[发明专利]锡铁复合钢管

说明书

技术领域

本发明涉及炼油化工及电力行业的工业炉领域，尤其涉及到遭受烟气露点腐蚀设备的空预器或省煤器内部的热交换钢管。

背景技术

空气预热器、锅炉省煤器作为石化电力系统加热炉、锅炉的重要配件，主要起到能量的回收利用作用，为节能降耗的主要设备。近20年来，为提高空预器或省煤器的使用寿命，避免烟气的露点腐蚀，国内外在其设备的热交换钢管上做了大量科研工作，试图找到一种长周期运行的热交换钢管，目前比较流行的钢管主要有以下几种：

1普通钢管：近40 年来, 国内外对钢管换热器进行了大量的强化传热研究, 取得了丰硕的成果。目前已有的强化传热管技术不下百余种，通过强化传热能提高换热效率达50%以上，但抗露点腐蚀能力差，冷风端管壁金属温度低，存在典型的三角形区域腐蚀，使用寿命不足2年；

2热管：热交换器中的热管一般由管壳和内部工作液体(工质)组成。石化行业中常用的热管为常温热管，换热效果强，但工作温度一般为0-200℃，在高于300℃的烟气中应用效果较差，易出现爆管和产生不凝气，低温时同样发生烟气露点腐蚀。年失效率大于5%以上，运行周期明显过短；

3搪瓷管：普通碳钢管外涂一层耐酸搪瓷。与钢管相比，传热系数相对降低，搪瓷表面光滑,不易结垢和积灰，耐磨损、抗腐蚀。但缺点是投资过大，搪瓷易碎，在安装过程中容易出现损坏。

发明内容

本发明针对现有技术的现状，开发出抗露点腐蚀的锡铁复合钢管，提高空预器或省煤器的使用寿命。

锡铁复合钢管有内部的45#无缝钢管和外部0.8-1.5mm厚的金属锡组成。

锡铁复合管的制作采用钢管包覆技术，将计算好宽度的锡板进行剪裁，通过不断变径的模具，通过钢管包覆机的作用，使锡板均匀密实的贴在钢管上，然后采用自动焊接技术将缝隙焊牢，最后对焊缝进行X光探测，打磨成型。

锡铁复合钢管具有钢管的强度，便于安装和拆卸，同时具有金属锡的抗腐蚀性。内部钢管流动介质为空气，没有腐蚀性，在外部有烟气露点腐蚀的部位，接触面为抗腐蚀的锡，避免了设备的腐蚀。

锡铁复合钢管中锡的热导率66.6W/(m.k)，优于钢管的热导率80W/(m.k)，比搪瓷管的传热效果高出20%。

在锡铁复合钢管内部可以采用各种成熟的强化导热技术，如添加扰流子增加扰动达到强化传热。

锡铁复合钢管的工作温度在300℃以下，发生烟气露点腐蚀的温度一般在250℃以下部位，因此，锡铁复合钢管安装在热交换器的250℃以下烟气区域。锡铁复合钢管既可以在新建的设备上安装，也可以替换现有的热交换管，安装方便，无维护费用。

本发明工艺简单、操作方便、生产成本低，使用寿命达20年以上。

具体实施

图1为空气预热器或省煤器的主要架构图：空气走管程，烟气走壳程，设备内部250℃温度线以上部位为锡铁复合钢管，其余为普通钢管；

图2为锡铁复合钢管的结构图，外层为锡层，厚度为0.8-1.5mm左右，内层为钢管，通常为无缝钢管，材质为45#钢，厚度3-5mm。