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    隨著國家對(duì)環(huán)境污染治理力度的加大,堿回收鍋爐越來越受到造紙企業(yè)的青睞。堿回收鍋爐是一種新型環(huán)保鍋爐,紙槳廠蒸煮(堿法蒸煮)洗滌后的廢液(黑液),經(jīng)蒸發(fā)濃縮后作為鍋爐的燃料,噴入爐內(nèi)燃燒,一方面焚燒掉廢物,另一方面有效地進(jìn)行堿回收,既解決了黑液對(duì)環(huán)境的污染問題又提高了經(jīng)濟(jì)性和安全性。但是由于鍋爐燃燒黑液產(chǎn)生大量高含塵的煙氣,所以其尾部受熱面積灰嚴(yán)重。要解決這個(gè)問題,受熱面外部工況的設(shè)計(jì)就十分關(guān)鍵,過去傳統(tǒng)的堿回收鍋爐為解決以上問題而采用了板式結(jié)構(gòu),但其運(yùn)行的可靠性較差,加熱溫度受到限制。于是我們?cè)谝慌_(tái)堿回收鍋爐的尾部受熱面采用了插件管式結(jié)構(gòu)的空氣預(yù)熱器,設(shè)置了合理的結(jié)構(gòu)參數(shù),經(jīng)過運(yùn)行考驗(yàn),證明其性能十分優(yōu)良。


1　插件式換熱器的結(jié)構(gòu)
    插件式換熱器就是在換熱器的管內(nèi)插入某種形狀的插件,兩端點(diǎn)焊在管子上固定。插件有多種形式,實(shí)踐中以片狀插件、Ｙ字形插件和十字形插件為主。為使生產(chǎn)工藝簡單,改造工作在堿回收鍋爐的空氣預(yù)熱器中使用了片狀插件(見圖1ａ)。

2　堿回收鍋爐空氣預(yù)熱器
    傳統(tǒng)堿回收鍋爐空氣預(yù)熱器由無插件鋼管作為換熱元件,臥式布置,煙氣自管外經(jīng)過,空氣管內(nèi)流動(dòng);管束順列布置,管徑為?40×1.5,管間距為60～80ｍｍ。由于60～80ｍｍ的管間距較小,故積灰較為嚴(yán)重。為解決這一問題,我們用插件式鋼管作為換熱元件,由于管子內(nèi)置金屬插件,增大了換熱面積,在保持同等換熱條件和同樣換熱空間的情況下,可使管間距增大到100ｍｍ,同時(shí)在管排最上部增設(shè)一列導(dǎo)灰罩并加設(shè)聲波吹灰器,這樣使空氣預(yù)熱器積灰基本得到控制,同時(shí)大大提高了鍋爐的熱效率。



3　插件式換熱器
    在堿回收鍋爐上的應(yīng)用插件式換熱器的換熱能力大,可以提高鍋爐煙氣余熱回收利用率、降低耗能,從而被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域中,但在堿回收鍋爐空氣預(yù)熱器上的應(yīng)用還不多見。經(jīng)試驗(yàn)研究,插件式換熱器與普通換熱器相比,阻力與傳熱由以下關(guān)系:①在層流換熱器中,插件和非插件的阻力比為Ｋｈ層≥2.6785;在紊流換熱器中,插件和非插件的阻力比為Ｋｈ紊≥1.8511;在過渡流區(qū)阻力比為1.8511≤Ｋｈ過≤2.6785;②在紊流狀態(tài)下,最小熱流比Ｋｑ≥1.1035。因此,應(yīng)當(dāng)通過計(jì)算選取合適的空氣流速使空氣在管內(nèi)呈紊流流動(dòng),只有這樣才能使阻力損失最小、插件式換熱器獲得較大換熱量、達(dá)到最佳換熱狀態(tài)。計(jì)算證明,在保持同樣外部條件下,可使換熱量增加10%,因此使用插件式換熱器可適當(dāng)減少換熱器體積,減少材料損耗,給空氣預(yù)熱器布置帶來方便。

4　結(jié)束語
    本臺(tái)堿回收鍋爐投產(chǎn)后,空氣預(yù)熱器運(yùn)行正常,排煙溫度和熱風(fēng)溫度都在正常波動(dòng)范圍內(nèi)。實(shí)踐證明,插件式換熱器在堿回收鍋爐空氣預(yù)熱器上的應(yīng)用是完全可行的,其前景也是非常廣闊的。