摘要：伴随着干熄焦技术的不断革新和发展，热管换热器也逐渐被应用在干熄焦系统之中。干熄焦设备国产化率的提升，也使得在干熄焦设备中作用为循环气体二次降温的热管换热器提升了操作能力，降低了使用成本，工艺水平也得到稳定。本篇文章将对热管换热器在干熄焦系统的应用展开相关的研究与探讨，并对应用环节中存有的问题进行分析和提出解决策略。
关键词：干熄焦；热管换热器；应用
一、热管换热器的原理
干熄焦热管换热器通常所应用的是气—液热管换热器，根据一定的行列间距值，将热管成束的安放在密闭框架壳体中，按照热辐射的原理在中部安插隔板，进行对循环气体中的余热的加热段回收以及通过热传导加热除氧，隔开水的散热端，这便是热管换热器的结构原理。热管的一边受到热管内部的介质进行汽化，汽化后形成的蒸汽受到密度和热管自身的倾斜角度（倾斜角度为15°）问题，向另一边进行流动，蒸汽在除氧气给水遇冷下凝结并散热，散发热能，冷凝液受到密度和作用的影响出现回流。接着受热进行汽化，按此步骤不断循环把热量从加热区运输到散热区。热管的介质受到生产厂家的影响，各不相同。主要组成成分为蒸馏水、防腐剂以及氢化剂等。
二、热管换热器的作用
热管换热器要设置在干熄炉之前，当循环风进入到热管换热器之后，热管可以在进行吸收换热的同时使进入干熄炉的冷却焦炭温度降低，排焦温度也会在这个过程中一同降低，这也为接下来的工序进行奠定了基础。
热管由于磨损、腐蚀以及超温等情况出现泄漏，这属于单根热管失效，并不会产生冷热流体的混杂问题。可以通过设置蒸发段和冷凝段的传热面积、吸收腐蚀性的烟气余热来对热管管壁的温度进行调节，让热管尽量避开腐蚀地方。它自身具备的特殊传热性、可调整管壁温，降低了露点腐蚀情况的出现的概率。
三、应用热管换热器的优点
（一）避免出现窜漏问题
给水预热器应用的是水走管内、烟走管外的模式。如果管道出现穿孔，管内冷却水将会发生泄漏，导致停炉。但是在热管换热器的中间使用隔板对烟气和冷却水进行隔离后，当发生热管穿孔现象时，会产生管道内少部分的工质泄漏，冷却水内不会掺入人烟气，不会影响正常的生产工作进行。
（二）防止露点腐蚀问题发生
给水预热器的结构设计及换热原理都导致其不可避免的会出现露点腐蚀，因此，使用复杂的操作提升给水预热器入口的水温，确保出口处循环气体的温度值比露点腐蚀温度高。热管换热器在最初设计之时，利用工质的选择和烟气中硫的分压、热量平衡的精算，确保了烟气温度比露点腐蚀温度高，这便有效的避免了露点腐蚀问题的出现。
四、热管在应用过程中存在的问题
一、在干熄焦运行初期，蒸汽烘炉过程中，热管不断吸热，导致干熄炉T2温度和升温速度不能达到标准，与此同时锅炉给水被间断，热管换热器出现震动。
二、在运控的环节中，热管腐蚀泄漏除盐水，导致气体分析仪的取样管常常出现堵塞状况，在疏通后，工作进行一段时间之后，还会发生问题并且分析仪上显示H2、O2的含量过高。产生不规律的波动，数值过高。
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五、问题产生原因分析和解决方法
（一）T2温度不均及偏低
干熄焦初期的蒸汽烘炉温风干燥环节，将锅炉作为热量来源，吸热后的循环气体通过热管换热器将干熄炉和一次除尘器展开加热。为了避免热管换热器出现“干烧”状况，烘炉前即使用。使用间断向锅炉供水，确保除氧气水位固定，满足锅炉对于水量的要求，除氧给水泵保持运行，除盐水通过热管换热器时，会吸收热管的热量，降低干熄炉内的循环气体温度，导致T2的温度出现不均、偏低等情况。
想要保证热管换热器的水温达到稳定，要着重注意当热管换热器的温度到达一定数值时，使用一连管，把进出热管换热器的管道进行连接，构成循环水短路，不需要经过热管换热器便可进入到除氧气内，使T2温度不均、偏低等问题得到解决。
（二）水击现象
当热管换热器内的水进行吸热后，便会沸腾，通过开启放散阀将蒸汽放散，在水位下降至一定位置时进行补水，在打水过程中，因给水的温度较低，热管换热器内会出现水击现象，产生“咚、咚”等声音，热管换热器出现震动。
对此要降低循环风量和蒸汽投入量，使震动得到减缓，与此同时，与之相应的T2、T3、T4的温度也会产生波动，通过综合性分析，可以通过增加上水频率，解决水击问题。
（三）预热器腐蚀
在受热面的壁温比硫酸蒸汽露点低时，尤其温度在120℃~180℃之间，在这个温度间最容易被腐蚀。硫酸蒸汽会在壁面上形成酸液腐蚀受热面，硫酸蒸汽凝聚在受热面上导致的腐蚀会产生低温粘结灰，积灰和管子金属融为一体，产生腐蚀受热面。
在进行检修的过程中，将预热器底部打开，循着积水及下落的水滴向上寻找泄漏点，开启预热器一侧的密封挡板，如果发现预热器腐蚀严重，冷凝段的管壁上存有红褐色黏附物，可以用手触碰，使之脱落。为了不影响生产工作的运行，可应用气焊展开焊补，根据管子的腐蚀状况，判断是否存在其他管子同样有泄漏点，将积水放空，缓解腐蚀。在预热器的底端设置阀门，进行排气和放气，在运行工作一定时间后，便会有水从阀门处排出。再通过年修对热管换热器进行更换。
六、结语
热管换热器具有结构简单、传热效率高、降低干熄焦能源消耗、成本低等优势，通过对蒸发段及冷凝段的隔离，能够降低设备腐蚀的概率，其具有良好的应用前景。
干熄焦是我国发改委十五计划中重点推广的一项环保节能项目，在建设和使用过程中具有良好的使用效果。热管换热器在干熄焦设备中的使用，它的特征和优点将会伴随着干熄焦技术的发展和推广得到更多的展示。
参考文献
[1]张纪民,向宇,靳迎武,张素芬.190t/h双斜道干熄焦在安钢的应用[J].燃料与化工,2014,45(03):31-32+37.
[2]马志.径向热管换热器的工艺特点及其应用[J].河北冶金,2013(10):56-57+71.
[3]王勇,高云,郭锐,宁瑞学.热管换热器与给水预热器的性能比较[J].燃料与化工,2012,43(06):29-30.
[4]刘晨. 热管换热器在干熄焦中的应用与实践[C]. 江苏省金属学会、山东省金属学会、安徽省金属学会、江西省金属学会、河北省冶金学会.苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集（上册）.江苏省金属学会、山东省金属学会、安徽省金属学会、江西省金属学会、河北省冶金学会:河北省冶金学会,2010:255-257.
[5]周绪祥.热管换热器在干熄焦系统中的应用[J].燃料与化工,2007(05):45-47.
论文作者:卢小溪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：换热器论文; 热管论文; 预热器论文; 温度论文; 蒸汽论文; 金属论文; 露点论文; 《电力设备》2019年第22期论文;