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        行業資訊 

        熱風爐的設計理念

        發布時間:2015年04月09日    點擊數:

        熱風爐不同于一般的換熱器。一般的換熱器只涉及到冷熱兩種流體換熱,并不涉及燃料的燃燒及相應的由燃料的化學能向熱能的轉換。而熱風爐則必須包括兩個過程:燃料的燃燒及燃燒產物與空氣的換熱。所以,熱風爐在某些方面更像一般的鍋爐,不過它提供的不是熱水或蒸汽,而是熱風。就以煤作燃料的熱風爐而論,設計熱風爐遇到最大的難題是高溫煙氣與空氣間的換熱。在換熱面(一般為碳鋼或鋼板)的一側是溫度高達1200-1400℃的煙氣,有時還面對高溫爐床的直接輻射,其包含對流及輻射在內的復合換熱系數在40-100W/m²·℃)。而在換熱面的另一側是被加熱的空氣,根據流速的不同,其對流換熱系數在40-100W/m²·℃)。在上述換熱及溫度條件下,換熱壁面的溫度可高達600-700℃,若局部表面的空氣冷卻條件不好,壁溫還可能升高。在這樣高的溫度下,一般的碳鋼材料是很難承受的。一方面,這一溫度能使鋼材產生屈服變形,使鋼管或鋼板燒彎;另一方面,高溫腐蝕(主要是高溫釩腐蝕)及高溫氧化,可使受熱面一層層剝落,使受熱面很快燒穿。這就是設計熱風爐和生物質顆粒燃燒爐所面臨的主要難題。

            設計熱風爐的第二個難題是煙氣與空氣之間的傳熱系數較低,尤其是在煙氣的低溫區。因而使傳熱面積增大,緊湊性下降。在相同的熱負荷下,熱風爐比一般的蒸汽鍋爐或熱水鍋爐需要較多的傳熱面積,著就是為什么熱風爐的成本或造價一般要高于同等熱負荷的鍋爐的原因。

            設計熱風爐的第三個難題是積灰問題,因為傳熱面積大,管子布置的多,煙氣流程較長,因而一般來說熱風爐的積灰狀況比一般鍋爐要嚴重,因而設計時要引起足夠的重視。

        但是,與一般的爐比較,熱風爐也有其獨特的特點,即它不是一個壓力容器,因為一般被加熱的空氣是在接近常壓下流動的,這給熱風爐的設計和制造提供了有利條件。

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