其實(shí)對于熱管來(lái)說(shuō),如果溫度合適,那么它的壽命是很高的,問(wèn)題是,我們工程上如何來(lái)提供它所需的范圍。針對這個(gè)問(wèn)題國內許多煉廠(chǎng)硬性規定了熱管的使用溫度和燃料條件,各廠(chǎng)的指標一般都定在以氣為主加熱爐進(jìn)入熱管預熱器的煙氣溫度300℃左右,我們認為這個(gè)溫度定在280℃為宜。這僅是對熱管的安全性進(jìn)行了控制,其實(shí),對熱管的低溫其它方面也應該進(jìn)行控制,給熱管一個(gè)合適的工作環(huán)境。下面就如何安全地使用熱管提出幾種可選擇的方案:
3.1. 高溫段的防護
由于熱管不耐高溫甚至不耐高溫沖擊,對高溫部位要進(jìn)行保護。對此,熱管行業(yè)也進(jìn)行過(guò)專(zhuān)門(mén)的研究,如高溫段采用高溫熱管、降低高溫段的取熱能力等。由于高溫熱管的啟動(dòng)溫度和啟動(dòng)靈敏性的原因,在應用中效果并不好。實(shí)際上,高溫段采用管束式(或擾流子)等降溫是非常有效的。在煙氣進(jìn)入熱管之前,先采用其它方式對其降溫。核算其在極限工況下不超過(guò)280℃,然后煙氣進(jìn)入熱管。
這是正在施工圖設計中的一套高溫段保護熱管的簡(jiǎn)圖
這套流程是我們首次應用在工程實(shí)際中,目前正在進(jìn)行施工圖設計。采用這種方式后,在任何工況下,熱管不會(huì )受到高溫的沖擊,熱管的可靠性會(huì )大幅度的提高。在此之前已投產(chǎn)的裝置我們還應用過(guò)用低溫蒸汽來(lái)對煙氣降溫的措施,經(jīng)過(guò)近二年的運行,工作也極為穩定。
3.2. 對熱管進(jìn)行低溫防護
由于熱管的等溫性(熱超導性),在低溫部位很難避免煙氣的露點(diǎn)。如想獲得160℃的排煙溫度,同時(shí)金屬壁面溫度控制140℃,這時(shí),煙氣側溫差只有20℃,而空氣側溫差有120℃,這時(shí)要控制二側的放熱和取熱的平衡非常困難,如果再考慮量和環(huán)境溫度的波動(dòng),幾乎就無(wú)法控制金屬壁面的溫度。所以,低溫段熱管的腐蝕很難避免。怎么樣對熱管進(jìn)行低溫防護也是熱管安全運行的一個(gè)重要問(wèn)題。煙道擋板,風(fēng)道擋板
這是我們新設計的一套大型裝置上的一臺預熱器,應用在回流比為1的100×104t/a焦化裝置上,基礎設計已通過(guò)審查,目前正在進(jìn)行施工圖設計中。采用這種方式,可以保證使熱管處在一個(gè)*佳的工作范圍內,充分利用熱管的換熱能力強和特點(diǎn)。同時(shí)可以獲得更加安全的使用效果和更高的熱效率。
為了有效的利用低溫熱,更為可靠的幾種和熱管聯(lián)合的預熱器型式也正在施工圖設計中。