利用鳍片式管束对SP余热锅炉过热器的优化改造.pptxVIP

利用鳍片式管束对SP余热锅炉过热器的优化改造

汇报人：

2024-01-31

CATALOGUE

目录

引言

SP余热锅炉过热器现状及问题

鳍片式管束优化改造方案设计

数值模拟与实验验证

优化改造效果评估及经济效益分析

结论与展望

01

引言

能源紧缺与环境污染问题日益严重，提高能源利用效率、减少排放成为当务之急。

过热器是SP余热锅炉的关键部件，其传热效率与运行稳定性对锅炉整体性能至关重要。

SP余热锅炉作为回收工业余热的重要设备，其性能直接影响到能源回收效果。

鳍片式管束作为一种新型传热元件，具有传热效率高、结构紧凑等优点，有望用于优化改造SP余热锅炉过热器。

国外研究方面

国外学者对鳍片式管束的传热特性、流动阻力等方面进行了深入研究，取得了一系列重要成果，为其在工业领域的应用奠定了基础。

国内研究方面

国内学者在鳍片式管束的设计、制造和应用方面也做了大量工作，取得了一定进展，但仍存在诸多问题和挑战。

应用现状

目前，鳍片式管束已在一些工业领域得到应用，如石油化工、电力等，但在SP余热锅炉过热器方面的应用尚不多见。

研究内容

本文旨在研究利用鳍片式管束对SP余热锅炉过热器进行优化改造的方法和技术。具体内容包括分析现有过热器存在的问题、设计鳍片式管束结构、研究其传热特性与流动阻力、进行优化改造方案设计等。

研究方法

本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法进行研究。首先，基于传热学、流体力学等理论，分析鳍片式管束的传热机理与流动特性；其次，利用数值模拟软件对鳍片式管束的传热过程与流动阻力进行模拟计算；最后，根据模拟结果对优化改造方案进行评估和优化。

02

SP余热锅炉过热器现状及问题

它具有高效、节能、环保等优点，被广泛应用于冶金、化工、建材等行业。

SP余热锅炉的核心部件是过热器，用于将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，提高蒸汽的做功能力。

SP余热锅炉是一种利用工业生产过程中产生的余热来产生蒸汽或热水的锅炉。

03

过热器通常布置在锅炉的对流烟道中，吸收烟气中的热量来加热蒸汽。

01

过热器的作用是将饱和蒸汽从汽包中引出，经过加热达到所需的过热蒸汽温度，再输送到汽轮机或工艺设备中。

02

过热器的结构一般由蛇形管排构成，管排外部覆盖有鳍片，以增加传热面积和强化传热效果。

01

过热器受热面容易积灰和结渣，导致传热效果下降，影响锅炉效率。

02

过热器管排布置过密，容易形成烟气走廊，导致局部烟速过高，加剧磨损和腐蚀。

03

过热器材质选择和制造工艺不当，可能导致管子过早失效，影响锅炉安全运行。

04

过热器设计不合理或运行不当，可能导致蒸汽超温或欠温，影响蒸汽品质和做功效率。

03

鳍片式管束优化改造方案设计

鳍片式管束由多根平行排列的管子与连接它们的鳍片组成，形成整体式结构，具有较大的换热面积。

鳍片可以增大管外壁的散热面积，提高管束的传热效率。

鳍片还可以增强管束的结构强度，减少振动和磨损。

根据SP余热锅炉过热器的实际情况，确定鳍片式管束的规格和尺寸。

考虑鳍片式管束的材质和制造工艺，确保其具有良好的耐腐蚀性和机械性能。

设计合理的鳍片间距和高度，以保证烟气在管束中的均匀流动和充分换热。

制定详细的施工方案和验收标准，确保改造过程的质量和进度。

实施前需对原过热器进行全面检查，了解其结构和性能状况。

严格按照设计方案进行鳍片式管束的加工和制造，确保其符合设计要求。

在安装过程中，要注意管束的水平和垂直度，以及与其他部件的连接密封性。

改造完成后需进行整体试压和调试，确保过热器的正常运行和安全性。

在使用过程中要定期检查和维护鳍片式管束，保持其良好的工作状态。

04

数值模拟与实验验证

1

2

3

采用CFD软件对鳍片式管束内部流动和传热过程进行模拟，获取详细的流场和温度场信息。

计算流体力学（CFD）方法

对计算域进行合适的网格划分，并设置准确的边界条件，以模拟实际工作条件下的流动和传热情况。

网格划分与边界条件设置

选用适合的求解器，并设置合理的求解参数，以保证模拟结果的准确性和稳定性。

求解器选择与参数设置

通过数值模拟和实验验证，分析鳍片式管束内部的流动特性，包括流速分布、流线走向等。

流动特性分析

评估鳍片式管束的传热性能，包括传热系数、热阻等，并与传统过热器进行对比分析。

传热性能评估

根据数值模拟和实验验证结果，提出针对性的优化改造建议，以提高SP余热锅炉过热器的传热性能和运行效率。

优化改造建议

05

优化改造效果评估及经济效益分析

对比分析法

将优化改造后的过热器与改造前进行对比，分析性能参数、运行效率等方面的变化。

数值模拟法

利用计算流体力学软件对改造前后的过热器进行数值模拟，预测改造效果并优化设计方案。

实验验证法

在实际运行中对改造后的过热器进行性能测试，验证优化改造效果。

03

02

01

计