整體型螺旋翅片鋼管介紹

1、 整體型螺旋翅片鋼管介紹產(chǎn)品名稱：整體型螺旋翅片鋼管應(yīng)用領(lǐng)域：可廣泛用于電站鍋爐、余熱鍋爐、船舶、鋼鐵、石油、化工、制冷、暖通等工業(yè)和民用換熱領(lǐng)域。生產(chǎn)設(shè)備：自主研發(fā)的專利設(shè)備研發(fā)單位：洛陽啟程電力技術(shù)有限公司所屬技術(shù)領(lǐng)域：擴(kuò)展表面強(qiáng)化換熱技術(shù)生產(chǎn)工藝：由厚壁無縫鋼管熱滾軋擠壓成型。具體生產(chǎn)過程為：厚壁無縫鋼管經(jīng)過2000HA2500HZ中頻感應(yīng)加熱到900950C，自動進(jìn)入周向呈120分布的三組特制滾軋刀片，厚壁無縫鋼管一次性被軋制成壁厚、翅高、翅距、翅形符合要求的螺旋翅片管，（也即是壁厚減少的那部分金屬一次性塑性變形成了翅高、翅距、翅形符合要求的螺旋翅片）且翅片與管子為一體結(jié)構(gòu)，翅片表面平

2、整光滑。技術(shù)領(lǐng)先程度：國內(nèi)獨(dú)家生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)勢：現(xiàn)在使用的螺旋翅片鋼管多為纏繞式、高頻焊接式、釬焊式螺旋翅片鋼管。整體型螺旋翅片鋼管以其使用壽命長、傳熱性能穩(wěn)定、節(jié)能效果明顯，成為上述三種形式螺旋翅片鋼管的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面：1、使用壽命長，是纏繞焊接式翅片鋼管的3倍以上。2、翅片根部與管子形成弧切、翅片表面光滑，徹底消除了其他形式翅片管由于翅片根部折疊不平易產(chǎn)生的積灰、堵灰、結(jié)渣現(xiàn)象。3、采用熱滾壓軋制工藝生產(chǎn)，提高了金屬組織的致密度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和耐磨損性能。4、由于翅片與管子為一體結(jié)構(gòu)并呈螺旋帶分布，因此整體型螺旋翅片鋼管的承壓能力是等壁厚同內(nèi)徑無縫鋼管的3倍以上。5、

3、耐磨損，解決了燃煤鍋爐對流受熱面因風(fēng)速高、灰濃度大磨損嚴(yán)重的問題。（特別是循環(huán)流化床鍋爐）6、翅片與管子為一體結(jié)構(gòu)，徹底消除了其他形式翅片鋼管由于翅片與管子為兩體結(jié)構(gòu)所不能克服的接觸熱阻，且翅片縱剖面呈梯形結(jié)構(gòu)，因此最大程度的提高了翅片換熱效率。7、采用了整體型螺旋翅片擴(kuò)展表面換熱，在同等工況下，管束的換熱系數(shù)是等壁厚同內(nèi)徑無縫鋼管的3.55.5倍，是同規(guī)格焊接式螺旋翅片鋼管的2倍。8、翅片與管子為一體結(jié)構(gòu)，因此用于溫度高、環(huán)境惡劣的工作場合，不會發(fā)生其他形式翅片鋼管易產(chǎn)生的因翅片松弛、脫落而造成的傳熱性能不穩(wěn)定現(xiàn)象。采用整體型螺旋翅片鋼管設(shè)計(jì)或改造省煤器（熱交換器）有效解決排煙溫度高，省煤器

4、積灰和磨損等問題洛陽啟程電力技術(shù)有限公司項(xiàng)目背景降低排煙溫度的意義排煙熱損失占輸入能量的6%-8%占鍋爐熱損失的60%-80%是各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)，是影響煤耗高低的一個重要因素。一般情況下，400t/h以下鍋爐排煙溫度每降低10C，鍋爐熱效率可提高1%400t/h以上鍋爐排煙溫度每降低1215C，鍋爐熱效率可提高1%所以排煙溫度是鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最重要的指標(biāo)之一。如何降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，是鍋爐設(shè)計(jì)及改造中的一項(xiàng)極為重要的工作，是實(shí)現(xiàn)低碳排放、節(jié)能降耗的有力體現(xiàn)。排煙溫度偏高的現(xiàn)狀我國許多工業(yè)鍋爐、電站鍋爐的排煙溫度高于設(shè)計(jì)值，約比設(shè)計(jì)值高20-50C。若干例子如下

5、表：鍋爐來源主要參數(shù)排煙溫度1.中鋁公司廣西分公司熱電廠2#高壓煤粉爐【11額定出力130t/h過熱蒸汽壓力9.8MPa過熱蒸汽溫度540C配有上下級省煤器和上下級空預(yù)器實(shí)際值210C遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值148C熱風(fēng)溫度高于設(shè)計(jì)值60100C。年多耗煤近3000多噸。2.長沙耒陽電廠2臺HG670/140-WM1固態(tài)排渣煤粉鍋爐【21額定出力670t/h過熱蒸汽壓力13.82MPa過熱蒸汽溫度540C配有上下級空預(yù)器和單級省煤器實(shí)際值160180C，高于設(shè)計(jì)值145C3.廣東東莞造紙廠循環(huán)流化床鍋爐額定出力75t/h過熱蒸汽壓力3.82Mpa過熱蒸汽溫度450C實(shí)際值近170C，高于設(shè)計(jì)值152C3.

6、排煙溫度偏高的原因和解決措施原因描述措施及效果非主要因素煤種煤種變化受煤炭資源和運(yùn)輸?shù)认拗啤Ｓ绊懣陀^存在，無法改變?？疹A(yù)器入口風(fēng)溫即外界環(huán)境溫度。給水溫度即省煤器入口水溫，受機(jī)組負(fù)荷變動或咼壓加熱器投停影響。鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷受鍋爐出汽產(chǎn)量需求等影響。主要因素漏風(fēng)主要是爐膛和制粉系統(tǒng)漏風(fēng)。檢修中查漏堵漏。可降低排煙溫度約12C。制粉系統(tǒng)摻冷風(fēng)量多在磨煤機(jī)出力一定出口溫度一定下，制粉通風(fēng)量基本一定，若一次風(fēng)（燃料風(fēng)）比例大，則二次風(fēng)（來自空預(yù)器出口熱風(fēng)）越少，使得排煙溫度升高。設(shè)計(jì)合理風(fēng)粉配比曲線，適度降低一次風(fēng)率，增大二次風(fēng)摻入量。經(jīng)驗(yàn)表明，這一措施可降低排煙溫度約23C。受熱面積灰、結(jié)渣爐膛的

7、水冷壁結(jié)渣積灰，過熱器、省煤器和預(yù)熱器積灰都會因煙氣側(cè)的放熱熱阻增大，使煙氣的放熱效果變差，導(dǎo)致排煙溫度升高。加強(qiáng)吹灰，適當(dāng)縮短吹灰間隔。經(jīng)驗(yàn)表明，這一措施可降低排煙溫度約6C。受熱面不足鍋爐排煙溫度升高可以看作是運(yùn)行工況下受熱面?zhèn)鳠崃坎粔蛟斐伞Ｔ黾拥氖軣崦嬖娇拷鼱t膛，降低排煙溫度效果越不明顯。因?yàn)槭軣崦嬖黾雍?，該級傳熱量增加，出口煙溫降低，下一級受熱面?zhèn)鳠釡夭顪p小，傳熱量減少，最終導(dǎo)致排煙溫度降幅減小。而且鍋爐安裝后過熱器和爐膛受熱面難以調(diào)整。可行方案是增加低溫受熱面，即省煤器或空氣預(yù)熱器的面積。建議使用技術(shù)革新產(chǎn)品：整體型螺旋翅片管式省煤器超導(dǎo)熱管式空氣預(yù)熱器4.省煤器改造與空預(yù)器改造對鍋

8、爐的影響區(qū)別強(qiáng)化省煤器吸熱量，和強(qiáng)化空預(yù)器吸熱量，均可有效降低鍋爐排煙溫度。主要區(qū)別在于后者對熱風(fēng)溫度及鍋爐結(jié)焦有影響：采用超導(dǎo)熱管式空氣預(yù)熱器，同時也提高了空預(yù)器出口熱風(fēng)溫度。熱風(fēng)溫度高，即意味著爐膛燃燒區(qū)溫度高。但對于高揮發(fā)份、易結(jié)焦的褐煤，燃燒區(qū)溫度上升使得鍋爐結(jié)焦傾向增加。整體型螺旋翅片鋼管式省煤器（熱交換器）性能比較傳統(tǒng)類型省煤器是光管式省煤器（鑄鐵或鋼管），比較新的有采用高頻焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)的螺旋翅片管式省煤器。按換熱管直徑相同、壁厚相同，比較如下：光管式高頻焊螺旋翅片管式整體型螺旋翅片管式翅片與母管連接-高頻焊接一體化，尢需焊接傳熱面積小單位長度受熱面積F單位重量表面積A大單位長度受

9、熱面積4F大單位長度受熱面積4F單位重量表面積約2A傳熱系數(shù)低，K在傳熱過程中煙氣側(cè)換熱起主導(dǎo)作用。管內(nèi)、外換熱面積相等，導(dǎo)致煙氣未將熱量及時傳遞就流走。咼,2K存在接觸熱阻，傳熱不穩(wěn)定。長期使用易產(chǎn)生焊縫開裂，不得不更換翅片管。假如裂縫間隙為0.1mm空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.021千卡每平方米小時度，則熱阻達(dá)到0.0045平方米小時度每千卡，相當(dāng)于180毫米厚鋼板的熱阻。更咼,3K無接觸熱阻。翅片剖面呈梯形，更有利于換熱性能。單管換熱系數(shù)是光管的67倍，管束的努謝爾數(shù)Nu大于光管的3倍。見附圖2.積灰易積灰。多在管子背面形成積灰。煙氣側(cè)的灰渣層導(dǎo)熱系數(shù)很小,即使污垢層很薄，所產(chǎn)生的熱阻也很大。母

10、一毫米的灰渣層，相當(dāng)于400毫米厚的鋼壁。污垢熱阻的存在，不但削弱了傳熱，還導(dǎo)致管壁溫度顯著升高，從而易使管壁過熱而燒壞，以致引起事故。不易積灰。翅片形成導(dǎo)流板，管子背后形成卡門旋渦，對管子形成自我清潔作用。翅片根部折疊和凸凹不平易引起積灰、結(jié)渣、堵塞問題。更不易積灰。翅片根部與母管之間為小角度圓滑過渡，表面光滑；翅片具有導(dǎo)流作用，導(dǎo)流形成的氣流旋渦有吹灰作用，故自我清潔效果卓越。見附圖3.承壓強(qiáng)度按鍋爐用鋼管標(biāo)準(zhǔn)略高相當(dāng)于外裝加強(qiáng)肋因?yàn)槌崞c母管有機(jī)一體，并形成螺旋帶。比光管顯著提高近3倍。見附圖1.耐磨損度低容易發(fā)生因煙氣中的灰分顆粒的高速沖刷磨損，使得管壁減薄，引起爆管提高翅片對母體起到

11、增加強(qiáng)度和阻擋直接沖刷的作用顯著提高。米用熱滾壓軋制工藝生產(chǎn)，提高了金屬組織致密度和硬度。硬度增加提高了整體型翅片管尤其是翅尖的耐磨性，對抵抗煙塵沖刷有利，解決了硫化床鍋爐因受熱面煙氣流速咼顆粒硬度大而磨損嚴(yán)重的問題。使用壽命短2-3年需要大修或更換略長顯著延長，是焊接式翅片管3倍以上。2.國家強(qiáng)制認(rèn)證、質(zhì)量控制和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)我公司生產(chǎn)的整體型螺旋翅片管，為目前業(yè)界唯一通過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)強(qiáng)制認(rèn)證的產(chǎn)品。主要檢測及認(rèn)證如下：通過西安交大多相流國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室單管、管束的傳熱和阻力測試通過電力工業(yè)熱力發(fā)電設(shè)備及材料質(zhì)量檢測中心高溫拉伸測試通過天津市質(zhì)檢站水壓試驗(yàn)和水壓爆破試驗(yàn)通過國家鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中

12、心化學(xué)成分、常溫拉伸、表面硬度、金相組織測試通過國家特種設(shè)備檢測研究中心全面技術(shù)評定我公司已通過09001:2000質(zhì)量控制體系認(rèn)證，嚴(yán)格按照國家鍋爐用鋼管標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/LQD整體型鋼質(zhì)螺旋翅片鋼管控制產(chǎn)品質(zhì)量。公司業(yè)務(wù)范圍我公司生產(chǎn)整體型螺旋翅片鋼鋼管，并提供省煤器（熱交換器）設(shè)計(jì)和制造服務(wù)。經(jīng)濟(jì)性分析單獨(dú)提供整體型螺旋翅片鋼管，當(dāng)前價格為人民幣14500元每噸，含運(yùn)費(fèi)。規(guī)格型號按客戶需求。省煤器改造費(fèi)用。以75t/h鍋爐計(jì)算給出以下基本數(shù)據(jù)和價格：a.b.c.d.整體型螺旋翅片管型號為32x3.5（外徑32mm壁厚3.5mm）,管翅距13mm,翅高12mm。翅片管重量為8kg/m。按此

13、規(guī)格計(jì)算，省煤器翅片管重量約為30噸。加上設(shè)計(jì)、管材及配件購買、制造加工、檢測、包裝費(fèi)用等，省煤器總的改造費(fèi)用約為人民幣80萬元。按上述規(guī)格計(jì)算，每1米翅片管的外表面積相當(dāng)于等長度光管外表面積的4倍，從而大大提高了省煤器的換熱系數(shù)。此外，與其他光管或焊接省煤器相比，整體型翅片管省煤器的使用壽命更長，約6-7年，且自我吹灰清潔功能更佳。基于我公司眾多客戶使用情況的反饋，我們保證鍋爐改造后，排煙溫度能明顯降低，接近鍋爐設(shè)計(jì)值，鍋爐效率至少提高2%，節(jié)約用煤2%。每年節(jié)約1200噸煤，按每噸800元計(jì)（2010年），在10個月左右即可通過節(jié)約煤耗收回鍋爐改造成本。也就是說，一年時間，公司就在此項(xiàng)上每

14、年每臺爐可獲利近100萬元。鍋爐排煙溫度降低后,排煙體積相應(yīng)減小,鍋爐引風(fēng)機(jī)的電耗就會降低，根據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，排煙溫度每降低20C,排煙體積越減少4.7%,排煙阻力約降低10%，兩項(xiàng)綜合引風(fēng)機(jī)電耗可減少5.4%，每年可節(jié)約引風(fēng)機(jī)電耗約11.6萬度，工業(yè)應(yīng)用案例:序號鍋爐形式使用單位使用部位使用情況135t/h熱水鍋爐（流化床鍋爐）山西三維化工集團(tuán)鍋爐蒸發(fā)器（改造）無積灰，無明顯磨損現(xiàn)象，鍋爐排煙溫度比設(shè)計(jì)值150C低20C，每年節(jié)煤約600噸，且運(yùn)行穩(wěn)定。275t/h循環(huán)流化床鍋爐（一臺）廣東東完造紙廠鍋爐省煤器（改造）無積灰，無明顯磨損現(xiàn)象，改造后鍋爐排煙溫度比設(shè)計(jì)降低40C,年節(jié)煤2500多噸

15、，且運(yùn)行穩(wěn)定。3260t/h煤粉爐（一臺）山東德州華魯恒升集團(tuán)鍋爐省煤器（新設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)排煙溫度140C，實(shí)際運(yùn)仃值是8090C,無積灰，無明顯磨損現(xiàn)象，年節(jié)煤14000多噸，且穩(wěn)定。4240t/h煤粉爐（三臺）山東東營魯能化工集團(tuán)鍋爐省煤器（新設(shè)計(jì)）無積灰，無明顯磨損現(xiàn)象，鍋爐排煙溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值135C,且運(yùn)行穩(wěn)定。5240t/h煤粉爐（兩臺）陜西榆林經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)匯通熱電有限公司鍋爐末級省煤器（改造）改造前該鍋爐出力只有160t/h,排煙溫度高達(dá)200C,改造后鍋爐排煙溫度下降到130C，出力提高到220t/h，該爐燃用灰熔點(diǎn)為1200C的高粘結(jié)灰煤種，運(yùn)行三個月檢查無積灰現(xiàn)象。6240t/h煤

16、粉爐（三臺）山東德州華魯恒升集團(tuán)鍋爐省煤器（新設(shè)計(jì)）正在建設(shè)中790t/h流化床鍋爐（二臺）平頂山葉縣希望集團(tuán)鍋爐省煤器正在設(shè)計(jì)中附圖1:整體型螺旋翅片鋼管實(shí)物鋼質(zhì)整體型螺旋翅片鋼管左為不銹鋼：右為20G鋼質(zhì)左為銅鋁復(fù)合翅片管；右為鋼鋁復(fù)合翅片管鋼質(zhì)整體型螺旋翅片鋼管矢量圖鋼質(zhì)整體型螺旋翅片鋼管鋼質(zhì)整體型螺旋翅片鋼管省煤器附圖2:整體型螺旋翅片鋼管與光管傳熱面積對比圖圖片展示：翅片管單位長度受熱面積增加4倍以上，更多的煙氣熱量得以傳遞。依據(jù)換熱公式Q=kF?T，傳熱量Q與面積F成正比。附圖3：整體型螺旋翅片鋼管形式圖附表四：整體型螺旋翅片鋼管規(guī)格參數(shù)表序翅片管技術(shù)參數(shù)外徑根徑內(nèi)徑壁厚翅高翅距平

17、均壁厚翅頂厚翅根厚重量表面積單位重量表面面積翅化比DDod5htsS1S2GAAdBmmmmmmmmmmmmmmmmmmkg/mm/mm/kg/15432263.01062.41.53.37.5050.63360.084426.325432253.51062.41.53.37.8480.63360.080736.335432244.01062.41.53.38.1580.63360.077666.345632263.01292.51.63.46.3050.49890.079134.9655632253.51292.51.63.46.6350.49890.075194.9665632244.01

18、292.51.63.46.9510.49890.071774.9676238313.51292.71.83.68.1020.57090.070464.7886238304.01292.71.83.68.4970.57090.067194.7896238313.512112.71.83.67.1730.48950.068244.10106238304.012112.71.83.67.5660.48950.064704.10116238313.512132.71.83.66.5480.43260.066063.62126238304.012132.71.83.66.9390.43260.062343.62136642344.01292.81.83.69.5100.6