针型翅片管烟气余热锅炉设计
摘要：石化炼油厂催化裂化车间中压余热锅炉,用来回收催化再生烟气的余热。原设计产中压蒸汽42吨/时,但投运后只产30一35吨/时,并且蒸汽温度和压力均不稳定,影响到经济效益。其原因是受热面积灰和腐蚀严重,影响传热使锅炉负荷下降,不能长时间运行,需停产清理积灰。本论文针对此余热锅炉的技术改造,在给定设计条件基础上。通过热力计算,烟气阻力计算和强度计算,对锅炉受热面结构重新布置,然后再作校核计算。本文第一章介绍了换热器的相关的分类和常见针型翅片管烟气余热锅炉的类型。第二章介绍了热管的结构、原理以及针型翅片管烟气余热锅炉与其它换热器相比的优势。第三章介绍了针型翅片管烟气余热锅炉设计中应注意的一些问题。第四章对针型翅片管烟气余热锅炉的设计展开相关的热力计算。第五章对针型翅片管烟气余热锅炉进行精确计算。这次设计使用的是重力热管，该设计中对于热管的传热量、热管的阻力以及传热量等进行了校核，证明取得了预期效果。
关键词：余热回收 换热器 热管 热管设计
Abstract: the medium pressure waste heat boiler in FCC workshop of petrochemical refinery is used to recover the waste heat of catalytic regeneration flue gas. The original design produced 42 T / h medium pressure steam, but only 30-35 T / h after putting into operation, and the steam temperature and pressure were not stable, which affected the economic benefits. The reason is that the ash and corrosion on the heating area are serious, which affect the heat transfer and reduce the load of the boiler, so the boiler cannot operate for a long time, so it is necessary to stop production and clean up the accumulated ash. Based on the given design conditions, this paper aims at the technical transformation of the waste heat boiler. Through thermal calculation, flue gas resistance calculation and strength calculation, the heating surface structure of the boiler is rearranged, and then checked and calculated. The first chapter of this paper introduces the classification of heat exchanger and the types of common pin finned flue gas heat recovery boiler. The second chapter introduces the structure and principle of the heat pipe and the advantages of the pin finned flue gas waste heat boiler compared with other heat exchangers. The third chapter introduces some problems that should be paid attention to in the design of pin fin tube flue gas waste heat boiler. In the fourth chapter, the thermal calculation is carried out for the design of pin finned tube flue gas waste heat boiler. In Chapter 5, the accurate calculation of pin fin tube flue gas waste heat boiler is carried out. This design uses the gravity heat pipe. In this design, the heat transfer of the heat pipe, the resistance of the heat pipe and the heat transfer are checked, and the expected effect is proved.
Key words: Design of heat pipe and heat pipe of waste heat recovery heat exchanger
目录
第一章引 言 1
1.1 课题背景及意义 2
1.1.1 课题背景 2
1.1.2 锅炉发展简史 2
1.1.3 我国电站锅炉发展概况 3
1.1.4 国外电站锅炉机组的发展 4
1.煤粉发电锅炉技术 4
2.循环流化床发电锅炉技术 4
1.1.5 锅炉发展新技术 5
第三章设计中考虑的关键问题 6
3.1积灰问题 6
3.2磨损问题 6
3.3烟气侧腐蚀性问题 6
3.4水侧的结垢与腐性问题 6
第三章 针型翅片管烟气余热锅炉结构设计说明 7
3.1 锅炉的总体布置 7
3.2 锅炉结构 8
3.2.1 炉膛水冷壁 8
3.2.2 锅筒及锅筒内设备 10
3.2.3 燃烧设备 11
3.2.4 蒸汽过热器及汽温调节 12
3.2.5 省煤器 14
3.2.6 空气预热器 15
3.2.7 除渣装置 16
3.2.8 吹灰装置 17
3.2.9 锅炉构架 17
3.2.10 密封装置 18
3.2.11 炉墙结构 18
第四章 热管的设计 1
4.1基本选择 1
4.1.1已知条件 1
4.1.2 总热量和回收效率的计算 1
4..1.3 热管工质的选择 2
4.1.4 管材的选择 4
4.1.5 热管的安装和芯结构的选择 4
4.1.6 管径和扩展表面的选择 5
4.2 相关估算和结构设计 7
4.2.1 烟气侧和水测入口质量流速的选择 7
4.2.2长度比的选择 7
4.2.3迎风面积和第一排管的传热面积 7
4.2.4 计算对数平均温差 9
4.2.5估算传热面积 9
4.2.6 总的管子根数及排列方式 9
第五章 精确计算 11
5.1 基础数据 11
5.1.1烟气侧 11
5.2.2 水侧 12
5.2 热管外壁传热系数的计算 12
5.2.1 管外蒸发段换热系数 12
5.2.2管外冷却段沸腾放热系数 13
5.3热管管壁热阻的计算 14
5.4污垢热阻 14
5.5传热系数值的计算 14
5.6 对数平均温度 14
5.7传热面积的计算 15
5.8 烟气侧阻力计算 15
5.9 热管强度 15
5.10 管壁温温度的计算 16
总结 17
参考文献： 18
参考文献：
[1] 庄俊，徐通明，石寿椿.热管与热管换热器.上海：上海交通大学出版社，1989.
[2] 杨世铭 陶文铨.传热学.北京：高等教育出版社.2006.
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