整体型螺旋翅片管省煤器优点

关于整体型螺旋翅片管省煤器的技术优势

总述：上级省煤器上移750mm，上级省煤器重新制造加工，采用最先进的整体螺旋翅片管结构型式，压缩节省空间300mm,上级空预器下移1000，如此可让出空间2015,加上原有检修宽间，可利用空间为2205mm。

上级省煤器采用全新结构省煤器：

布置见详图

整体螺旋翅片管优点如下：

一、传热效率分析

1与光管相比：大幅度扩展了烟气侧受热面积，采取强化传热手段，其传热效率提高4倍以上。

2与高频焊接螺旋翅片管及H型翅片管相比：

2.1根据传热学理论，整体型螺旋翅片断面为梯形，更有利于热量的传导，而高频焊翅片和H型翅片均为矩形断面，与基管结合面积小，不利于热量的传导，其传热效率低于梯形断面。特别是H型翅片，和基管接触面积与翅片面积之比更小，其传热效率更低。

2.2整体型螺旋翅片管翅片是与基管整体轧制而成，而高频焊翅片和H 型翅片均为焊接在基管之上，不可避免的在焊接结合面上会有热阻，更值得指出的是，在烟气气流的横向冲刷过程中，省煤器会产生不同程度的振动，焊接翅片的焊缝会在振动中出现裂纹，甚至出现所谓“套圈”现象，因此，焊接热阻会影响传热效率，运行时间越长问题会越突出。

3整体型螺旋翅片管抗积灰性能好，传热效率高

下图是西安交通大学多相流国家实验室《气流横向冲刷管束时飞灰沉积特性的试验研究》〖1〗关于整体型螺旋翅片管、H 型翅片管、针翅管的飞灰沉积特性成果。

03691215182124273033

100

200

300

400

500

600

700

单位面积积灰量/g 时间/min

从上图得出结论为：积灰性能依次为：错列布置的整体型螺旋翅片管、顺列布置的螺旋翅片；其次是错列、顺列布置的H 型翅片管；针翅管积灰最严重。

另一个由上海理工大学《整体型螺旋翅片管束灰污系数的试验研究》〖2〗研究成果表明：整体型螺旋翅片管灰污系数数值仅为光管灰污系数数值的3/5左右。

整体型螺旋翅片管上述优异的抗积灰特性主要源自于:①翅片R 圆角过渡，齿槽形成涡旋的自清作用。②整体型螺旋翅片根部轴向风速有利于自清作用。

焊管及H 型焊缝根部褶皱及不平整易产生积灰。

二、省煤器使用寿命分析

1整体型螺旋翅片管是采用多棍滚压轧制而成，加工过程使表面机械强度和材质硬度大幅度提高。根据“国家钢铁产品监督检验中心”出具的我公司送检样品的检验报告〖3〗〖4〗显示：经过加工后整体型翅片管比原母管机械强度σs由260MP提高到450MP；材料表面硬度HV170提高到HV250。由此，整体型翅片管省煤器比高频焊管、H 型翅片管、光管具有更强的承压能力和更高的耐磨性能。使用寿命显著提高。

2据相关研究，省煤器管束的磨损与烟气流速ω的3.22次方成正比，因此减低烟气流速是解决省煤器磨损的主要途径之一。在省煤器吸热量保持不变的情况下，由于采用整体型螺旋翅片管可大幅度减少省煤器横向纵向管排，因此烟气流速必然有所降低，使得省煤器磨损量减少。以朝阳发电厂2#炉省煤器改造为例〖5〗，改造前后，在省煤器吸热量有所增加的情况下，烟速降低了0.7m/s,大大减轻了省煤器的磨损。提高了省煤器的使用寿命。

3西安交通大学山东大学《螺旋翅片管防磨和防积灰特性试验研究》〖6〗研究成果表明：在翅片之间，固相颗粒密度和主流速度呈抛物线规律分布，从而降低了固体颗粒对翅片表面的撞击能量，减轻了对翅片和基管的磨损。使用寿命更长。

4防腐性能较好

多棍滚压成型，翅片管表面平整光滑，晶格铁素体+珠光体，组织致密，翅片与基管R圆角过渡，金属文理连续。防腐性能提升。

5经过计算，整体型螺旋翅片管省煤器使用寿命是光管、焊管、H

型翅片管的1.8-2.5倍，以山东东营热电厂为例，其3x260T/H锅炉自2005年运行以来,省煤器未出现任何故障，排烟温度维持设计温度良好。

三、整体型螺旋翅片管省煤器阻力特性和节能效果

1整体型螺旋翅片管省煤器体积比光管型式省煤器减小50%，比焊管和H型省煤器减小20%，因此可大幅降低引风机能耗，节电。

2据文献介绍〖7〗，宝钢自备电厂30万机组省煤器改造，运行能耗可节约50%，省煤器体积减小40%，金属耗量大幅降低。

参考文献：

〖1〗《气流横向冲刷管束时飞灰沉积特性的试验研究》

〖2〗《整体型螺旋翅片管束灰污系数的试验研究》

〖3〗《检验报告》（2005）钢质检（W）第900号

〖4〗《检验报告》（2005）钢质检（W）第901号

〖5〗《螺旋肋片管省煤器的防磨及节能效果分析》

〖6〗《螺旋翅片管防磨和防积灰特性试验研究》

〖7〗《宝钢自备电厂螺旋翅片管节能效果分析》