武漢方特多年以來致力于開拓上升管余熱回收技術,產品研發不斷創新升級,形成了多項核心專利技術,在高效率、長壽命、高穩定、高可靠、低成本上取得了突破;上升管換熱器在結構設計、材料選型及焊接制造等方面均有突出優勢,具體表現為以下五大技術優勢:
(1)耐干燒、防漏水、抗氧化、耐腐蝕技術:高性能耐熱合金鋼材料+外置盤管和內筒阻隔結構保障;
(2)防結焦和石墨化:采用專有技術均勻恒壁溫技術;
(3)采用變截面分段式盤管結構:低流阻、耗電??;
(4)提高蒸汽參數、增加產汽量,換熱效率相比同行業提高25%;
(5)優異制造質量,采用TP347H焊接+穩定化熱處理技術。
一、核心材料的耐干燒、防漏水、抗氧化、耐腐蝕技術優勢
武漢方特公司上升管換熱器設計采取多重措施防止變形、防漏水,從根本上保證本公司上升管換熱器耐干燒、防漏水、抗氧化、耐腐蝕、長壽命等綜合性能。
核心材料選型
1、武漢方特上升管換熱器核心材料均采用與耐火材料與冶金國家重點實驗室院士團隊聯合開發的高性能耐熱合金鋼,在抗氧化和預防晶間腐蝕等方面具有顯著優勢,在1400℃高溫環境下仍具有很好的抗氧化性能和機械強度,可以保證在缺水的極限情況內筒長時間干燒不發生失效破壞,從而徹底消除漏水隱患。
無縫高性能耐熱合金鋼與傳統耐熱鋼氧化增重動力學(1000℃)對比
1)公司外置盤管式換熱器采用核心專利技術變截面分段式盤管結構,盤管采用無縫高性能耐熱合金鋼(U1發明鋼)管一次成型,承壓元件耐高溫、抗氧化能力強,無爆管泄漏隱患;內筒及強化換熱元件均采用高性能耐熱合金鋼材料,在1400℃高溫環境下具有很好的抗氧化性能和機械強度。
2)公司夾套式換熱器采用復合筒體結構,承壓筒體采用無縫高強度耐熱合金鋼(U2發明鋼)+耐高溫蓄熱防腐層。受壓件采用的高強度耐熱合金鋼,具有抗高溫氧化和抗高溫蠕變的特性;蓄熱防腐層最高耐熱溫度在1800℃,不變形,不脫落。
2、防干燒自動監測
單上升管溫度在線監控技術:自動測溫系統,是上升管余熱回收的重要組成部分,實時監控上升管的工作狀態,通過上升管壁面溫度的測量,來判斷上升管是否缺水,保障上升管的安全、平穩的運行,保證上升管的使用壽命。
3、核心結構設計
1)盤管采用變截面分段式設計,汽水流動阻力為傳統盤管換熱器的1/8,有效解決了傳統盤管汽水分布不均造成的爆管現象。
2)上升管內部增加擾流部件,加強通道中心高溫煙氣與壁面低溫煙氣的介質交換和熱量交換,從而提高換熱系數10%以上。
二、上升管防結焦恒壁溫技術優勢
武漢方特立管換熱器的換熱壁面設計由三層材料組成,分別是耐高溫無縫合金層、蓄熱防腐層和納米自潔強化輻射層。
1、蓄熱防腐層的導熱系數均衡,可以提高傳熱的壁面溫差,使壁面溫度控制在450℃以上,防止壁面冷凝焦油。
2、復合納米自潔強化輻射層。該涂層能使基體表面黑度達到0.9以上,增強輻射傳熱,提高壁面的溫度。
3、壁溫控制技術提高上升管內壁溫度到450℃以上,防止發生氣體冷凝析出大量焦油。
方特公司總承包的山鋼日照精品鋼基地7.3米2*58孔焦爐上升管余熱利用項目投產運行8個月后現場效果照片:
上升管內壁無石墨和焦油 上升管蓋無焦油附著
三、上升管汽水流量均衡分布技術優勢
通過大流量低揚程強制循環、系統管網采用分段梯級布置,充分保證每個上升管換熱器的進水相對均勻,防止由于布水不均勻導致上升管干燒情況的發生。保證特殊情況下可以停止單根或一組上升管的運行,不影響整個系統的運行。汽水循環系統每臺上升管換熱器進水支管段設置節流裝置,確保每臺上升管換熱器內汽水分布均勻、循環通暢,每臺上升管換熱器內汽水流量偏差小于1%。
2.4上升管換熱器強化傳熱技術優勢
方特公司上升管換熱器采用專有技術,通過增加擾流層、高導熱填充層和新型納米涂層的綜合應用,提高傳熱系數約25%。
1)高導熱填充層技術
盤管與內筒之間采用高導熱填充層技術,提高換熱效率15%。
2)上升管內部增加擾流部件,從而提高換熱系數10%以上。
3)強化輻射傳熱技術采用復合納米陶瓷涂層,強化荒煤氣輻射熱的吸收,增加10%左右的吸熱量。
2.5 核心制造優勢
武漢方特自主設計制造的上升管換熱器在材料選型、制造焊接工藝等方面嚴格按壓力容器制造標準執行,采用耐高溫合金焊接+穩定化熱處理技術, 為方特公司上升管換熱器的安全穩定性提供了可靠技術保障。
3.為客戶量身定制荒煤氣余熱回收利用方案
蒸汽用途根據客戶需求量身定制,設計系統化的荒煤氣余熱回收利用解決方案。
A 飽和蒸汽并網:生產0.6-2.5MPa飽和蒸汽,用于焦化工藝生產、供暖、煤調濕等;
B 替代脫苯、蒸氨管式爐技術:生產1.6-2.5MPa飽和蒸汽和420℃過熱蒸汽,消除管式爐消耗焦爐煤氣產生污染環境的廢氣;
C 蒸汽發電技術:生產2.5 MPa、450 ℃過熱蒸汽用于發電。
領先于行業的工藝技術路線
領先于行業的工藝技術路線--替代脫苯、蒸氨管式爐技術