專利名稱：玻璃管空氣預熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石化行業(yè)加熱爐煙氣余熱回收領域。特別是涉及一種玻璃管空氣預熱器，利用出自加熱爐的高溫煙氣和冷空氣進行換熱，煙氣放熱后溫度下降，經(jīng)由煙囪排放；冷空氣吸收熱量后溫度升高，送入燃燒系統(tǒng)參與燃燒，從而降低煙囪的排煙溫度，降低煙氣露點腐蝕。
背景技術：
隨著煉油行業(yè)原料油性質(zhì)日益變重，原料含硫量的不斷增多，作為國內(nèi)石化企業(yè)加熱爐煙氣余熱回收的重點設備——空氣預熱器運行效果的優(yōu)劣越來越受到企業(yè)的重視。在加熱爐的生產(chǎn)運行中，空氣預熱器煙氣流通通道往往因為煙氣灰垢積累而發(fā)生堵塞的問題日益嚴重。煙氣積灰結垢通常與燃料種類、燃燒特性、爐子熱負荷、氣流速度、受熱面的結構布置等諸多因素有關。受熱面一旦積灰，將會嚴重地影響受熱面的傳熱效果。有統(tǒng)計顯示:在對流面積灰嚴重的情況下，空氣預熱器的傳熱能力大約降低30% 50%，這將使加熱爐的熱效率降低5%以上；由于加熱爐的燃料能耗占煉油企業(yè)總能耗的30% 40%，不難看出:煙氣積灰結垢加大了企業(yè)能耗，影響了正常生產(chǎn)，縮短了開工周期。近些年來，各地煉化企業(yè)節(jié)能減排工作的不斷發(fā)展，要求加熱爐的排煙溫度越來越低，煙氣的低溫露點腐蝕問題日益突出。既然煉廠的一般燃料油或者燃料氣中不可避免含有少量的硫，硫燃燒生成SO2，進一步生成S03。當排煙溫度降低到400°C以下時，SO3就與煙氣中的水蒸氣化合生成硫酸蒸汽。在排煙溫度進一步降低過程中，硫酸蒸汽凝結下來逐漸冷凝成為液體。由于硫酸液體的存在，一方面煙氣中的灰塵被粘附變成不易清理的濕灰、粘垢，造成煙氣通道的堵塞；另一方面酸液腐蝕設備本體，導致鋼結構發(fā)生化學腐蝕?，F(xiàn)有的空氣預熱器，煙氣的積灰結垢和露點腐蝕問題嚴重并且，排煙溫度較高，不能實現(xiàn)環(huán)保；不利于燃燒空氣的溫度。由此可見，上述現(xiàn)有的空氣預熱器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種玻璃管空氣預熱器，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種玻璃管空氣預熱器，在玻璃管的光管內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)，利用玻璃管預熱器在煙氣低溫度的換熱特點，降低排煙溫度，減少積灰結垢以及降低煙氣露點腐蝕。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種玻璃管空氣預熱器，所述玻璃管的光管內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)。
本發(fā)明的目的以及解決其技術問題還可以采用以下的技術措施來進一步實現(xiàn)。前述的玻璃管空氣預熱管，其特征在于所述玻璃管為硼硅酸鹽玻璃管。對于出加熱爐對流室的高溫煙氣，采用由擾流子空氣預熱器或者熱管式空氣預熱器來吸收高溫位的煙氣熱量(即煙氣在300°C以上_180°C區(qū)間)，對于煙氣低于180°C的熱量，使用一種特殊的玻璃管空氣預熱器來吸收。由于煙氣在此區(qū)間與冷空氣換熱后溫度可能會到達或小于煙氣露點腐蝕溫度，所以煙氣露點腐蝕造成的腐蝕設備本體、影響設備使用壽命的問題就暴露出來。使用這種特殊的玻璃管空氣預熱器就是作為解決煙氣低溫露點腐蝕的一件利器。目前行業(yè)內(nèi)大量應用的是玻璃管空氣預熱器，玻璃管是硅硼玻璃光管。可以承受一定的高溫和溫差的變化，在設計中通過合理的排管，來減少煙氣積灰、堵灰等現(xiàn)象，達到改善傳熱的目的，另外在空氣預熱器內(nèi)，煙氣與空氣的換熱屬于氣體與氣體的換熱過程。在氣-氣傳熱過程中，光管內(nèi)外側流體的傳熱膜系數(shù)都是很小的。強化換熱效果往往都是從增加內(nèi)膜和外膜換熱系數(shù)來考慮的，即從光管內(nèi)外側傳熱系數(shù)同時強化的。原有的玻璃管技術是光管橫向布局，換熱系數(shù)小，以Φ 60x3的光管長度2.5米為例:換熱系數(shù)K = 2.23W/m2.°C.
借鑒傳統(tǒng)擾流子的結構型式，本發(fā)明的玻璃管是在光管內(nèi)部加入一個不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，來增加管子的內(nèi)膜換熱系數(shù)。研究表明:僅采用擾流子強化管內(nèi)傳熱技術，就可以是換熱系數(shù)增加約1/3。如果在光管外面采用纏繞翅片的翅片管擾流子型式的空氣預熱器，對于燒燃料油的加熱爐，在使用初期換熱效果很好；隨著煙氣滯留在翅片造成積聚，使用后期換熱效果便急劇下降。采用各種吹灰器都不能從根本上解決翅片積灰的問題。正是出于上述考慮，本發(fā)明的玻璃管才采用在光管內(nèi)部加入一個不銹鋼扭帶，外面是光管的型式。內(nèi)部擾流增加換熱效果，外部光管減少煙氣積灰。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明玻璃管空氣預熱器至少具有下列優(yōu)點及有益效果:本發(fā)明是在玻璃管的光管內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)，利用玻璃管預熱器在煙氣低溫度的換熱特點，降低排煙溫度，減少積灰結垢以及降低煙氣露點腐蝕。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1為本發(fā)明玻璃管空氣預熱器的結構示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的玻璃管空氣預熱器其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。請參閱圖1所示，為本發(fā)明玻璃管空氣預熱器的結構示意圖。玻璃管空氣預熱器的玻璃管的光管I內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶2，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)。在本發(fā)明中，玻璃管為硼娃酸鹽玻璃管。本發(fā)明以某一加熱爐余熱回收項目為例，來說明具體在的使用時的情況。出自加熱爐對流室的高溫煙氣從上部進入復合式空氣預熱器，依次流過擾流子預熱器，熱管預熱器，玻璃管預熱器，高溫煙氣經(jīng)過不斷的釋放熱量，溫度降低后從煙 排出；外界冷空氣從下部依次進入玻璃管預熱器、熱管預熱器、繞流子預熱器，不斷吸收高溫煙氣的熱量，溫度升高被送進熱風系統(tǒng)在燃燒器內(nèi)參與燃料的燃燒過程。來自加熱爐對流室的370°C高溫煙氣，從上部進入復合式空氣預熱器。首先經(jīng)過擾流子空氣預熱器，在擾流子空氣預熱器內(nèi)，高溫的煙氣與低溫空氣進行換熱，經(jīng)過熱交換后，煙氣降溫到260°C左右，進入熱管式空氣預熱器。在熱管式空氣預熱器內(nèi)，260°C的高溫煙氣再次與低溫空氣進行換熱，經(jīng)過放熱，煙氣降溫到180°C左右，進入玻璃管預熱器。在玻璃管預熱器中，180°C的高溫煙氣與低溫空氣進行換熱，再次經(jīng)過放熱，煙氣降溫到120°C左右，由引風機引入煙囪排放。由于無機玻璃材料對付煙氣的低溫露點腐蝕非常有效，所以選用光管I內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶2的玻璃管，進一步降低排煙溫度。實施例一高溫煙氣370°C—擾流子預熱器一熱管預熱器一玻璃管預熱器一排放煙氣120°C空氣290°C—擾流子預熱器一熱管預熱器一玻璃管預熱器一外界空氣20°C由上可知，正是利用高溫煙氣與外界低溫冷空氣的將近350°C溫度差作為換熱的動力，煙氣流經(jīng)擾流子預熱器、熱管預熱器、玻璃管預熱器，直至被排放，煙氣的溫度從370°C—步一步地下降到了 120°C ;與此相應，外界冷空氣依次經(jīng)過玻璃管預熱器、熱管預熱器、擾流子預熱器直到被送入燃燒系統(tǒng)參與燃燒過程，溫度不斷上升直到290°C。在加熱爐的燃燒過程中，熱風的溫度越高，越有利于燃料的燃燒。因為高溫熱風對于燃燒是一種高品質(zhì)的熱焓貢獻，相比于低溫空氣，相當于減少了燃料的使用量。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種玻璃管空氣預熱器，其特征在于所述玻璃管的光管內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的玻璃管空氣預熱管，其特征在于所述玻璃管為硼硅酸鹽玻璃管。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種玻璃管空氣預熱器，其特征在于所述玻璃管的光管內(nèi)部設置有不銹鋼扭帶，通過加強氣體在光管的內(nèi)膜擾流，增加光管的內(nèi)膜換系數(shù)。藉此，本發(fā)明利用玻璃管預熱器在煙氣低溫度的換熱特點，降低排煙溫度，減少積灰結垢以及降低煙氣露點腐蝕。
文檔編號F28F21/00GK103185350SQ20111045069
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權日2011年12月29日
發(fā)明者劉樹丹, 周立波 申請人:洛陽合縱石化工程有限公司