一、概述
在环保日益严重的今天，我公司在环保严峻形势下，开发出此设备，用于玻璃窑炉脱硫脱硝项目的烟气处理。编制热管式预热器制造、设计方案。本方案涵盖该热管预热器的设计、制造、试验、检验、验收等相关技术要求和技术方案。
1.对所提供的热管预热器、附件以及附属设备的质量、技术规格、文件图纸资料、技术服务、出厂验收、包装运输、到货开箱验收、安装指导、现场测试、设备初次投运等各个环节详细说明。
2.本方案中所提供的设备、材料是能够满足设计、安装、调试、正常生产、安全生产、紧急停车、事故处理、便于检修维护、达标达产及性能考核和验收要求的、全新的、性能优良的设备，并能满足询价文件和质疑的全部要求；
3.本方案所提供的设备的完整性、可靠性和安全性负完全责任；
二、标准及规范
1 设计原则
严格执行国家的法令，选用国家和行业最新版本标准。采用的新技术、新材料和新产品必须通过技术鉴定，满足施工图设计深度的要求。
1.1 适用范围
本规定适用于本项目热管预热器方案设计，以及其主要附属设备的制造、检验、验收、运输和安装的要求。
1.2设计采用的标准、规范
GB3087-2008 低中压锅炉用无缝钢管
GB13237-2013 优质碳素结构钢冷扎簿钢板和钢带
GB700-2006 碳素结构钢
GB985-2008 手工电弧焊焊接接头的基本型式和尺寸
72B109-95 碳钢-水热管空气预热器工程技术条件
NB/T47030-2013 锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管技术条件
GB/T699 -2015 优质碳素结构钢
GB13237 -2013 优质碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带
GB50205 -2017 钢结构工程施工质量验收规范
GB/T1804 一般公差、线性尺寸的未注公差
GB50009 建筑结构载荷规范
GB50011 建筑抗震设计规范
GB50205 钢结构工程施工质量验收规范
GB324 焊缝符号表示法
GB/T11263 热轧H型钢和剖分T型钢
HG/T20615 钢制管法兰
JB/T1616 管式预热器制造技术条件
GB/T14813 热管寿命试验方法
GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推存坡口》
GB/T 16400 绝热用硅酸铝棉及其制品
Q/HLJX 02 重力式热管
苏Q/B-25 碳钢-水重力热管技术条件
注：各种标准规范均以最新版为准，当相互有不一致时，以较严要求为准。
三、技术参数
预热器相关工艺设计数据见附表1。
表1
设计工况
冷烟侧： 流量，Nm3/h 800000
入口温度，℃ 45-55℃
出口温度，℃ 100-120℃
压降：允许，pa 655
换热面积m2 12262.7
热烟侧： 流量，Nm3/h 800000
入口温度，℃ 240*
出口温度，℃ 150
压降：允许，pa 449.8
换热面积m2 9886.57
烟气组成摩尔分数％（O2/N2/H2O/CO2）：
换热量：26925kw
供货范围、工作范围及交货状态
1.供货范围：
供货范围：热管式空气预热器 1套
主体材质： 管（翅片管）/框（Q235B）
设备理论重： ～323吨
设备长X宽X高： 6800x14500x12500
包括：
热管预热器箱体一套（含预热器各部件、保温衬里、支撑钢结构、热烟气和冷烟气进出口及配对法兰）、换热原件。
2.工作范围：
热管预热器工艺（传热和压降）计算
设备设计和制造；
材料的采购；
材料的复验；
焊接工艺规程及试验；
车间的检验及试验；
热管密封性试验；
设备清洁处理；
钢结构除锈及底漆的涂刷；
设备运输用包装；
运输；
竣工资料。
现场技术指导安装（不含现场施工）
3.供货状态：
预热器箱体采取模块式进行供货，热烟气、冷烟气进出口分体式供货，由买方负责现场安装，卖方负责指导安装。
考虑运输和吊装的方便，热管预热器为分体模块交货，现场组装，以防在运输过程中造成损坏。发运前乙方应清洗所有部件并对其做适当的防腐处理及必要的保护，以保证设备运到现场后不用采取另外的措施，至少能在室外存放6个月而不会产生任何损坏。
五、设计、制造技术要求
1热管预热器型式确定
热管式预热器是一种高效传热设备，70年代末在国外开始应用，我国炼油厂80年代以来，也已广泛应用其传热系数K高达40～70 w/m2.K，设备紧凑，重量轻，可单管拆换，也较耐露点腐蚀，但目前我国大部分热管均使用H2O作工质，由于饱和蒸汽压较大，可达8.76Mpa，工质许用温度一般在300℃以下，烟气一空气换热时，烟气温度通常不能超过360℃，但目前有些炼油厂加热炉排烟温度高达360℃～380℃，因此不能直接使用廉价钢一水热管，避免热管的超温。
本次设计在热管方面采用国内比较先进的无机传热技术，管内工质为无机蒸发液。该技术热管工作范围较宽，热管较耐高温，可避免热管高温爆管现象。同时考虑热管式预热器在烟气低温段会发生露点腐蚀，因此设计中考虑解决低温露点腐蚀问题，这样即提高了加热炉热效率，又保证装置安全，长周期运行。
2. 预热器的工艺设计
依据甲方提供的烟气温度350℃，经空气预热器降温至150℃，进脱硫塔喷淋脱硫，约55-60℃排除。
脱硫后的烟气含水分增大，会有白烟产生，现要求把脱硫后的烟气在此加热到200℃以上，排出（不冒白烟），在保证空气预热器安装尺寸的条件下。对热管空气预热器进行核算，核算时考虑：
1.预热器的热损失按4%计算，
2.冷烟气进口温度按55℃的情况下计算
3.确保热烟温度140℃的情况下计算热烟气出口温度。
3方案
1）热管全部采用翅片，烟气侧传热设计在机械设计和阻力降许可的范围内尽可能的提高流速，以减少积灰，提高传热效率和降低费用。为减少积灰传热管应采用低翅化比翅片管
2）热管式预热器：
a）换热管规格：管径φ38，有效换热：热烟气侧、净烟侧。
b）换热管排列形式：错排 。
c）烟气侧翅片规格：高频焊接翅片管；
d）空气侧翅片规格：高频焊接翅片管；
3）设计工况下热管预热器设计应具有处理适应高于预期烟气入口温度至少30℃的能力。
4）预热器钢结构材质为Q235-B。
5）为保证良好的密封性及较小的热变形量，热管预热器设中间管板。
6）热烟气、冷烟气进出口接口含配对法兰，并确保各接口具备一定的承重能力。
7）热管预热器热烟气、冷烟气均走管外逆向流动，热管作为传热管，利用热管内介质的相变冷凝产生的汽化潜热传递热量。采用离散型计算方法进行逐排计算，合理调整每排热管的传热面积，以确定并保证每排热管在正常的设计条件下工作。
8） 热管预热器的热管为垂直于管板布置形式，热管错排布置。
9）热管预热器的热管的管壳、封头等必须选用无腐蚀、无损伤、尺寸公差优良（不允许拼接、补焊等情况）的ND钢容器钢管，其质量符合GB150.2的规定。
10） 热管预热器的热管采用翅片管，翅片选用ND钢。
11）热管预热器的热管的焊接：按NB/T47030-2013《锅炉用高频电阻焊螺旋翅片管技术条件》
标准执行。高频焊接螺旋翅片管的翅片几何尺寸（翅高、厚、节距）焊接偏差：翅高偏差+0.75mm、-0.75mm；片距±0.2；翅片全长焊着率大于95%以上，翅片管翅片焊接质量检验合格后应进行水压试验。
12）热管预热器的热管采用碳钢-水热管，工质为除去杂质和离子的高纯度蒸馏水（电阻率（25℃）不小于3.5X105欧姆*厘米）加5％左右高锰酸钾及其它钝化剂。
13）热管预热器的热管、必须清洗、脱脂等处理后方可进行焊接、钝化等工序；管壳、封头、排气管等焊接均采用氩弧焊接。
14）热管预热器的热管采用加热排气法进行抽真空处理，单个热管的验收在制造厂内进行，按72B-109标准，抽检5%，但是不少于5根（热管60度左右）进行恒温水浴试验来检验热管加工质量。
15）热管预热器的热管年失效率 5%，在设计给定的工作温度下，不允许发生爆管现象。
16）热管预热器的中间管板与热端、冷端的密封采用线密封结构同时加密封圈，密封严密，确保热端与冷端之间不窜风。
17）热管预热器的钢结构应有足够的刚度，材质为Q235-B,应符合GB700-88《碳素结构钢》的要求。
18）热管预热器烟气侧均采用内保温，内保温采用轻质浇注料，保证在25℃无风环境下，预热器最高表面温度低于70℃。
19）热管预热器钢结构及壳体进行表面除锈和涂装。
20）热管预热器仪表套管、吹灰器接口（如果有）均按甲方提供的安装图设置。
六、检验及验收
1质量检验
a制造热管预热器的所有材料在进厂时必需有检验部门验收，验收合格后，仓库凭验收合格单后进行办理入库手续。
b制造过程，各车间领料后需有检验员确认后才能下料。
c工序转道前必需有检验验收合格后，并在流转卡上签字后才能转道，下道工序接收人员确认上道工序是否有检验员签字，如无则退回上道工序。
d热管预热器出厂应附有制造过程质量检验记录、产品质量合格证、主要的化学成分、常温力学性能和密封性能试验等检验报告。
e预热器最终检验前，应彻底清理所有的焊渣、锈皮。
f应进行外观检查并形成记录。尺寸检测包括整体尺寸检查、翅片完整性的检查，应满足详细工程设计安装图和相关技术文件的要求。
g热管应进行启动性能及等温性能试验，抽检比例不小于50%，如有不合格应进行100%检验。
h所有热管均应按《苏Q/B 碳钢-水重力热管技术条件》进行外观检查和听声法检查。
2质量控制
a）本公司严格按照GB/T19001-ISO9001质量体系程序文件、作业文件对热管预热器制造，从材料采购、制造、检验和试验、交付和服务的全过程进行严格管理和控制。
b）热管预热器的制造必须按设计图样规定的标准进行检验和试验，并保存原始记录。
3.热管预热器制造时质量控制检验点
