锅炉水热媒空气预热装置的原理及应用

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摘 要：进入二十一世纪，科学技术得到了飞速的发展，给人类的发展带来了非常大的促进作用。其中锅炉的大规模使用，促进了社会生产中的工业生产与人类生活质量的提高，其产生的热水和蒸汽能够有效的为人们所用，提升社会生产效率。其中锅炉水热煤空气预热装置的使用能够有效提高锅炉的使用效率，促进锅炉的有效使用，从而有效促进社会生产的发展。本文通过以炼油厂动力锅炉为例，进行水热煤预热装置的介绍，希望对促进锅炉的有效利用，提升社会生产发展做出积极贡献。
关键词：锅炉；水热煤空气预热装置；原理；应用
引言
锅炉是将燃料在燃烧过程中产生的热量或其他热能，进行有效的发展和利用，产生特定的温度、压力和蒸汽进行工业生产和生活利用。锅炉作为能量转换装置，是将化学能转化为需要的能量，而水热煤空气预热装置的应用，则能够有效提升锅炉的使用效率，促进锅炉的应用，实现更高水平的发展。因此要加强锅炉水热煤空气预热装置的研究和应用，促进其在锅炉中的应用和发展，实现良好的效果，提高其在锅炉生产中的应用，促进锅炉效率的提升，满足社会生产和发展的需要，提升社会发展效率。
一.锅炉工作的基本概念
锅炉是一种热装置，其使用燃料或废热燃烧之后从工业生产释放的热能，供给到容器中以使水达到期望的温度（热水）或特定的温度以带来蒸汽压力。它由一个“锅”（即锅炉体的水压部分，吸热部分称为锅）和“炉”（即焚烧炉的一部分，产生热量的部分称为炉）组成，包括附件和配件。主体部件包括诸如水壁、过热器和节热器的吸热部件可以被认为是锅，附件燃烧器、燃料泵和引风机可以被认为是炉子。锅炉同时在“锅”和“炉”中进行，并且温度本身逐渐降低并最终从烟囱排出。
二.锅炉水热煤空气预热装置分析
动力锅炉是石化公司最重要的耗能设备，炼油厂的发电厂主要使用油和天然气等进行生产，生产的蒸汽用于精炼设备。
1.低温下露点腐蚀的原理
当燃料燃烧时，氢（H2）和氧（O2）反应生成水蒸气（H2O）。大多数燃烧器是蒸汽雾化的，燃烧后的烟气中含有大量的物质，包括燃料、硫磺、氧化的二氧化硫和烟气中的蒸汽硫酸（h2so4）等。当加热温度低于表面露点时，在液体表面用硫酸加热，凝结蒸汽用硫酸加热，表面腐蚀性强。因为它在较低温度的加热表面上是腐蚀的，所以它被称为低温腐蚀。由于这种腐蚀仅在加热表面上冷凝后发生，因此也称为露点腐蚀。除了燃料中的硫含量之外，露点温度还取决于诸如过量空气比和三氧化硫的量等因素。
2.低溫下露点腐蚀的危险
动力锅炉负荷频繁波动，低负荷运行频繁，废气温度低，低温腐蚀会刺破受热表面并导致其泄漏，潮湿粗糙的表面会增加灰烬的产生，会产生烟雾。并且由于温度的提高，锅炉的热效率就会降低，使得漏气量增加。其中产生的通风阻力就会增加能耗，从而降低锅炉的自身性能。因此必须定期更换腐蚀的管道或管箱，以增加维护管理的效率，降低维护的成本。
3.空气预热器的状态
目前动力锅炉的热传媒空气预热器产生的废气温度低，会产生低温露点腐蚀。更为人所知的问题是低温区域的腐蚀和磨损严重的问题，会导致空气预热器漏气甚至堵塞，对流加热炉，减少炉内空气量，影响燃烧条件。锅炉会增加功耗，影响风扇输出，同时，设备和维护成本增加，因此锅炉长时间无法高效工作。所以有必要利用热传媒空气预热装置，进行锅炉的改造，提高锅炉的使用效率。
三.水热煤空气预热装置在锅炉中作用的原理及应用分析
1.工作原理
废气热交换器由低温分离器组成，锅炉排出水用作热量，介质在传热介质之间，设置一个开放式加热系统，吸收锅炉末端输出端的烟气余热，以加热助燃空气和锅炉给水。在104°C和6.0 Mpa的锅炉给水，由给水加热器加热至135°C，然后进入废气热交换器吸收锅炉末端的废热。在风机出口处预热所需的助燃空气，在热交换之后，两个低温水重新组合，然后进入省煤器以使热量达到256℃，然后进入蒸汽鼓，使得烟气的热量连续地传递到燃烧空气中。
2.技术特征
（1）热传媒空气预热装置的工作，不是在普通空气预热器中那样直接在烟气和空气之间进行热交换，而是将烟气的热量通过水热介质传递到空气中，从而避免漏气和漏风问题，使空气预热器问题被消除。大量的空气或烟气管线简单且经济，原煤研磨过程需要热空气来加热和干燥煤。锅炉的外部空气由风扇供应到锅炉端部烟道的空气预热器，并且由热空气中的烟道气加热到热空气管道中。一部分热空气通过粉末分配器进入磨煤机以加热和干燥煤，煤也是输送调色剂的介质。
（2）调整负荷。锅炉负荷的要求，由于加热后进入节热器的水温高于135℃，因此加热后节能器的排气侧壁的温度高于上水温，即高于露点温度，因此完全避免露点问题。露点在低温下腐蚀，多个水冷壁管设置在炉子的内壁上，并且顶部过热器设置在炉子的顶部，并且诸如筛网过热器的加热表面设置在炉子上方。为了防止熔融灰分附着在烟道中的加热表面上，当烟道气向上流动到达炉子的上部出口时，温度低于煤灰的熔点。
（3）水热煤空气预热装置的热交换。焊接和压力测试全部在工厂进行，从而实现工厂制造和现场组装，这对项目实施非常有利。保证产品质量，缩短安装时间。高温烟气通过锅炉的顶部出口离开锅炉进入水平烟囱，与位于水平烟囱中的过热器进行热交换，表面交换热量使烟气连续释放热量并逐渐冷却，因此离开空气预热器的烟气温度通常在110到160度之间。然后使低温烟道气通过除尘器以除去大量的飞灰，最后，仅通过引风机将少量细灰颗粒送入大气。在炉中燃烧粉煤后产生的大颗粒灰分被放入炉底冷灰漏斗中，冷却并固化并落入炉渣装置中，以形成固体炉渣排出口。
四.结论
综上所述，热传媒空气预热装置提高了锅炉的热效率，在实际应用中取得了良好的效果，具有很好的实用性。因此我们要提高对锅炉水热煤空气预热装置的研究和应用，不断提高我国锅炉生产的效率，促进我国工业化水平的发展和进步，同时实现对人们生活质量的保证，提高人们生活幸福感。要提高对于锅炉水热煤空气预热装置的工作原理的研究和推广，提高对于锅炉效率的提升，实现可持续发展。
参考文献
[1]唐孟海，胡兆灵.常减压蒸馏装置技术问答[M].北京：中国石化出版社，2010.
[2]金熙，项成林，齐冬子.工业水处理技术问答[M].4版.北京：化学工业出版社，2010
（作者单位：河南油田社区服务中心）