[摘 要]针对锅炉排烟温度高和空预器低温腐蚀的情况，采用复合相变换热器技术实现余热的最优化回收并消除空预器及换热器的低温腐蚀现象。
　　[关键词]相变 余热 空预器
　　中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0293-01
　　南屯电力分公司6#锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司制造的260t/h循环流化床锅炉，锅炉采用循环流化床燃烧方式，高温分离。6#锅炉原设计燃料为40%煤泥+60%原煤，锅炉排烟温度为140℃。煤泥入炉比例达到65%以上后，锅炉飞灰量逐渐增大，排烟温度升至150-160℃，。另外，锅炉空气预热器为管式空气预热器，入口空气温度设计为常温，在空气预热器空气入口端出现低温腐蚀泄漏现象。
　　南屯电力分公司利用复合相变换热器从根本上解决降低烟气温度和换热器、空气预热器低温腐蚀的问题，同时，可加热部分凝结水，进一步回收烟气余热，达到节能降耗的目的。
　　一、复合相变换热器的技术优势：
　　1、换热管内为恒温换热，管外是对流换热。相比之下，两相流换热系数远高于对流换热系数，所以壁温基本受管内介质影响，而不受管外介质影响。
　　2、复合相变换热器是多根并联的密闭管排束构件，是一个相互关联的整体结构。所以其金属壁面温度整体分布均匀。避免了热管换热器单管布置受热不均匀而产生的局部低温腐蚀。
　　3、只要控制好内部介质的饱和温度，就可以实现对换热器壁面温度的可控可调。整体壁面温度处于“整体均匀、可调可控”状态。管壁温度设计值一般高于酸露点温度5-15℃。
　　二、实施方案
　　锅炉按照70%煤泥+30%混煤进行配比燃烧，根据燃料特性进行计算，含硫量约为0.6%。根据
　　β为常数，当α=1.2时，取β=121；飞灰系数0.7
　　经计算锅炉烟气酸露点为95℃。为保证换热器效果并避免低温腐蚀，特确定换热器最低壁温控制在105℃。
　　在锅炉烟气系统尾部水平段，即除尘设备之前水平烟道加装一台相变换热器吸热段。吸热段吸收烟气热量，内部介质（除盐水）吸热后由液态转变为气态。利用管道将蒸汽分别输送至一次风道、二次风到内的风、汽换热器和一台水、汽换热器。蒸汽冷却后凝结为水重新回到吸热段吸热。在整个吸放热过程中，保证介质温度不发生变化，从而保证换热器壁温较高，并不低于烟气酸露点。回收的烟气热量主要用来加热空预器进口风，将风温加热至60℃以上，提高空预器冷风进口端金属壁面温度，保证空预器不再发生低温腐蚀现象。富余的热量用于加热凝结水，将轴封加热器后40℃的凝结水加热到95℃送至2#低加进口。同时，锅炉排烟温度可以从155℃降到120℃左右。并且相变换热器吸热段受热面壁面温度高于烟气酸露点温度，从而保证换热器不结露、不积灰、不腐蚀。
　　复合相变换热器安装在水平烟道中，并处于除尘设备以及引风机的前部、尾部受热面（一般来说为空气预热器）的后部。根据《除尘工程设计手册》，降低排烟温度至125℃左右对原除尘系统的正常运行有利，无不良影响。改造后，烟道阻力增加约300Pa。但在不同温度下，气体体积流量也是不同的。烟气在流经换热器后，其温度降低，所以其体积流量也会变小。引风机最终的出力应该为增设换热器设备本身所增加的阻力，与烟气体积流量变小后所减小的阻力，相抵消后的结果。整体对引风机出力影响非常小。
　　系统图如下：
　　现场采用PLC作为采集终端，将温度，流量等信号采集到PLC上，，可通过人机界面設置控制参数，包括壁温控制值，闭环控制参数等。主要有温度传感器（铂热电阻）、压力传感器、变频器、流量计等组成。PLC准确采集烟道，水管的温度，流量，可靠实现相变换热器的数据采集、控制，确保壁温处于控制范围，实现无人自动运行。
　　三、实施效果
　　项目实施后，一次风、二次风空预器入口温度提升到60℃以上，很好的避免了空预器的低温腐蚀。另外，可加热凝结水40t/h左右，从50℃升至90℃。排烟温度降低到125℃左右，很好的达到了节能减排的目的。根据年可节约标煤约2000余吨。
　　另外，项目实施后，避免了空预器低温腐蚀的发生，每年可节约空预器维修费用约20万元。