專利名稱：一種從含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能從含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，特別是從125°C以下低溫鍋爐尾氣中回收熱量的換熱器，屬于電站和工業(yè)鍋爐節(jié)能領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
火電廠的電站鍋爐、給工業(yè)企業(yè)供蒸汽或者熱水的工業(yè)鍋爐一般都安裝了除塵系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)。除塵系統(tǒng)主要為靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器等。脫硫系統(tǒng)大部分采用石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝。脫硫系統(tǒng)設(shè)置在除塵系統(tǒng)的下游，除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫。在鍋爐設(shè)計時，為避免空氣預(yù)熱器的腐蝕，鍋爐的排煙溫度均高于露點(diǎn)溫度，一般在125°C以上，對于貧煤和無煙煤鍋爐，鍋爐排煙溫度設(shè)計值通常為140°C左右，高水分褐煤的鍋爐排煙溫度通常在150°C左右。如果煤中的硫含量高，則排煙溫度會更高。煙氣經(jīng)過除塵器后溫度會有所降低，根據(jù)除塵設(shè)施不同溫降也不同。為了保證濕法的脫硫效率和系統(tǒng)的安全性，一般要求進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的溫度在80 90°C。如上所述，從鍋爐排放進(jìn)入除塵器之前的煙氣溫度140°C左右，蘊(yùn)涵著大量能量， 但從防腐蝕角度考慮，又屬于低溫氣體，并且此低溫氣體含有大量煙塵和酸性氣體。從脫硫角度考慮，還希望將此低溫氣體溫度降得更低些，保證較高的脫硫效率和節(jié)約水資源，因而這里存在兩種需求一是回收低溫?zé)煔獾挠酂?，二是降低進(jìn)入脫硫設(shè)施的煙氣溫度?，F(xiàn)有技術(shù)為實(shí)現(xiàn)這兩種需要主要面臨著兩大難題一是回收余熱的換熱器的腐蝕問題，二是回收余熱的換熱器的堵灰問題。中國專利(CN 101936522A)公開了一種電站低低溫省煤器，為了解決受熱面布置和腐蝕的問題，采用了螺旋翅片管受熱面，翅片管采用ND鋼(09CrCuSb) 制作。中國專利(CN 101737766A)公布了一中水媒式鍋爐排煙余熱回收利用裝置，其中的煙氣冷卻換熱器采用抗硫酸腐蝕材料制成，并且換熱器的蛇形管屏的間距根據(jù)煙氣溫度不同進(jìn)行調(diào)整，高煙溫側(cè)密、低煙溫側(cè)稀。以上兩種技術(shù)都采用耐酸腐蝕的材料制作換熱器， 均屬于被動防腐，沒有主動防腐，只能提高換熱器的工作壽命，不能從根本上解決問題。中國專利(CN200968618Y)公布了一種鍋爐低壓省煤器，換熱管束采用螺旋翅片管或者縱向翅片管，管子的基管和翅片作改性處理。中國專利(CN 201444009U)公開了一種用于鍋爐煙氣余熱回收的雙縱向翅片管，雖然具有防磨損抗積灰的能力，但是受熱面的擴(kuò)展能力較小。中國專利(CN 20171M91U)公布了一種分離式橢圓翅片熱管低壓省煤器，用以克服其磨損問題，但橢圓翅片管的制造困難。中國專利(CN 201072309Y)公開了一種鍋爐煙氣余熱回收裝置，換熱器的表面設(shè)有螺旋狀齒翅，采用齒翅管以提高傳熱效率。同樣，中國專利 (CN 201513909U)也公布了一種鍋爐煙氣深度冷卻器，也提到采用開齒的螺旋翅片管提高傳熱效率，但開齒的翅片管存在容易積灰和堵塞的問題。針對從低溫含塵酸性氣體，特別鍋爐鍋爐低溫排氣中回收熱量的換熱器的腐蝕、堵灰、受熱面布置問題，現(xiàn)有技術(shù)存在單純被動提高換熱面材質(zhì)、擴(kuò)展受熱面不足或者不利于清灰等不足和缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于面對從低溫含塵酸性氣體中回收熱量所遇到的腐蝕、堵灰等問題，克服現(xiàn)有技術(shù)中單純被動提高換熱面材質(zhì)、擴(kuò)展受熱面不足以及擴(kuò)展受熱面結(jié)構(gòu)不利于清灰等不足和缺陷，提供一種適用于從低溫含塵酸性氣體回收低溫余熱的換熱器，從而提高其抗腐蝕、堵灰的能力，并提高傳熱效率，特別適用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐等燃用含硫燃料所排放煙氣的余熱回收利用。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的—種從低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，換熱器含進(jìn)口煙道、出口煙道、螺旋翅片管出口集箱、螺旋翅片管人口集箱、螺旋翅片管。在螺旋翅片管第一排的每根管子上部設(shè)有帶噴淋孔的堿液噴淋管，在每根堿液噴淋管的上方覆蓋流線型防磨蓋板，在堿液噴淋管的入口處設(shè)有電磁閥。螺旋翅片管為軋制的整體型螺旋翅片管，基管和螺旋翅片之間有圓滑過渡，在螺旋翅片管的表面鍍有搪瓷層。堿液噴淋管的堿液噴淋孔噴出的液體為PH =8 10的NaOH溶液或者自然循環(huán)鍋爐汽包的排污水。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果從低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器內(nèi)設(shè)置堿液噴淋管，定期向換熱器內(nèi)噴灑堿性水，定期中和換熱器螺旋翅片管表面的酸性物質(zhì)成分，從而抑制酸性垢的蓄積和長大。堿液噴淋管位于螺旋翅片管的上面，噴淋管上面覆有流線型防磨蓋板，可阻擋螺旋翅片管被煙氣中的塵磨損并且將煙氣中的塵導(dǎo)向到螺旋翅片管之間的空隙，從而有效防止磨損。螺旋翅片管采用整體軋制型，翅片和基管之間有圓滑過渡，流線型好，有利于清灰和防止磨損。采用本技術(shù)的換熱器具有傳熱效率高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明所提供的換熱器示意圖。圖2為圖1的A-A截面視圖。圖3為本發(fā)明所涉及的換熱器流線型防磨蓋板示意圖。圖4為本發(fā)明所涉及的換熱器翅片管示意圖。圖5為本發(fā)明所涉及的換熱器堿液噴淋管示意圖。圖中1-含塵酸性氣體；2-堿液噴淋管；3-流線型防磨蓋板；4-螺旋翅片管； 5-進(jìn)口煙道；6-堿液噴淋管入口集箱；7-電磁閥；8-螺旋翅片管出口集箱；9-螺旋翅片管人口集箱；10-出口煙道；11-螺旋翅片；12-基管；13-圓滑過渡；14-堿液噴淋孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)、工作原理及實(shí)施方式圖1為本發(fā)明所提供的換熱器示意圖，圖2為本發(fā)明所提供的換熱器的A-A截面視圖。該換熱器包括進(jìn)口煙道5、出口煙道10、螺旋翅片管4、螺旋翅片管出口集箱8和螺旋翅片管入口集箱9，在螺旋翅片管4第一排的每根管子上部設(shè)有帶噴淋孔14的堿液噴淋管2，在每根堿液噴淋管2的上方覆蓋流線型防磨蓋板3，在堿液噴淋管的入口處設(shè)有電磁閥7。低溫含塵酸性氣體1從進(jìn)口煙道5進(jìn)入，從出口煙道10流出，換熱器的換熱工質(zhì)水從螺旋翅片管人口集箱9流入、從螺旋翅片管出口集箱8流出，通過換熱器內(nèi)的螺旋翅片管4
4低溫含塵酸性氣體1將熱量釋放給螺旋翅片管內(nèi)流過的工質(zhì)水。圖3為本發(fā)明所涉及的換熱器流線型防磨蓋板意圖，在堿液噴淋管2的上方覆蓋流線型防磨蓋板3。圖4為本發(fā)明所涉及的換熱器翅片管示意圖，螺旋翅片管4由基管12 和螺旋翅片11組成，螺旋翅片管4為軋制的整體型螺旋翅片管，基管12和螺旋翅片11之間有圓滑過渡13。螺旋翅片管4的材料為ND鋼，并且表面鍍搪瓷。圖5為本發(fā)明所涉及的換熱器堿液噴淋管示意圖，堿液噴淋管2噴入的液體為堿性液體，pH = 8 10的NaOH溶液或者自然循環(huán)鍋爐汽包的排污水。通過開關(guān)電磁閥7，控制向換熱器內(nèi)噴入堿液的量和頻率。實(shí)施例一臺300麗燃煤電站自然循環(huán)鍋爐，燃煤中的硫分含量1%，排放的煙氣中的SO2 濃度lOOOppm，塵濃度約10g/Nm3?？諝忸A(yù)熱器后排放煙氣溫度140°C左右。為回收排放煙氣中的余熱，在鍋爐空氣預(yù)熱器和下游的電除塵器之間布置一低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，煙氣從進(jìn)口煙道5進(jìn)入，從出口煙道10流出進(jìn)入電除塵器，來自電站低壓加熱器的低溫水從螺旋翅片管人口集箱9流入、從螺旋翅片管出口集箱8流出進(jìn)入除氧器，通過換熱器內(nèi)的螺旋翅片管煙氣將熱量釋放給螺旋翅片管內(nèi)流過的工質(zhì)水，從而利用煙氣余熱加熱汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)回水，減少汽輪機(jī)的抽汽。為降低運(yùn)行成本，堿液噴淋管噴入的液體為 PH = 9的NaOH溶液，也可噴入來自鍋爐汽包排污的堿性排污水從而降低NaOH溶液的消耗量，降低運(yùn)行成本。通過堿性溶液噴淋，中和了附著在換熱器表面的酸性物質(zhì)，有效降低了換熱器煙氣側(cè)管壁的結(jié)垢過程，降低了積灰和結(jié)垢對換熱器的換熱系數(shù)的影響，使換熱效率保持在較高水平，并延長了換熱器的使用壽命和運(yùn)行周期。
權(quán)利要求
1.一種從含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，該換熱器包括進(jìn)口煙道(5)、出口煙道 (10)、螺旋翅片管(4)、螺旋翅片管出口集箱(8)和螺旋翅片管入口集箱(9)，所述的螺旋翅片管由基管(1 和螺旋翅片(11)組成，其特征在于在螺旋翅片管(4)第一排的每根管子上部設(shè)有帶噴淋孔(14)的堿液噴淋管O)，在每根堿液噴淋管O)的上方覆蓋流線型防磨蓋板(3)，在堿液噴淋管的入口處設(shè)有電磁閥(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，其特征在于螺旋翅片管(4)為軋制的整體型螺旋翅片管，基管(1 和螺旋翅片(11)之間有圓滑過渡 (13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，其特征在于在螺旋翅片管的表面鍍有搪瓷層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從低溫含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，其特征在于堿液噴淋管⑵的堿液噴淋孔(14)噴出的液體為PH = 8 10的NaOH溶液或者自然循環(huán)鍋爐汽包的排污水。
全文摘要
一種從含塵酸性氣體中回收熱量的換熱器，換熱器含進(jìn)口煙道、出口煙道、螺旋翅片管出口集箱、螺旋翅片管人口集箱、螺旋翅片管。在螺旋翅片管上部設(shè)有帶噴淋孔的堿液噴淋管，在堿液噴淋管的上方覆蓋流線型防磨蓋板。堿液噴淋管下面為螺旋翅片管，螺旋翅片管為ND鋼軋制的整體型螺旋翅片管，在螺旋翅片管的表面鍍搪瓷層。通過堿液噴淋管定期向換熱器內(nèi)噴灑NaOH溶液或者自然循環(huán)鍋爐汽包的堿性排污水，中和換熱器螺旋翅片管表面的酸性物質(zhì)成分，從而抑制酸性垢的蓄積和長大。螺旋翅片管采用整體軋制型，翅片和基管之間有圓滑過渡，流線型好，有利于清灰和防止磨損。采用本技術(shù)的換熱器具有傳熱效率高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F28D7/08GK102519278SQ20111041981
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周曉彬, 張衍國, 李清海, 蒙愛紅, 韓峰 申請人:浙江清科電力科技有限公司, 清華大學(xué)