扰流子空气预热器在减压炉上的应用

王维华

摘要：本文简要介绍了扰流子空气预热器的特点，通过在减压炉应用前后的数据对比，证明了应用效果良好。

关键词：扰流子;空气预热器;应用

常减压装置减压炉为圆筒形立式加热炉，设计负荷为16.8MW，设计热效率91%，于2005年8月投产，原使用1台热管空气预热器进行烟气与空气的换热，回收烟气余热，但是效果不甚理想。生产运行中，排烟温度长年在180℃以上，不符合节能减排的要求，加热炉热效率也大受影响。经调查研究，决定增设1台扰流子空气预热器，降低排烟温度，提高加热炉热效率。

1. 扰流子空气预热器工作原理

扰流子又称“紊流加速器”，它是一种构造简单、强化传热效能高、阻力较小的管内插人物。它利用破坏流体边界层，增大流体在管内流过的路程及翅片效应使传热效率大大提高【1】。使用扰流子作传热元件的空气预热器叫扰流子空气预热器。换热时，因空气在管内做螺旋运动中产生离心力 ，离心力使空气之间产生扰动及产生径向对流，促使邊界层减薄，因此可使传热系数提高1.7倍【2】。

2. 改造方案

在原有热管空气预热器的烟气入口侧新增一台扰流子空气预热器，高温烟气先进入扰流子空气预热器降温，然后再经原热管空气预热器降温，经测算，可以将排烟温度降低至110℃左右，较原有排烟温度降低70℃以上。同时，考虑到冬季极端低温天气，在预热器的空气侧进出口之间设置空气旁路和旁路阀门，避免在冬季温度低温天气下，因排烟温度过低造成烟气露点腐蚀，具体流程如下图所示。

3. 改造前后数据对比

改造前与改造后的数据对比如上表所示，可以看出：排烟温度下降近55℃，氧含量下降近3%，燃料气消耗量降低近400kg/h，热效率提升近4%，改造后提升效果显著。

4.结论

减压炉余热回收系统经改造后，已经稳定运行两年，各项数据均正常稳定，加工负荷未受影响。

经过改造后，减压炉效率提升显著，排烟温度下降到120℃以下，冬季最低可以达到103℃左右，热效率提升近4%，全年在92%以上，超过设计热效率91%，平均节省燃料气近400kg/h，使用效果满足要求，节能减排效果显著。

参考文献：

[1]夏丽萍.光管扰流子空气预热器在加热炉上的应用.石油化工设计.2001.18（4）

[2]周丽纯.热管与扰流子组合式空气预热器及应用.设备管理与维修.2012.12