日照液氨储罐使用中的安全距离：1039 完的煤当作煤渣过早排出炉外,也使得不完全燃烧损 失加大,增加了能耗。 对燃用劣质燃料油,为减少不完全燃烧损失,可 以采用重油掺 水 的 燃 烧 技 术。通 过 油 掺 水 (掺 水 量 10%~25%),获 得 乳 化 油,使 油 的 燃 烧 更 加 完 全, 从而可以节约燃料用量,达到节能的目的。油掺水技 术需要用乳化器将油水混合物乳化成细小的油包水型 的乳化油,该乳化油滴在炉内,高温下会使油中的水 珠蒸发,将油爆裂形成更细的油滴,即相当于二次雾 化。这可使油雾与空气混合得更好,燃烧也更完全, 从而减少不完全燃烧损失,达到节能的效果。采用乳 化油燃烧技术可明显减少燃烧产物中的烟尘量,故不 仅节约了能耗,还改善了环境。 3.2 余热回收技术 充分利用工业炉的排烟余热是节约能源的最主要 手段。利用排烟余热节能技术的主攻方向与目标,是 增加传热面,充分吸收烟气热量,使排烟温度尽可能 降低。3.2.1 翅片管、钉头管的应用 增加传热面最简便有效的方式是增加炉子的对流 传热面积,以此来多吸收烟气热量,降低排烟温度。 采用翅片管和钉头管的方式能使传热面增加很多倍, 它与增加光管数量相比投资小,所占空间少。由于环 形翅片比钉头的表面积大,传热系数高,且在烟气流 向上投影面积小、阻力不大,故它被优先推荐采用。 以往考虑翅片管比钉头管易积灰,故对燃用重质燃料 油积灰较严重的场合多采用钉头管。但事实上在钉头 管的 “小桥”区也是要积灰的,总体上虽然清除积灰 比翅片管容易,但并不比宽间距翅片管容易。故国外 在化学工业炉中多数采用环形翅片管,当使用燃料油 时为了清灰容易,采用了片距较大的翅片管。只要所 设置的吹灰器能正常工作,翅片管是可以用在燃油加 热炉上的。 加热炉中翅片管的翅片厚度通常为1.3~2.5mm, 以1.3~1.5mm 为常用。对于腐蚀性较严重的情况才 用2~2.5mm 厚的翅片。翅片高度为10~25mm,国 外较多使用13mm、16mm 及19mm (相当于英制1/ 2in、5/8in及3/4in)。设计时应优先考虑尺寸较大的 翅片,以求较大的扩展表面积。但需计算翅尖的温 度,当翅尖温度超过材料允许温度致使要采用高一档 的材料时,则适当降低翅片高度,以使翅片管的造价 不太高。翅片的间距为5~15mm,这将视应用燃料 情况而定。燃用干净的气体燃料时采用窄的间距;用 油和含灰量较高的燃料及固体燃料要用较大的间距。国 外较多的有 118 片/m、158 片/m、198 片/m (相 当 于片间距8.47mm、6.33mm、5mm)。 表25-1所列为某工况下,炉管规格为ϕ114.3mm的 光管与翅片管 (翅厚1.2mm,翅高19mm,翅距5mm) 的性能比较,由此可说明应用翅片管的效果。 表25-1 ϕ114.3mm光管与翅片管比较结果 项 目 光管 螺旋翅片管 每米管长传热面积/m2 0.36 3.48 翅片表面积/光管表面积 1.0 8.77 以 光 管 为 基 准 的 传 热 系 数 /[kW/(m2·K)] 0.00672 0.0592 传递单位热量所需管长之比 1.0 0.114 从该比较结果可 看 出,若 原 来 要 用 10 排 炉 管, 现改用翅片管只需2排就足够了。这对于旧炉子的改 造效果显著,对新炉子的设计则可以大大减小对流段 的尺寸,减轻设备重量,节约投资。 翅片管的翅片材料应由其温度条件加以选取,由 于翅片的**温度,故以该处的计算温度为依 据。温度小于等于450℃时采用碳钢;450~620℃时 采用含铬11%~13%的铬钢,对国内材料可取0Cr13 (以往有关规范所提1Cr13硬度偏高,应改为 0Cr13 或00Cr12为 好);620~800℃ 时 采 用 Cr18Ni8 不 锈 钢;800~982℃时采用 Cr25Ni20不锈钢。 对于管内物料温度较低,使管壁产生 结 露 趋 向 时,为防止烟灰黏附于管壁而不易清灰,不宜采用扩 大表面积的方法。因此有的对流段最末几排用光管, 而不用翅片管。 纵向翅片用于烟气与炉管中心线平行流动的场 合,该纵向翅片增加的面积显然要比螺旋翅片小,它 用于少量的小型加热炉上,应用场合并不多,故在此 不作介绍。 螺旋环状翅片管的翅片型式有整体式和切缝式两 种,原则上对翅片高度不太高,可以方便缠绕于炉管 上的情况,应采用整体式的翅片,而不用切缝式的所 谓齿形翅片。因为整体式翅片强度好,传热面积大 (它不会因开缝缠制后少掉一块面积)。切缝式适用于 翅片高度过高,对缠绕加工有困难的场合。有资料显 示,在推广齿形翅片时因翅片有缺口,烟气在此发生 搅流,从而提高传热系数,但这一优势将被面积的缺 损所抵消,且开齿后烟气流动阻力相对要大些,再者 齿片强度、刚度均不如整体翅片好。所以除非翅片太 高不便于整体缠制才采用切缝式,否则设计者一般都 应采用整体不切缝的翅片。 对于翅片高度过高及翅片间距过小,无法采用高 频焊的场合,可以采用钎焊翅片管;对于一些特殊材 料钢种,高频焊质量难以保证时,采用钎焊可以保证 焊着率和焊接强度。 钉头管应用于燃料质量较差的场合,在炼油厂用 得较多。常用的钉头规格为直径ϕ12~25mm,高度 25mm,钉头间距不小于16mm。钉头管材料的选取, 与翅片管材料的选取原则相同。 第25章 工 业 炉