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电厂低低温省煤器技术改造,热管式和板式,到底应该选哪种?
2025-10-244

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电厂低低温省煤器故障频繁,技术改造思路之一:板式低温省煤器,以下为公开介绍的相关技术:

1、板式传热元件形式

金属薄板液压成型具有周期性波峰、波谷形状板管,湍流度高,换热性能好;相邻板管形成烟气流道,间距10-30mm,甚至更宽,避免粉尘产生桥接堵塞。


2、板式传热元件制造工艺


采用激光全自动无氧化焊接技术,根据设计的循环水分程流道将两块不锈钢板通过圆形点焊固定,再采用液压臌胀形成宽流道泡板,泡板板面呈对称形状向两侧面膨胀,由此形成单片换热元件;根据设计条件,将换热板按一定的间距组装成换热器,单板内部的通道为换热器的水侧流通通道,板和板之间的通道(宽流道)为烟气流通通道,烟气与水通过换热板片换热;换热板片厚度可选0.8mm、1.7mm,承压分别为4MPa、6.4 MPa,满足火电机组凝结水直接通入换热器的压力要求。

3、板式传热元件制造工艺

A、换热性能

换热板内外流体的湍流设计,工质侧可多流程交叉流,高效传热。从应用业绩上的效果上看,只要有足够安装空间、换热设计目标合理,是可以稳定达标的。另外,与热管相比,出水温度不受限,烟气温度较高时可以获得更高的出水温度,高效节能。


B、阻力及防堵灰

板高在8mm左右,板间距20~30mm左右,板片占据换热器横截面积比例小,阻力较小。板片之间为直通道,气流方向不在横向上不再串流,不存在烟速死区,板片不易积灰,也不存在换热管背风面涡流问题。在合适的风速下,有很好的自清灰功能,直通道的特点也使得低负荷引起沉积灰分或ABS容易清理。

C、防磨损+防腐蚀

粉尘冲刷腐蚀速度一般与气速的三次方成正比。管式省煤器烟气流速一般为10~12m/s,板式省煤器由于能在较低的流速下产生比较强的湍流度,所以烟气流速可以降低,通常设计流速约为8~10m/s,则磨损速度降低至原来的约30%,板式省煤器迎风侧设置防磨板,起到整流和粉尘碰撞降能的作用,使得烟气和粉尘的流动,平行于气道,减少了冲刷腐蚀程度。


4、防磨、防粘


为达到更好的防磨效果,防磨段采用超音速等离子合金陶瓷涂层,保证表面硬度HRC55°以上(内部ND钢本材HRC25°)。通常含尘烟气中的金属磨损速率由烟气流速和含灰量决定,对于燃煤烟气,流速7~8m/s为磨损和积灰的分界,由于燃煤机组负荷负荷波动大,为兼顾防磨损和防积灰,设计烟气流速基本在8~10m/s左右,本项目的换热器设计烟气流速也按照此原则设计。

超音速等离子喷涂(SAPS)定义:在传统非转移型等离子弧基础上,通过对高压、高速等离子气体进一步强力压缩和加速获得的高能量密度、加长的扩展等离子弧,可获得数倍于音速的超音速等离子体射流来进行喷涂的方法。

与普通等离子喷涂(喷涂粒子速度约200~400m/s)相比,超音速等离子射流的高能量密度能够瞬间熔化高熔点喷涂材料,并能迅速加速熔融粒子突破声障至 450~900m/s 的超音速水平。超音速等离子喷涂由于速度快,喷涂粉末颗粒在射流中停留时间缩短,熔融或半熔融粒子撞击基体时的动量增大,能量转换效率高,熔滴铺展充分,涂层薄片有效结合增加,涂层结合强度、致密性和孔隙率都有所改善;由于采用内送粉,粉末直接送入能量密度更高、压力和刚性更大的超音速等离子射流中,粉末的剧烈碰撞或者粒子急速熔化后的二次雾化,射流中细小熔融粒子(粒径<5μm)的数量远多于普通等离子射流。细小熔滴表面能大,碰撞到基体上 飞溅小,冷速快,晶粒来不及长大,容易获得更加 细密的涂层组织,涂层的韧性等综合指标均有所改善。

5、整体评价

评估以上内容,结合下述文章,

电厂低低温省煤器故障频繁,技术改造思路之一

(1)低低温省煤器改造的热管式换热器技术路线整体可靠性优于板式换热器技术路线
(2)热管式换热器防泄漏及防积灰能力优于板式换热器,耐磨、防腐能力不低于板式换热器;
(3)在烟温降幅方面,热管式换热器劣于板式换热器。
供各位发电企业电力同行参考。

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