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选择烟气换热器的材质是一个涉及多个因素的综合考量过程。
1、根据烟气成分
烟气成分是一个重要的考虑因素。烟气中可能含有酸性物质和腐蚀性物质,如HCl、SO2等。这些物质对换热器的材质具有腐蚀性,因此所选材料应能够长期承受这些物质的腐蚀。例如,对于含有大量HCl和SO2的烟气,耐酸不锈钢以及非金属材质是最理想的选择。
2、根据烟气温度
烟气温度也是一个关键因素。高温烟气对材料的耐温性要求较高。在较高温度下工作的烟气换热器应选用耐高温材料,如钨、铬、钴等镍基合金。同时,烟气温度过高会加速设备材质的氧化腐蚀,缩短设备的使用寿命。因此,在选择材质时,还需考虑其抗蠕变和疲劳性能。
3、根据烟气流速及压力
烟气流速和烟气压力也会对换热器的材质选择产生影响。烟气流速较高时易造成腐蚀和磨损,因此应选用抗冲刷和耐磨材料,如SiC等耐磨陶瓷。而烟气压力较高时会造成应力集中,可能导致设备发生裂纹和变形,因此材料必须具备较好的拉伸强度和抗应力开裂性能。
4、根据烟气含尘量
含尘量高的烟气会对换热器产生冲刷、磨损和沉积等效应,因此所选材质需要具备较高的耐磨性、抗冲刷性和抗积灰性能。
(1)对于高含尘量的烟气,推荐选择高强度、耐磨性好的重金属材料,如碳钢、不锈钢或耐腐蚀性钢。这些材料能够有效抵抗烟气的冲刷和磨损,保证换热器的稳定运行。
(2)考虑到烟气中的尘埃会在换热器中形成沉积物,影响换热效率,因此翅片管的材质和结构设计也尤为重要。翅片厚度应控制在一定范围内(通常为1到3mm),以避免积灰和腐蚀。同时,基管与翅片应加工成一个整体,可采用高频焊接或整体轧制等工艺,以确保结构的牢固和换热效率。
(3)一些特殊的耐腐蚀材料如304、316L不锈钢和TA2等也适用于高含尘量的烟气环境。这些材料具有良好的抗腐蚀性能,能够延长换热器的使用寿命。
5、根据烟气露点腐蚀温度
烟气露点腐蚀是造成换热器腐蚀的主要因素,根据烟气的露点温度对换热器进行分区选材,可有效延长设备使用寿命。在露点温度以上的高温段采用金属板式高效传热,容易发生露点腐蚀的低温段采用非金属材质,有效解决烟气腐蚀问题。
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