铜线预热器的回转式系统原理分析

原设计余热回收系统采用的是回转式空气铜线预热器,该铜线预热器存在以下问题:
一、漏风量大。由于回转式铜线预热器的转动面和固定面存在空隙,再加上空气侧和烟气侧存在较大压差,这样易使空气在转子处发生“短路”,且由于长周期的运行产生的变形磨损和腐蚀,往往造成实际漏风系数远远大于设计漏风系数.最大漏风量可达30%左右,这样也就造成了不必要的能量浪费。
二、故障率较高。由于回转式铜线预热器转动部件校多,如转子、齿轮油泵、减速器、齿轮箱等,为维持这些转动部件正常运行,还需要配备复杂的润滑管路系统。实际运行过程中,由于蓄热片积灰造成转子失去动平衡或蓄热片脱落卡住造成驱动电机跳闸,润滑管路泄漏,转子轴承失效等故障经常发生,如1997年全年铜线预热器各类故障达12次,非正常停运时间52d,严重影响了装置的安全平稳生产,成为威胁装置安全生产的一大隐患。
三、压力降大。多层波纹形状的蓄势片相互叠加构成了回转式铜线预热器的传热主体,蓄热片的波纹形状显然增加了传热面积和传热系数,但也同时增加了铜线预热器的压力降,且由于燃料油中含有大量的金属盐类杂质(如Fe, Ni,Na, Ca, Mg, V等)和浮尘,燃烧后吸附在高温烟气中大量的碳粒子上,到达空气铜线预热器时,流速降低,温度降低,就凝结、吸附在蓄热片上,逐渐积累,产生灰垢。由于蓄热片的波纹形状加之积灰粘性极强,一般的吹灰方法很难将灰垢较好的除去,因而产生流道堵塞,增加了铜线预热器的压力降,降低了热导率。同时这些灰垢附着在蓄热片上,易产生垢下腐蚀,造成蓄热片脱落,影响铜线预热器安全运行。
四、露点腐蚀。该厂常压炉烟气的露点温度一般为140~150℃,回转式空气铜线预热器其蓄热转子的蓄热片不断的运动于空气(冷端0~100℃)和烟气(热端180~350℃)之间,其蓄热片在不断加热和冷却过程中每运转一圈将受到两次露点腐蚀,往往蓄热片运行一年已经腐蚀不堪,必须整体更换。所以露点腐蚀是回转式空气铜线预热器难以躲过的致命弱点。
由于以上原因,造成回转式空气铜线预热器热回收率较低,回转式空气铜线预热器实际运行热回收率只有4% ~5%,低于其6%~8%的设计热回收率也低于一般余热回收系统7%~10%的热回收率。

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