盘管式有机热载体加热炉提高热效率的结构探讨.pdfVIP

一 ， c， 32 业 锅 炉 1996年第 3期( 第 47期) ＼ ／ 盘管式有机热载体加热炉提高 热效率的结构探讨 2 z7 里蠢一 (江西万安锅炉厂) 1_前言 有机热载体加热炉 ，它采用具有单相介质出I=1温度高的导热油作为载热体 ，具有压力低 、 出口温度高等优点，在工业上的应用 日益受到重视 ，并在各用热工业部 门及 民用供暖迅速得到 推广应用 。但是 ，目前国内正在使用和正在生产的立式盘管热载体加热炉 (2．8MW 以下更 明 显)，普遍存在排烟温度过高 ，热效率较低 ，其结构见图 1。 璁 向 l 6 夸凰 囤z 政进结构加热炉 圉 1 原结构 Ⅱ热炉 1．烟气出口 2．内圈 3导流片 1．烟气 出 口 2保温砖 4玲风入 口切向】 5．肋片 6热风 】出管 这种立式盘管炉 ，因为对流 回程相对较短 ，排烟温度一般都在 380-c左右 ，由于排烟温度 过高 ，除了排烟热损太大外，引风机的使用寿命也大大降低 。(虽然有些用户在引风机前部分烟 管上加了一个冷却水箱来降温，但送到用热设备的热能还是少了。) 以0．93MW 的立式盘管炉型为例 ，其每小时排烟量约在 4800m ／h左右 ，按正常工业锅炉 排烟温度 230℃计算 ，排烟损失约 133kw，折合 Ⅱ类烟煤 25．5kg／h。 可见，立式盘管有机热载体炉的热效率有待提高 2．设计构思 针对上述问题 ，我们对原有炉型 (见图 1)的结构进行 了改进设计 。 首先 ．我们设想 ，增加外壁盘管或增加主体高度 (即增加对流受热面积)来解决上述 问题 。 但是 ，在排烟温度 300~400℃时，温度 降低 1O0c，受热面积要增加三分之一以上 。如果以增 1996年第 3期 (总第 47期) 工 业 锅 炉 4l 加对流受热面积来降低排熠温度，则炉子的钢耗会大增加 ，成本将提高很多 ，方案不可取 ；第二 种设想是在烟气出口处增设空气预热器 。此方案在有些热载体加热炉制造厂 (如常州能源设备 总厂)已经采用 。但要使排烟温度降到 230℃以下 ，经计算 ，受热面积要近 20m ，耗钢 650kg左 右 ，我们认为还不是最佳方 案。 经过反复构思及方案 比较 ，我们对原来 的直式盘管机热载体加热炉在结构上进行 了如下 改进设计 (见 图2)。 (1)在原结构主体上去掉外保温砖 ，增加一段热风引出管 。 (2)在原结构去掉保温砖后 ，内圈板上增加焊接螺旋肋片和导流 圈。并将 内圈板厚度 由 6mm 改为 5mm (3)冷空气从炉体上方向下作螺旋 流动 (主流 )和直 流 (与主 流交 叉 湍动 )加 热 ，风 速 为 9．5m ／s。 通过上述改进设计后 ，该炉的热效率提高 了6．5 。 3．结构评价 根据上述改进结构 ，我们可以校核计算空气的吸热量 ： (1)烟气特性 ：(由结构尺寸和热力计算得 出) 外层(第三 回程)烟气流速 8．2m／s。 烟气流动雷诺数 Re一5640 努谢尔特数 Nu一20 烟气换热系数