电厂氟塑钢空预器的传热与积灰性能研究

4.2空预器传热积灰性能对比

测量氟塑钢空预器与原搪瓷空预器实际运行主要参数如表2所示.其中,tyi为烟气进口温度,tyo为烟气出口温度,tki为空气进口温度,tko为空气出口温度,qy为烟气体积流量,qk为空气体积流量,烟气、空气流量测量误差为±6%,热电偶测温误差为±0.2℃,阻力测量误差为±10Pa.

表2氟塑钢与搪瓷空预器实测参数值

根据能量平衡公式和换热器传热公式计算搪瓷空预器传热系数、污垢热阻与氟塑钢空预器传热系数、污垢热阻,对比结果如表3所示.

在搪瓷空预器清灰前和清灰后,氟塑钢空预器的传热系数均大于搪瓷空预器,污垢热阻均小于搪瓷空预器.运行4m后,搪瓷空预器的积灰明显而氟塑钢空预器积灰较少.清灰后搪瓷空预器传热系数明显增大,污垢热阻明显减小.说明在十分恶劣的电厂低温腐蚀条件下,搪瓷空预器结垢积灰明显,且积灰对空预器的传热能力影响很大.

表3氟塑钢与搪瓷空预器清灰前、后传热与积灰性能对比

从传热系数上看,氟塑钢空预器传热能力优于清灰后的搪瓷空预器;从污垢热阻上看,氟塑钢空预器污垢热阻远小于清灰后的搪瓷空预器.

可见在污泥焚烧锅炉中,氟塑钢空预器污垢热阻比搪瓷空预器的污垢热阻小.2种空预器的污垢热阻关系落入图6的B区间,氟塑钢空预器的传热性能优于出现腐蚀现象的搪瓷空预器.观察氟塑钢空预器积灰情况,氟塑钢管表面确实比较干净,积灰很少.由于空预器污垢热阻与吹灰周期,空、烟气流速等因素相关,氟塑钢空预器污垢热阻仅是某电厂氟塑钢空预器运行4m以内污垢热阻的参考值.

采用均方根法计算实验系统误差,误差主要来自仪表精度误差.根据多元函数误差传递计算结果如表4所示.Kt为搪瓷空预器传热系数、Rt为搪瓷空预器污垢热阻.测试误差在工程允许范围,且误差范围不影响本文结论,测量结果可信.

表4传热系数与污垢热阻误差分析

4.3空预器积灰成分对比

从低温氟塑钢空预器及低温搪瓷空预器表面取少量的烟灰样品,采用能谱(energydispersivespectrometer,EDS)技术测量烟灰的元素分布.如表5所示为氟塑钢空预器和搪瓷空预器换热管表面烟灰的元素分布对比结果.结果显示,搪瓷空预器换热表面Fe元素含量大于氟塑钢空预器.

分析认为,在搪瓷空预器换热表面发生了低温腐蚀,导致烟灰中Fe元素含量增大;而氟塑钢空预器侧出现的Fe元素可能来自支撑管或上级空预器的腐蚀产物.

表5氟塑钢与搪瓷空预器换热管表面灰块的元素分布

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