目前国内不锈钢锅炉管的应用现状分析

 工业燃煤锅炉的平均热效率只有67%，近25%的热能通过烟气排放到大气当中，排烟温度高达200℃以上，既污染了环境，又浪费了宝贵的烟气余热资源。因此，许多大型锅炉均有安装铸铁或不锈钢锅炉管的壳管式省煤器，用来回收烟气余热，预热锅炉给水/空气。但是由于煤炭的含硫量较高，燃烧时通常会产生硫氧化物，与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当省煤器中的不锈钢锅炉管壁温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表面形成液态硫酸（称为结露）。长期以来，传统壳管式省煤器由于结露而引起的腐蚀，甚至穿孔现象时常发生，严重影响锅炉的运行安全，所以目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生，烟气温度居高不下。加之这类省煤器的体积庞大、烟气阻力大，容易积灰、堵灰，换热效率逐年降低，使用寿命短，经常要清灰，因此中小型锅炉很少使用，大型锅炉使用一段时间后，因积灰堵灰严重而基本不用，任由高温烟气带走热量，浪费能源。锅炉烟气温度每下降20℃可以提高锅炉效率1％，因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径，于是应用于燃油/气锅炉的热管式冷凝器/空气预热器便应用而生。

  浙江至德钢业有限公司根据不锈钢锅炉管与覆有氟碳涂层的冷凝器的实验结果，对比了二者的效率与换热性能，分析氟碳涂层对于冷凝器的冷凝性能的改变。当负荷较低时，由于氟碳涂层热阻的影响，冷凝器效率较不锈钢锅炉管时偏低，当负荷升高时，冷凝器效率趋于一致。分析不锈钢锅炉管内外两侧热阻比，当进水压力高于0.15MPa时，氟碳涂层的热阻比值比裸铜换热器低了5~10左右，且负荷越大比值之差越大，覆有氟碳涂层的冷凝器其显热热阻与潜热热阻的比值约比裸铜冷凝器高出20%，说明氟碳涂层的存在降低了烟气侧的潜热热阻。氟碳涂层的存在削弱了低负荷时的综合换热效果，增强了高负荷时的综合换热效果，这是由珠状凝结对于换热的强化作用与涂层本身所带来的热阻之间的相对强弱所决定的。在低负荷（<450W）时，氟碳涂层的存在增加了换热热阻，其对显热换热主要是削弱的作用。随着负荷的增加，显热换热被强化，之后高负荷区间又出现了削弱作用。对于潜热换热，当负荷>350W时，氟碳涂层对潜热换热就起到了加强作用，且作用持续增强，最高为不锈钢锅炉管的1.4倍。负荷增加时，潜热换热起主要作用。