鑄鐵式空氣預熱器及工業應用

鑄鐵具有很強的耐硫酸腐蝕能力，因此，采用鑄鐵材料制作的空氣預熱器具有耐腐蝕、長壽命的特點，特別適合在工業爐煙氣余熱回收系統中的低溫段采用。介紹了鑄鐵式空氣預熱器在國內鍋爐、鋼鐵和石化行業過去和現在的工業應用情況，以及中國石化近年開發的大型鑄鐵板式空氣預熱器的*新進展。目前，國產大型鑄鐵板式空氣預熱器已在多臺火焰加熱爐的設計中采用，設計、制造、安裝技術日臻成熟。2010 年 4 月，武漢石化 2 號常減壓蒸餾裝置投用了國產蒂1臺新型鑄鐵板式空氣預熱器，運行 19 個月，加熱爐熱效率一直穩定在 92% 以上，排煙溫度一直穩定在 130 ℃以下，運行良好.

空氣預熱器是通過高溫煙氣加熱燃燒用的空氣的傳熱設備，利用空氣預熱器回收加熱爐煙氣余熱，是提高加熱爐效率的主要措施之一。然而煙氣中的酸性氣體遇冷結露將腐蝕空氣預熱器，特別是腐蝕預熱器的低溫段，在使用高含硫燃料時，這一問題更加突出。為了延緩或防止這種腐蝕，世界各國做了大量的研究工作，取得了一系列成果，但離完全解決卻仍有距離。從現行的煉油廠火焰加熱爐的國內外標準即可大致了解當今石化行業空氣預熱器的發展水平。例如，煉油廠火焰加熱爐國內外標準 API 560，ISO 13705 和 SH /T3036 的加熱爐數據表中，提供了 3 種空氣預熱器供選擇，順序依次是: 鑄鐵式、板式和熱管式。其中的鑄鐵式對管子材質、厚度等條件有要求，還提供了是否有玻璃管選項; 板式對板厚、空氣通道寬度、煙氣通道寬度、空氣側肋距和煙氣側肋距等條件有要求。這兩種空氣預熱器均提供了是否水沖洗選項。第 3 種形式是熱管式，對管數、管外徑、壁厚、材質和管心距等條件有要求。

上述 3 種空氣預熱器中，第 3 種熱管式空氣預熱器報道較多，在國內的煉油廠火焰加熱爐中廣泛應用，由于良莠不齊，使用壽命大多在 1 ～2 a，超過 3 a 的很少; 次選的板式空氣預熱器，近幾年來，在制氫、合成氨和甲醇等裝置上也普遍采用，壽命在合成氨裝置中一般較長，在制氫裝置中長短不一，有的開工不到一年不銹鋼板就腐蝕穿孔了; 首選的鑄鐵式空氣預熱器還少有涉及，目前國內處于剛剛起步階段，與國外差距很大，國內行業之間差距也很大。因此，了解、掌握、應用鑄鐵式空氣預熱器技術，對縮小國內外差距，進一步促進石化行業的節能減排，具有重要的現實意義。