[实用新型]玻璃管空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石化行业加热炉烟气余热回收领域。特别是涉及一种玻璃管空气预热器，利用出自加热炉的高温烟气和冷空气进行换热，烟气放热后温度下降，经由烟囱排放；冷空气吸收热量后温度升高，送入燃烧系统参与燃烧，从而降低烟囱的排烟温度，降低烟气露点腐蚀。

背景技术

随着炼油行业原料油性质日益变重，原料含硫量的不断增多，作为国内石化企业加热炉烟气余热回收的重点设备——空气预热器运行效果的优劣越来越受到企业的重视。在加热炉的生产运行中，空气预热器烟气流通通道往往因为烟气灰垢积累而发生堵塞的问题日益严重。烟气积灰结垢通常与燃料种类、燃烧特性、炉子热负荷、气流速度、受热面的结构布置等诸多因素有关。受热面一旦积灰，将会严重地影响受热面的传热效果。有统计显示：在对流面积灰严重的情况下，空气预热器的传热能力大约降低30％～50％，这将使加热炉的热效率降低5％以上；由于加热炉的燃料能耗占炼油企业总能耗的30％～40％，不难看出：烟气积灰结垢加大了企业能耗，影响了正常生产，缩短了开工周期。

近些年来，各地炼化企业节能减排工作的不断发展，要求加热炉的排烟温度越来越低，烟气的低温露点腐蚀问题日益突出。既然炼厂的一般燃料油或者燃料气中不可避免含有少量的硫，硫燃烧生成SO₂，进一步生成SO₃。当排烟温度降低到400℃以下时，SO₃就与烟气中的水蒸气化合生成硫酸蒸汽。在排烟温度进一步降低过程中，硫酸蒸汽凝结下来逐渐冷凝成为液体。由于硫酸液体的存在，一方面烟气中的灰尘被粘附变成不易清理的湿灰、粘垢，造成烟气通道的堵塞；另一方面酸液腐蚀设备本体，导致钢结构发生化学腐蚀。

现有的空气预热器，烟气的积灰结垢和露点腐蚀问题严重并且，排烟温度较高，不能实现环保；不利于燃烧空气的温度。

由此可见，上述现有的空气预热器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种玻璃管空气预热器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种玻璃管空气预热器，在玻璃管的光管内部设置有不锈钢扭带，通过加强气体在光管的内膜扰流，增加光管的内膜换系数，利用玻璃管预热器在烟气低温度的换热特点，降低排烟温度，减少积灰结垢以及降低烟气露点腐蚀。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种玻璃管空气预热器，所述玻璃管的光管内部设置有不锈钢扭带，通过加强气体在光管的内膜扰流，增加光管的内膜换系数。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的玻璃管空气预热管，其特征在于所述玻璃管为硼硅酸盐玻璃管。

对于出加热炉对流室的高温烟气，采用由扰流子空气预热器或者热管式空气预热器来吸收高温位的烟气热量(即烟气在300℃以上-180℃区间)，对于烟气低于180℃的热量，使用一种特殊的玻璃管空气预热器来吸收。由于烟气在此区间与冷空气换热后温度可能会到达或小于烟气露点腐蚀温度，所以烟气露点腐蚀造成的腐蚀设备本体、影响设备使用寿命的问题就暴露出来。使用这种特殊的玻璃管空气预热器就是作为解决烟气低温露点腐蚀的一件利器。

目前行业内大量应用的是玻璃管空气预热器，玻璃管是硅硼玻璃光管。可以承受一定的高温和温差的变化，在设计中通过合理的排管，来减少烟气积灰、堵灰等现象，达到改善传热的目的，另外在空气预热器内，烟气与空气的换热属于气体与气体的换热过程。在气-气传热过程中，光管内外侧流体的传热膜系数都是很小的。强化换热效果往往都是从增加内膜和外膜换热系数来考虑的，即从光管内外侧传热系数同时强化的。原有的玻璃管技术是光管横向布局，换热系数小，以φ60x3的光管长度2.5米为例：换热系数K＝2.23W/m².℃.

借鉴传统扰流子的结构型式，本实用新型的玻璃管是在光管内部加入一个不锈钢扭带，通过加强气体在光管的内膜扰流，来增加管子的内膜换热系数。研究表明：仅采用扰流子强化管内传热技术，就可以是换热系数增加约1/3。