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河北唐山阀门仪表1037 期缩短而能力降低,增加维修费用。对此设计者必须 认真对待,而不能一味追求高热效率而得不偿失。 ② 保持传热面的清洁,及时除去传热面上的积 灰,也是一种间接降低排烟温度、提高热效率的方 法。如果传热面被严重污染,不及时除去积灰,则传 热系数会急剧下降,使得传热面吸收热量减少,排烟 温度上升,热效率下降。如要维持原有工艺条件,势 必要多耗燃料,即提高单位产量的耗能。所以清除传 热面上的积灰是节能的一种方法。防止、减少传热面 上的积灰或清除传热面上的积灰的方法有以下几种。 a. 采用蒸汽吹灰器 这是常用的传统方法。利 用蒸汽的冲击力定时吹扫传热面表面,以保持传热面 的清洁。根据吹灰器安装位置所处温度情况设置可伸 缩式吹灰器或固定旋转式吹灰器。目前大多数工业炉 采用固定旋转式吹灰器。固定旋转式吹灰器在烟气温 度低于900℃的场合采用,超过该温度应采用伸缩式 吹灰器。吹灰器设置要求如下。 ⅰ. 吹灰器应装设在炉子对流室的侧墙上,与管 长方 向 垂 直;也 可 设 置 在 端 墙 上, 并 与 管 长 方 向 平行。ⅱ. 沿水平方向,在每两块管板之间至少应装设 一台吹灰器,每台吹灰器吹扫管子的长度不大 于2m。ⅲ. 吹灰器宜水平安装。 ⅳ. 吹灰器的吹灰区域内,不得采用无保护层的 耐火纤维制品。 ⅴ. 伸缩式吹灰器穿过炉墙的部位,应设置不锈 钢衬管。ⅵ. 吹灰器的轴线应与烟气流向垂直。 ⅶ. 吹灰管应装设在管束中间,且应使吹灰器内 喷出的气流从管子中间通过,不得正对受热面管子的 中心。ⅷ. 为防止冲刷炉管,吹灰管外径与被吹炉管外 表面间的距离应不小于225mm。 ⅸ. 沿管排上下吹灰器设置数量:一般3in (1in≈ 2.54cm,下同)以下的炉管,在顺烟气方向上的翅片 管或钉头管,考虑可清扫6排炉管;在逆烟气流动方 向上清扫4排炉管。即两排吹灰器间可有10排炉管。 但对炉管尺 寸 较 大 的 (大 于 4in管)宜 减 少 炉 管 排 数,以6~8排为好,以保证较好的吹灰效果。 ⅹ. 吹灰器的蒸汽集管应倾斜布置,以防冷凝水 积聚,且在下部位置设置疏水器。 ⅺ. 吹灰器的蒸汽入口支管应有一定挠性,以免 管子热膨胀而使吹灰器蒸汽入口受力。 b. 采用声波吹灰器 这是近年普遍采用的吹灰 技术。它利用特殊高声强波使传热面上的积灰产生振 动,破坏灰粒间及灰粒与传热面间的结合力,有时辅 以蒸汽吹灰,使灰粒剥落呈悬浮状态并随气流被带 走。该声波吹灰器结构简单,不像旧式蒸汽吹灰器那 样需机械传动装置而使维修工作量大,且效果明显。 c. 采用钢球除灰即喷丸清垢技术 这是用大量 的ϕ3~6mm 的小钢丸定期经分配器打击传热面表面 以达到清除灰垢的目的。该方法因设备设施复杂、技 术要求高而未被广泛采用。 d. 采用化学清灰剂 它是一种以盐和铵盐 为主的粉末药剂。将其投入炉中在高温下分解,由它 产生的碱金属阳离子附在烟灰微粒表面,产生催化作 用,使烟灰中的炭粒和油垢完全燃烧,清灰剂还起到 降低灰垢黏性的作用,使其成为松散、干裂、易剥落 的浮 灰 而 便 于 清 除。化 学 清 灰 剂 一 般 是 10t燃 料 (煤)用1kg药剂,在1~2min内喷入炉膛,结垢严 重时加倍。中小型炉子两天喷一次即可。每隔几周用 压缩空气吹扫传热面。以前该法在国内部分锅炉中 应用。③ 炉子传热面烟气通道上设置防止烟气短路的 结构 (例如对流段炉壁上的凸缘结构或挡气流管等), 避免部分高温烟气没被充分利用而窜至炉子出口处, 使得排烟温度有所提高而降低炉子热效率。 ④ 将多台小型加热炉的烟气汇集起来,集中利 用其烟气的余热,即可以利用换热设备回收分散的烟 气余热,以提高整个炉区的热量利用率。 ⑤ 将排出的烟气循环送入炉内以利用烟气的余 热,这对某些加热炉需采用较低温度的烟气对传热面 进行加热时,利用循环烟气代替冷空气冲淡风可以明 显降低燃烧室的燃料用量。 3.1.2 减少炉壁散热损失 从热效率公式中可清楚地看到减少散热损失即可 提高炉子热效率。减少炉壁散热损失是工业炉的节能 措施之一。为此设计者应尽可能地设计较低的炉壁温 度,而降低炉壁温度就要求炉衬有良好的隔热效果, 这就需要用隔热性好的耐火隔热材料以及较厚的衬里 厚度。增加衬里厚度及采用优良的衬里材料会提高衬 里材料的费用,由此提高了炉子的造价。所以过高要 求降低炉壁温度并不合适,这不仅仅是提高炉衬的投 资,而且会使炉衬重量增加,导致炉子钢结构荷重及 基础荷重的增加,这又将增加炉子钢结构的费用。另 外由于炉子内部温度要远高于一般设备和管道的温 度,为此工业炉的炉壳表面温度不像设备或管道保温 层外表的温度那么低。对于一般加热炉,比较适当的 炉壁温度已在炉子设计规范中作出了规定:在无风、 环境温度为27℃条件下,辐射段、对流段和热烟风 管道的外壁温度应不超过80℃。辐射段底部外表面 温度应不 超 过 90℃。按 此 规 定 计 算 出 炉 衬 的 厚 度, 限制了炉子的散热损失量。对已运行的炉子,若外壁 温度较高,应以此要求进行炉衬改造,达到降低壁 温、减少散热损失的目的。降低壁温、减少散热损失 的具体措施如下。 ① 采用隔热性能好的新型耐火隔热材料。当前 第25章 工 业 炉