熱管余熱鍋爐技術(shù)方案

熱管余熱鍋爐技術(shù)方案熱管余熱鍋爐系統(tǒng)主要為熱管蒸發(fā)器、熱管省煤器、蒸汽聚集器及汽水管路組成。系統(tǒng)采用高效傳熱元件—熱管，較一般余熱回收裝置有許多明顯優(yōu)點。一，熱管熱管余熱鍋爐的核心部件是熱管。熱管通過密閉真空管殼內(nèi)工作介質(zhì)的相變潛熱來傳遞熱量，其傳熱性能類似于超導(dǎo)體導(dǎo)電性能，它具有傳熱能力大，傳熱效率高的特點。典型的重力熱管如圖1所示，在密閉的管內(nèi)先抽成真空，在此狀態(tài)下充入少量工質(zhì)。在熱管的下端加熱，工質(zhì)吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下，上到熱管上端，并向外界放出熱量，且凝結(jié)為液體。冷凝液在重力的作用下，沿?zé)峁軆?nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)不斷地將熱量由一端傳向另一端。由于是相變傳熱，因此熱管內(nèi)熱阻很小，所以能以較小的溫差獲得較大的傳熱功率，且結(jié)構(gòu)簡單，具有單向?qū)岬奶攸c，特別是由于熱管的特有機理，使冷熱流體間的熱交換均在管外進行，并可以方便地進行強化傳熱。翅片f?tf受熱段放熱段熱管蒸汽（工質(zhì)）液體（工質(zhì)）翅片f?tf受熱段放熱段熱管蒸汽（工質(zhì)）液體（工質(zhì)）圖1重力熱管原理圖二，系統(tǒng)工作原理余熱鍋爐系統(tǒng)包含熱管蒸發(fā)器（采用鎳基釬焊熱管）和熱管省煤器（鎳基釬焊熱管），煙氣先經(jīng)過蒸發(fā)器，后經(jīng)過省煤器。（1） 各段換熱設(shè)備之間有過渡段連接，過渡段上設(shè)有膨脹節(jié)（以滿足設(shè)備的熱膨脹）和人孔（供設(shè)備安裝和停爐檢修時使用）。每套裝置平臺均留有通道，以便設(shè)備安裝和維修需要。（2）熱管蒸發(fā)器是由若干根熱管元件組合而成。其基本結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2所示。熱管的受熱段置于熱流體風(fēng)道內(nèi)，熱風(fēng)橫掠熱管受熱段，熱管元件的放熱段插在汽--水系統(tǒng)內(nèi)。由于熱管的存在使得該汽--水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱源分離而獨立存在于熱流體的風(fēng)道之外，汽--水系統(tǒng)不受熱流體的直接沖刷。熱流體的熱量由熱管傳給水套管內(nèi)的飽和水（飽和水由下降管輸入），并使其汽化，所產(chǎn)蒸汽（汽、水混合物）經(jīng)蒸汽上升管到達汽包，經(jīng)汽水分離以后再經(jīng)主汽閥輸出。這樣熱管不斷將熱量輸入水套管，通過外部汽--水管道的上升及下降完成基本的汽--水循環(huán)，達到將熱煙氣降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。熱管蒸發(fā)器工作原理（圖2）（3）熱管省煤器也是由若干根特殊的熱管元件組合而成，熱管的受熱段置于煙氣風(fēng)道內(nèi)，熱管受熱，將熱量傳至夾套管中從除氧器進來的除氧水，加熱到150°C以上，送至汽包。三，系統(tǒng)特點采用熱管作為傳熱元件，整個汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和熱流體隔離而獨立存在于熱流體煙道以外，這就使本系統(tǒng)有別于一般余熱鍋爐。設(shè)備中熱管元件間相互獨立，熱流體與蒸汽發(fā)生區(qū)雙重隔離互不影響，即使單根或數(shù)根熱管損壞，也不影響系統(tǒng)正常運行，同時水、汽也不會由于熱管破損而進入熱流體。采用鎳基釬焊技術(shù)，根據(jù)煙氣特點，設(shè)計采用鎳基釬焊翅片，表面具有致密不銹鋼合金層，防低溫下酸露腐蝕。設(shè)計時調(diào)節(jié)熱管兩端的傳熱面積可有效地調(diào)節(jié)和控制壁溫，防止低溫酸露點腐蝕。操作簡單、維修方便、工作可靠，整個系統(tǒng)的熱量輸送過程不需要任何外界動力，故障率低，效率高。整個系統(tǒng)中熱管蒸發(fā)器和熱管省煤器均采用積木式模塊化箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計，全部受壓元件的組焊均在廠內(nèi)完成，分段出廠，現(xiàn)場吊裝，減少現(xiàn)場安裝焊口，縮短現(xiàn)場安裝量，節(jié)約安裝費用。四，鎳基釬焊翅片管技術(shù)在此設(shè)備的技術(shù)方案中，我們采用一種新技術(shù)——鎳基釬焊翅片管技術(shù)，以提高熱管在低溫條件下抗酸露腐蝕的能力。在換熱器的制造行業(yè)中基本上使用的都是高頻焊翅片管技術(shù)，而鎳基釬焊翅片管技術(shù)是我公司由美國引進的一項新技術(shù)。它是在高頻焊基礎(chǔ)上再經(jīng)過一道鎳基釬焊工藝進行深加工，是一種新型翅片管焊接工藝，它由酸、堿鈍化、繞片、噴粉、高溫釬焊、充工質(zhì)、封口、抽真空、再鈍化、檢驗等十多道工序組成，利用鎳粉在950C時熔化使其滲入翅片與基管間隙中，并焊接在一起，形成合金連接，同時鎳粉也滲入碳鋼表面，在翅片管表面形成一層厚度0.05mm左右的致密、光滑的合金保護層，使普通碳鋼材料具有不銹鋼的性能。采用鎳基釬焊翅片管技術(shù)：、翅片管表面形成致密、光滑的不銹鋼合金保護層，表面光滑、硬度高(HRC256)；（2）、在高溫、高流速和腐蝕性介質(zhì)的沖刷下工作，耐低溫酸