熱管式煙氣冷卻器技術(shù)優(yōu)勢(shì)
一、常規(guī)水媒式換熱器的弊病
目前在大多機(jī)組加裝H型翅片煙氣冷卻器及螺旋翅片管式煙氣冷卻器，該類設(shè)備完全達(dá)到了預(yù)期換熱效果，但是設(shè)備的使用壽命成為了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)，ND 鋼材質(zhì)H翅片煙氣冷卻器運(yùn)行1.5—2年便危機(jī)系統(tǒng)后續(xù)設(shè)備的安全性。主要矛盾為常規(guī)水媒式換熱器的漏水問題。
常規(guī)煙氣冷卻器采用H型或螺旋翅片結(jié)構(gòu)，采用H型翅片結(jié)構(gòu)大大的降低了換熱器積灰的影響，但只是改變了翅片的結(jié)構(gòu)形式未從根本上解決泄漏問題。
常規(guī)煙氣冷卻器換熱元件材質(zhì)為ND鋼材質(zhì)，即09CrCuSb;從材料元素上分析該材料具有抗弱酸性腐蝕的性能，但不具備耐磨損性。空氣預(yù)熱器出口煙氣未經(jīng)除塵處理，含有大量灰份；因此含灰煙氣的沖刷磨損為換熱器損壞的主要誘因。
常規(guī)煙氣冷卻器的積灰減小了煙氣流通面積，進(jìn)而提高了煙氣流速加速了煙氣冷卻器磨損，導(dǎo)致惡性循環(huán)。
常規(guī)煙氣冷卻器為水媒式換熱器，換熱管的破損必然引起漏水問題。
脫硫塔入口煙氣中含硫量高對(duì)換熱設(shè)備材質(zhì)的抗腐蝕性要求較高，采用ND鋼材料受壁溫的影響，換熱設(shè)備進(jìn)水溫度需控制在≥70℃，因此對(duì)系統(tǒng)的循環(huán)水溫度具有一定的限制性。
二、熱管式煙氣冷卻器優(yōu)勢(shì)
（1）熱管表面采用耐磨材料；
煙氣冷卻器的損壞原因歸結(jié)起來有兩點(diǎn)，一是腐蝕，二是磨損。布置在除塵器之前的煙氣冷卻器以損壞的原因多為磨損，布置在脫硫塔之前的煙氣冷卻器損壞的原因多為腐蝕。采用ND鋼（09CrCuSb）材質(zhì)的煙氣冷卻器只是從腐蝕角度進(jìn)行了防護(hù)，為從磨損角度進(jìn)行防護(hù)。ND鋼與20G材質(zhì)相比較只是在鋼材成份上含有微量防腐成份，未含有防磨成份機(jī)理。鍋爐尾部煙道采用防磨瓦的材料為1Cr7SiA1或1Cr20Ni14Si2不同于ND鋼材料。采用復(fù)合材料耐磨性能優(yōu)于鋼材，所以有較好的耐磨性能。
（2）熱管獨(dú)立作業(yè)，安全系數(shù)高；
煙氣冷卻器為換熱設(shè)備中的一類有特殊要求的換熱設(shè)備。主要為水媒式結(jié)構(gòu)和氣—水分離式結(jié)構(gòu)。熱管為氣—水分離的典型結(jié)構(gòu)。水媒式換熱器水在管路內(nèi)部流動(dòng)，即水在換熱部位煙道內(nèi)完成換熱過程。當(dāng)換熱設(shè)備發(fā)生意外損壞，高壓流動(dòng)的介質(zhì)水便溢流在煙道內(nèi)部，該現(xiàn)象的發(fā)生直接危及整套熱力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，只能緊急停運(yùn)處理。該現(xiàn)象絕大多數(shù)類同與常規(guī)的省煤器漏水現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)是相當(dāng)嚴(yán)重惡化，有一定的滯后性。該類現(xiàn)象的產(chǎn)生也對(duì)壁溫要求較高的設(shè)備有這直接的影響。
熱管式結(jié)構(gòu)完全回避了水媒式結(jié)構(gòu)的弊端，分為兩個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化。一方面是熱管單支作業(yè)，即使有損壞現(xiàn)象不會(huì)有連鎖反應(yīng)，不同于蛇形管排的串聯(lián)管路關(guān)系。另一方面是熱管式結(jié)構(gòu)換熱介質(zhì)循環(huán)水位于煙道外部，即使有損壞現(xiàn)象產(chǎn)生不會(huì)危及煙道內(nèi)部煙氣及整套熱力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。如下圖所示。

為保證設(shè)備運(yùn)行壽命，煙氣隔離同時(shí)采用復(fù)合雙層管板隔離結(jié)構(gòu)。如下圖所示。

（3）可取用各梯度溫度水源；
煙氣冷卻器換熱效率與取水溫度成對(duì)應(yīng)關(guān)系，取水溫度越低換熱對(duì)數(shù)平均溫差越大。熱管式煙氣冷卻器因不受壁溫的限制，所以可以不受限制的引用較低溫度的換熱介質(zhì)水，縮小設(shè)備的體重、減少投資成本且可以在有限空間內(nèi)得以布置。
（4）設(shè)備停運(yùn)無需維護(hù)。
水媒式換熱器需維持壁溫高于露點(diǎn)溫度，當(dāng)設(shè)備停運(yùn)或換熱能力較差時(shí)，需引用高溫介質(zhì)來保護(hù)設(shè)備的使用。煙氣冷卻器現(xiàn)運(yùn)行的均為無傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件設(shè)備。復(fù)合材料有力的隔絕了腐蝕介質(zhì)，所以設(shè)備停運(yùn)無需保養(yǎng)維護(hù)。
三、熱管式煙氣冷卻器規(guī)格
熱管煙氣冷卻器根據(jù)方案設(shè)計(jì)分為多個(gè)模塊，現(xiàn)場(chǎng)安裝為模塊化拼合。對(duì)大型機(jī)組的施工周期及布置提供了有利保障。
四、熱管式煙氣冷卻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
熱管式煙氣冷卻器采用單支軸向熱管結(jié)構(gòu)形式，采用熱管進(jìn)行煙氣與水的熱量傳遞。熱管加熱段位于煙氣側(cè)，吸收煙氣熱量；熱管冷凝段位于水側(cè)，釋放吸收的煙氣熱量；煙氣與循環(huán)水進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)隔離。
   換熱器以熱管為傳熱載體，將煙氣與冷卻循環(huán)水進(jìn)行了隔離，徹底解決了泄漏問題。