降低低溫腐蝕風(fēng)險；能使換熱管管間距適當(dāng)加大，利于清灰和檢修換管；管內(nèi)、外同時換熱強化，使換熱器更加高效和緊湊，是一種換熱性能優(yōu)異的高效傳熱元件。

　　該技術(shù)具有對管壁破壞小、可加工的三維肋高度高、肋排列方式和肋結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整方便等優(yōu)點，具有廣泛的適用性和傳熱布置的靈活性。該技術(shù)在加工工藝上突破了目前國際上只能加工銅、鋁等軟金屬材料管的加工工藝，把材質(zhì)擴大到鋼、不銹鋼、鈦等一切有延展性的金屬，從而使各行業(yè)的換熱器均可使用這類肋片高效換熱器，榮獲中國***和 39 屆尤里卡國際發(fā)明博覽會金獎。

　　三維肋管主要特點如下：

　　1. 換熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，同樣空間可以布置更多受熱面，以降低排煙溫度，實現(xiàn)節(jié)能。

　　2. 可以通過調(diào)整肋片數(shù)量和結(jié)構(gòu)等調(diào)整金屬壁溫，避開酸露點。

　　3. 在保證換熱能力的情況下，設(shè)計煙氣流速可以適當(dāng)降低，以減輕磨損，延長壽命。

　　4. 有一定自清灰能力。

　　二、一體化空氣預(yù)熱器

　　1、一體化空氣預(yù)熱器簡介

　　按照國家對節(jié)能減排和超凈排放的要求，我公司目前研究出的國際新型的三維內(nèi)外肋片管換熱技術(shù)在火電廠的應(yīng)用中，采用一體化空預(yù)器的系統(tǒng)化方案，解決目前普遍存在的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器泄漏、低溫腐蝕、結(jié)垢、積灰和硫酸氫銨堵塞問題，解決凈煙氣加熱裝置（回轉(zhuǎn)式GGH或MGGH）泄漏、可靠性差等問題。

　　一體化空氣預(yù)熱器用于取代常規(guī)的“回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器+蒸汽暖風(fēng)器 +MGGH”方案，不但EPC投資比常規(guī)“回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器+蒸汽暖風(fēng)器+MGGH”節(jié)省1000萬元以上，還可實現(xiàn)節(jié)煤3~5g/kWh以上，系統(tǒng)更加安全可靠，有良好的經(jīng)濟和社會效益，通過實施鍋爐尾部系統(tǒng)綜合節(jié)能環(huán)保解決方案，為企業(yè)節(jié)能和超凈排放提供解決方案。

　　一體化空氣預(yù)熱器中使用的三維內(nèi)外肋管是一種利用專門數(shù)控加工設(shè)備、以刻切加工方式而成的高效換熱元件，通過改變?nèi)S肋片排列方式、節(jié)距、高度等結(jié)構(gòu)參數(shù)和煙氣側(cè)單側(cè)換熱強化，將低金屬壁溫在常規(guī)管式空氣預(yù)熱器或回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器低金屬壁溫基礎(chǔ)上提高15℃以上，顯著降低低溫腐蝕和結(jié)垢風(fēng)險；解決熱媒水換熱器只能原煙氣走管外和臥式布置的問題，臥式布置永遠(yuǎn)存在磨損與積灰的矛盾，換熱管立式布置或原煙氣走管內(nèi)（相當(dāng)于稀相輸灰），可大限度減輕積灰。

　　2、一體化空氣預(yù)熱器技術(shù)特點

　　1. 實現(xiàn)廣義回?zé)幔脽煔庵苯蛹訜峥諝猓岣咭弧⒍物L(fēng)溫，有利于燃燒效率提高。 

　　2. 通過在換熱器管箱和煙風(fēng)道加裝隔板的方式將換熱器分組，讓切斷空氣的管箱處于高溫?zé)煔獾母蔁隣顟B(tài)，使換熱管的金屬壁溫均遠(yuǎn)高于硫酸氫銨的氣化溫度，通過硫酸氫銨氣化分解的方式解決硫酸氫銨堵塞問題，實現(xiàn)節(jié)能，延長預(yù)熱器使用壽命，降低運行維護(hù)成本，消除故障停機的風(fēng)險。 

　　3. 通過特殊的加工工藝，可以實現(xiàn)換熱管煙氣側(cè)的單側(cè)換熱強化，顯著降低煙氣側(cè)換熱熱阻，以提高金屬壁溫，盡可能使金屬避開低溫腐蝕區(qū)域，降低腐蝕和結(jié)垢風(fēng)險，實現(xiàn)“零漏風(fēng)”。在排煙溫度90~110℃，環(huán)境溫度較低（-10~ 0℃）的情況下，仍能保證低金屬壁溫在68℃以上（2.5%及以下含硫率）， 以此解決常規(guī)管式空氣預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器沒有提高低金屬壁溫的手段，從而導(dǎo)致排煙溫度進(jìn)一步降低導(dǎo)致的金屬低溫腐蝕和結(jié)垢的問題，解決了低溫腐蝕就解決了換熱器壽命問題；

　　4. 實現(xiàn)協(xié)同除塵，提高除塵器除塵效率。

　　5. 潔凈熱二次風(fēng)混合加熱凈煙氣，沒有換熱元件，**安全可靠, 解決煙囪腐蝕和“石膏雨”等問題。

　　6. 降低脫硫工藝水耗，提高除霧器效率，提高S02的溶解度，以提高脫硫裝置的除塵效率和脫硫效率。

　　7. 管內(nèi)外換熱同時強化，解決了氣氣換熱裝置小型化、布置位置和布置方式問題，節(jié)約物料成本及安裝成本；

　　8. 節(jié)能和超凈排放并舉，既解決回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器普遍存在的問題，又避免超凈排放單獨實施凈煙氣加熱后可能導(dǎo)致的今后進(jìn)一步降低排煙溫度的難度，系統(tǒng)地解決問題，避免重復(fù)投資。

　　3.預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)、主要技術(shù)指標(biāo) 

　　預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 

　　通過一體化空氣預(yù)熱器改造，在不改變鍋爐現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)、不改動引送風(fēng)機和增壓風(fēng)機情況下，拆除回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)式GGH，實現(xiàn)節(jié)能和凈煙氣加熱，解決空氣預(yù)熱器低溫腐蝕、結(jié)垢、積灰和硫酸氫銨堵塞問 題，解決回轉(zhuǎn)式GGH泄漏和堵塞問題，提高鍋爐尾部系統(tǒng)和設(shè)備的安全可靠和經(jīng)濟性。

　　主要技術(shù)指標(biāo) 

　　以公司實施改造的一實際項目為例：

　　1. 解決目前普遍運行參數(shù)嚴(yán)重偏離設(shè)計值的問題。改造前一、二次熱風(fēng)溫度均低于設(shè)計值，改造后，一次風(fēng)溫達(dá)到340℃，二次風(fēng)溫達(dá)到345℃，滿足設(shè)計值要求，比實際風(fēng)溫高40℃左右；同時改造前煙、風(fēng)阻力偏大：A側(cè)一次風(fēng)阻力2530Pa，二次風(fēng)阻力2200Pa，煙氣阻力1737Pa，排煙溫度154.84℃； B側(cè)一次風(fēng)阻力2390Pa，二次風(fēng)阻力 960Pa，煙氣阻力1776Pa，排煙溫度159. 81℃，考慮拆除回轉(zhuǎn)式GGH的因素，改造后系統(tǒng)煙氣阻力和熱風(fēng)阻力均比改前降低1000Pa以上，確保在不改變增壓風(fēng)機情況下，煙氣阻力能夠滿足超凈排放要求。 

　　2. 實現(xiàn)廣義回?zé)幔脽煔庵苯蛹訜峥諝猓厥諢煔赓軣幔瑢⑴艧煖囟葟?55℃降到118℃，提高一、二次熱風(fēng)溫度，降低供電煤耗3g/kWh 以上。 

　　3. 降低運行和維修成本：平均每年可節(jié)省回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)式GGH  的運行費用（電耗、水沖洗等）、維修費和折舊費（50000 小時更換一次換熱元件）300萬元左右。 

　　4．以熱二次風(fēng)與凈煙氣混合方式將凈煙氣加熱到67℃（可調(diào)），凈煙氣抬升能力相當(dāng)于常MGGH加熱到72℃ 

　　5. 提高靜電除塵器效率，降低脫硫工藝水耗，提高脫硫裝置的除塵和脫硫效率。

　　6．一體化空氣預(yù)熱器的成功應(yīng)用，將徹底改變傳統(tǒng)的工藝路線，使鍋爐尾部系統(tǒng)更加簡單，顯著提高鍋爐裝置的安全可靠性，既實現(xiàn)深度佘熱回收，減少水蒸氣的蒸發(fā)量，提高靜電除塵器和脫硫裝置的效率，又解決回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器普遍存在的泄漏、腐蝕、結(jié)垢和硫酸氫銨堵塞問題，實現(xiàn)凈煙氣的加熱，解決煙囪腐蝕和石膏雨。 

　　應(yīng)用轉(zhuǎn)化前景預(yù)測 

　　一體化空氣預(yù)熱器是對傳統(tǒng)“回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器+蒸汽暖風(fēng)器+MGGH或濕煙囪”技術(shù)的顛覆，是滿足國家《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃 （2014~2020）》現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組改造后平均供電煤耗低于310g/kWh的重要措施，該技術(shù)的全面推廣應(yīng)用，可以將排煙溫度降到90℃左右，現(xiàn)有機組煤耗可降低3g/kWh以上，節(jié)省投資，節(jié)約運行維護(hù)成本，提高設(shè)備安全可靠性，增強集團(tuán)公司的競爭力，有良好的社會和經(jīng)濟效益。