2024锅炉暖风器技术规范

FORMTEXT锅炉暖风器PAGE17目  次TOC\h\z\t"前言、引言标题,1,参考文献、索引标题,1,章标题,1,参考文献,1,附录标识,1"8698前  言 II98891范围 1276892规范性引用文件 1124263术语和定义 1138674型号、结构 2143105技术要求 866686试验方法与验收规则 1282017标志、油漆、包装、运输 128565附录A（规范性附录）热浸镀锌层的技术要求和试验方法 1422772附录B（资料性附录）硫酸氢铵堵塞和低温腐蚀机理及解决措施 16锅炉暖风器范围本文件规定了锅炉暖风器（以下简称暖风器）的型号、结构、技术要求、试验方法与验收规则以及油漆与包装运输等。本标准适用于：a)最高设计温度不大于450℃，翅片管为椭圆管型的设计压力不大于10MPa、翅片管为圆管型的设计压力不大于lOMPa的蒸汽暖风器。b）肋片管为圆型的设计压力不大于0.1MPa的烟气暖风器。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本文件。GB/T150.1压力容器第1部分：通用要求GB/T470锌锭GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T4956磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量磁性法GB/T13825金属覆盖层黑色金属材料热镀锌层单位面积质量称量法GB/T13912金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法GB/T15386空冷式换热器GB/T16507.6水管锅炉第6部分：检验、试验和验收GB50205钢结构工程施工质量验收标准DL/T869火力发电厂焊接技术规程JB/T537空冷器翅片管单管传热性能测定方法JB/T4711压力容器涂敷与运输包装NB/T47049管式空气预热器制造技术条件NB/T47055锅炉涂装和包装通用技术条件术语和定义下列术语和定义适用于本文件。烟气暖风器Three-dimensionalribbedflaketubularfluegasheater火力发电厂回收锅炉排烟余热提高空气预热器入口风温和出口烟温的表面式烟气-空气换热器。三维肋片管Three-dimensionalribbedflaketube在换热管内、外表面设置三维肋片以增大换热面积，从而提高换热效率的换热管。管板tubeplate用于固定或支撑换热管束，并使换热管按一定间距排列的支撑件。设计换热面积designheatexchangesurface以换热管外径为基准，扣除不参与换热的换热管长度后，计算得到的外表面积。烟气温降fluegastemperaturedrop烟气通过烟气暖风器换热后的降温幅度。烟气侧压降fluegassidepressuredrop烟气流经烟气暖风器的压力损失，即烟气从烟气暖风器系统入口到出口之间的压力损失。空气侧压降airsidepressuredrop空气流经烟气暖风器的压力损失，即空气从烟气暖风器系统入口到出口之间的压力损失。型号、结构蒸汽暖风器蒸汽暖风器管束型号表示方法管束型号表示方法管束型号的表示方法见图1。管束型号的表示方法安装形式蒸汽暖风器的安装形式按管束在风道中的布置方式定型。I型：管束水平布置在垂直风道中，见图2。II型：管束侧立布置在水平风道中，见图3。Ⅲ型：管束垂直布置在水平风道中，见图4。该图表示两片暖风器串联为一组,三组并联安装于垂直布置的风道中。Ⅰ型暖风器安装形式该图表示两片暖风器串联为一组,三组并联安装于水平布置的风道中。II型暖风器安装形式该图表示两片暖风器串联为一组，三组并联安装于水平布置的风道中。Ⅲ型暖风器安装形式基管换热面积基管换热面积：以两管板之间的管长为基准的基管外表面积。翅化比翅化比：翅片管表面积与基管外表面积的比值。翅片管表面积：以两管板之间的管长为基准的与空气接触的翅片管外表面积。示例水平安装在垂直风道中；2管排；基管换热面积为8.1㎡；设计压力为1.2MPa；翅化比为21,双金属翅片管；管束宽为1220mm，有效管长为2800mm的蒸汽暖风器管束型号为：NFⅠ-2-8.1-1.2-21/DR-1.1X2.8。结构蒸汽暖风器由一个或一个以上的管束组成，其进汽口与疏水口用法兰或焊接形式连接在系统相应的管道上。蒸汽暖风器I型结构形式见图5,II型疏水管设在管箱一侧的最低点，III型疏水管设在管箱中间位置,其余结构同图5。蒸汽暖风器结构形式管束尺寸系列见表1及图5，换热管有效长度f不大于6m。表中n表示管排数，每一排管即为一个管排数。翅片管主要有四种形式，见图6。（增加单金属螺旋翅片管和H翅片管）翅片管主要形式蒸汽暖风器管箱有四种典型结构形式，见图7。管箱典型结构形式管束尺寸系列项目管排数n矩形桶圆(T形)翅片管23456S形翅片管123456X形翅片管12345双金属(DR形)翅片管12345长度Lmm≥446+f宽度Amm≤1500高度Hmm200240260320350烟气暖风器烟气暖风器型号表示方法烟气暖风器型号表示方法烟气暖风器型号的表示方法见图8。管箱型号的表示方法烟气暖风器代号烟气暖风器代号，用NF(Y)表示。肋片型式肋片型式：三维肋片管，用SW表示。基管外径三维肋片基管外径，mm；管径范围Ø40～Ø133，常见规格Ø76、Ø89、Ø102、Ø133等。示例基管外径Ø102、基管换热面积6000的烟气暖风器型号为：NF(Y)-SW102-60。结构烟气暖风器由若干个管箱组成，其烟气和空气进出口采用焊接形式连接在系统相应的管道上。烟气暖风器结构形式见图9。烟气暖风器结构形式1—管板，2—三维肋片管，3—防震隔板，4—侧封板，5—防磨管，6—吊耳,7—上侧烟道接口板，8—下侧烟道接口板。肋片管形式见图10。肋片管形式技术要求蒸汽暖风器—般要求蒸汽暖风器制造除符合本标准外，还应遵守按规定程序批准的图样、技术文件和供需双方协商的其他要求。蒸汽暖风器疏水端应设计为可自由热胀冷缩的结构形式。I型蒸汽暖风器在设计和制造时，疏水端应向下倾斜1.5°以上，便于疏水畅通。除用户要求外，蒸汽暖风器应配制与风道连接的配对风道法兰。蒸汽暖风器管束的最髙点应设置排气口。蒸汽暖风器结构形式应便于维修与更换。蒸汽暖风器进出口风温、空气阻力和疏水温度应符合技术协议的要求。蒸汽暖风器的设计应避免换热管和疏水管道产生振动。材料蒸汽暖风器所用材料应符合现行有关材料标准和图样规定。受压元件材料按GB/T150.1《压力容器第1部分：通用要求》有关规定。受压元件焊接材料的含碳量不大于0.25%,除非另有规定。管箱的管程隔板或加强板一般与管箱材料相同。管束焊接受压部位的焊接应符合DL/T869《火力发电厂焊接技术规程》的有关规定。管箱所有受压焊缝应全焊透，并宜采用双面焊，当无法釆用双面焊时也应是单面焊双面成形。可卸盖板式管箱的隔板及加强板应沿着三条边缘的全长度从双面进行焊接。翅片管翅片管基管应逐根釆用超声波或涡流探伤。翅片不应有裂纹、倒塌缺陷。翅片管每米管长的片数允差为土0.5%,翅片管外径的允差为±O.5mm°基管两端焊接表面应除锈，露出金属光泽。镀锌翅片与基管之间的缝隙应填充饱满。其指标按附录A的A.3的规定。制造厂应对翅片管的传热性能进行抽査。单管传热性能试验方法按JB/T537《空冷器翅片管单管传热性能测定方法》的规定进行。单管传热性能试验每500根抽査一根，不足500根者按500根计算，如抽査不合格应加倍检査，仍不合格时，应逐根检查。单管传热性能试验在管内介质为110℃的饱和水蒸气，空气入口温度为20℃，截面质量流量为3kg/（m2.s）的条件下，翅片管的传热系数应不小于表3的规定。翅片管传热系数mm翅片管参数矩形椭圆翅片管S形翅片管X形翅片管双金属翅片管基管尺寸∅28X2.0轧制∅16X2,0（2根）∅25X2.5（2根）∅25X2.5翅片最大尺寸55X2676X38107X53∅57翅片间距4.04.04.03.2传热系数W/（㎡.K）355723645814管束组装翅片管与管板的连接一般采用强度焊接，并保证强度和密封要求。翅片管与管板的连接也可采用胀焊并用，其要求按照GB/T15386中翅片管与管板的连接规定。椭圆翅片管如釆用胀焊并用，两端则需要复圆处理。翅片管有效长度f大于1.8m时，应进行定位支擦，且支揮件间距不应超过1.8m,同时不得阻碍翅片管的自由伸缩。侧梁与横梁按照GB50205的有关规定。组装公差接管位置尺寸允许偏差S见图11和图12。接管形位偏差管束外形尺寸长、宽公差按GB/T1804规定。管束平面对角线之差e：当f≤3m时，e≤4mm：当f＞3m时，e≤5mm。接管位置偏差烟气暖风器—般要求烟气暖风器制造除符合本标准外，还应遵守按规定程序批准的图样、技术文件和供需双方协商的其他要求。烟气暖风器立式﹑顺列布置，管侧烟气，壳侧空气，管内三维肋片倾斜方向为顺气流方向。进入烟气暖风器前的烟气温度不宜高于450℃，系统的工作压力宜不大于20000Pa。烟气暖风器烟气平均流速宜在6m/s〜l4m/s范围内；空气平均流速宜在6m/s〜16m/s范围内，烟气暖风器的设计换热面积应留有不低于10%的裕量。烟气暖风器在正常运行下不应结（水〉露、积灰，保证满足要求的性能，在锅炉各工况负荷变化范围内均能长期安全稳定运行。烟气暖风器系统的可用率应不低于98%。实际运行的烟气暖风器应保证在一个大修期内的所有工况下，烟气侧单级压降范围400Pa～750Pa；空气侧单级压降范围400Pa～750Pa，有技术协议的需烟气暖风器进出口烟温风温和阻力值应符合技术协议的要求。满负荷下，烟气暖风器换热管最低金属壁温不低于65℃。当环境温度低于0℃时，在暖风器二次风进口底部(高度500mm范围内)引入回转式空预器出口高温一次风对低温端换热管进行加热,以防低温腐蚀及硫酸氢铵堵塞。烟气暖风器漏风率应不大于1%。烟气暖风器整体使用寿命应大于20年。正常使用条件下换热管组使用寿命应大于5年。材料烟气暖风器所用材料应符合现行有关材料标准和图样规定。壁温低于70℃的区域，换热管宜采用ND钢。管束焊接焊接参照标准NB∕T47049相关要求执行。肋片管肋片管基管应釆用超声波或涡流探伤进行抽查。肋片不应有裂纹、倒塌缺陷。肋片管每米管长的片数允差为土0.3%,翅片管外径的允差为±O.3mm。基管两端焊接表面应除锈，露出金属光泽。制造厂应对肋片管的传热性能进行抽査。单管传热性能试验方法按JB/T537《空冷器翅片管单管传热性能测定方法》的规定进行。单管传热性能试验每500根抽査一根，不足500根者按500根计算，如抽査不合格应加倍检査，仍不合格时，应逐根检查。管束组装管束组装参照标准NB/T47049相关要求执行。组装公差组装公差参照标准NB/T470496相关要求执行。试验方法与验收规则一般规定暖风器应经制造厂检验或制造厂与需方代表共同检验验收，检验合格后才能出厂。质量控制所有受压零部件的焊缝表面均应进行外观检査。焊缝及热影响区表面不允许有裂纹，不应有气孔、弧坑和夹渣等。局部咬边深度不大于0.5mm,咬边连续长度不大于100mm,每条焊缝咬边总长度不大于该焊缝长的10%。管箱焊缝应釆用无损检测或按图样规定。镀锌层的测定方法按附录A的A.5.1-A.5.2执行。水压试验蒸汽暖风器各部件出厂前的水压试验应符合GB/T16507.6的规定。管束装配焊接完工后，应按图样要求进行水压试验。试验必须用两个最程相同，并经过校正的压力表，量程为试验压力的2倍左右为宜，但不应低于1.5倍和高于4倍的试验压力。试验所采用的水应满足管束材质的要求，并且水温不低于5℃。试验压力为1.5倍的设计压力或按图样规定。试验时，管束最高点设置排气口，充水时将内腔空气排尽。试验过程中，应保持观察表面的干燥。试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压时间一般不少于30min,然后将压力降至规定试验压力的80%,以对所有焊接接头和连接部位进行检査。试验合格标准为所有受压部位的焊缝无渗漏，所有受压部位无可见的异常变形。试压完毕，应将管束内腔的水放出，并用压缩空气吹干。烟气暖风器试验方法与验收规则参照标准NB/T47049相关要求执行。标志、油漆、包装、运输标志铭牌应固定在每个管束的显著位置。铭牌应标明下列内容：产品名称；产品型号；设计温度（℃）：设计压力（MPa）；换热面积（m2）;外形尺寸，LXAXH；水压试验压力（MPa）；产品质量（kg）；制造厂名称；产品编号：制造日期。油漆油漆或其他涂料应在水压试验合格后进行。油漆应符合NB/T47055《锅炉涂装和包装通用技术条件》的规定。管束表面除镀锌部分和双金属翅片管外，其他部位涂一道防锈漆，防锈漆干燥后再涂耐热面漆两道，常温下每道漆干燥不少于24h。涂漆前，必须对金属表面进行预处理，清除油污、铁锈、焊接飞谒和其他影响质量的杂物。漆膜质量应是漆膜干透后牢固地黏附在被涂金属表面上，外观应光亮、颜色一致，不得有气泡、剥落、皱皮、黏附颗粒杂质、流痕和明显刷痕等缺陷。有特殊防腐要求的暖风器应按技术协议对管束表面进行相应的防腐处理。包装、运输包装运输应符合JB/T4711《压力容器涂敷与运输包装》的规定。装箱前设备应保持清洁、干燥。对运输和随后的储存中暴露在大气中的机械加工表面，应使用易于去除的防锈剂保护。对接接口或按用户需要设置的法兰必须采取防护措施，防止异物进入设备。管束采用箱式包装时，对箱体材料要求具有足够的刚性，能保证正常的客次装卸和运输。此外，箱体应有防潮、防雨措施。为了便于运输，应对包装箱、件做标识。出厂资料应用防潮文件袋装好，放入规定的包装箱内。出厂资料应包括：产品安装使用说明书：产品合格证书：设备安装总图；水压试验报吿；无损检测要求与结果；主要受压元件的材质证明。烟气暖风器标志、油漆、包装、运输参照标准NB∕T47049相关要求执行。

（规范性附录）

热浸镀锌层的技术要求和试验方法基本内容本附录A规定了暖风器的换热元件采用热浸镀锌层的镀层要求、安全要求、试验方法与验收准则。镀覆用锌镀锌材料应符合GB470的要求，在镀锌过程中，熔融锌中的杂质总含量应符合GB/T13912的要求。镀层的要求镀层覆盖量任意单个翅片镀层覆盖量不小于250g/m2。厚度翅片镀层质量与厚度的换算（假设镀层密度为7.2g/cm2）公式为：e=mA/7.2 （A.1）式中：e—镀锌厚度，μm：mA—单位表面积的镀层质量，g/m2。翅片镀层的覆盖最和厚度的关系见表A.1。螺纹上的镀锌层不应切削、液压或精密加工，螺母上的螺纹可以在镀锌后攻丝。镀层的覆盖量和厚度的关系翅片厚度mm局部值（不小于）平均值（不小于）覆盖量g/m2厚度 μm覆盖量g/m2厚度 μm0.3-1.02503532545外观镀层应牢固地附着在基体表面，在正常工作条件下应没有剥落和起皮现象。镀层外表面应平滑，无滴瘤、粗糙和锌刺，无起皮、漏镀和残留的溶剂渣，不应有锌瘤和锌灰。安全要求翅片管热浸镀锌生产的安全要求应符合GB/T13912的规定。试验方法与验收准则镀层厚度试验方法翅片镀层厚度的测最应在离边缘不少于10mm的区域内。在每个不小于lOOOmm2的基本测量面内，应至少取5个测量点测厚，其算术平均值即为该基本测量面的镀层局部厚度。镀层厚度采用磁性法测量（磁测厚仪精度不低于0.1）。测量按GB/T4956的要求进行。镀层覆盖量测定镀层覆盖量按GB/T13825的规定测定。抽样用于镀层厚度试验的样本要从每一检査批中随机抽取,应按表A.2的要求从每一检査批中抽取不少于最小数量的制件组成样本。按批的大小确定样本大小翅片数量样本所需翅片的最小数量≤100008＞1000020验收准则目查外观，应符合A.3.3的要求。按A.5.2的要求所測的镀层厚度应满足表A.1的要求。如果不符合，则应在该批制件中双倍取样，若仍不符合要则视为该批不合格。PAGE17

（资料性附录）

硫酸氢铵堵塞和低温腐蚀机理及解决措施硫酸氢铵堵塞化学反应的不完全性必然产生“氨逃逸”并与烟气中的三氧化硫反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在147℃-207℃的金属表面会形成粘结性积灰，在147℃及以下的金属表面会结晶形成结垢并因此引起积灰。积灰和结垢不仅显著降低换热器的换热能力，还会造成通流截面减小，阻力增大，磨损加剧。回转式空预器蓄热元件上沉积的硫酸氢铵产生于烟气侧，是一个动态过程，在烟气侧，蓄热元件金属壁温在147-207℃区域会形成粘结性积灰，积灰的厚度与烟气流速呈现动平衡状态，可采用吹灰器清除；在金属壁温低于147℃区域会产生硫酸氢铵结晶形成灰垢并因此而积灰，灰垢难以清除。只有蓄热元件进入空气侧时其最低金属壁温高于硫酸氢铵气化温度207℃时，才能彻底消除硫酸氢铵在回转式空气预热器蓄热元件上的沉积。低温腐蚀基于设备寿命的有限性，建议按照不低于烟气酸露点温度加20℃的最低金属壁温设计烟气暖风器，冷空气进口侧为低温腐蚀风险较高区域，该区域换热管烟气侧需要加工三维肋片、空气侧不加工肋片以降低烟气侧的热阻提高金属壁温，并在冷空气进口侧适当采用ND钢管，进一步降低烟