本實用新型涉及氣相與氣相間的換熱設備，具體是指能夠降低煙氣漏風率的換熱系統(tǒng)。

背景技術：

氣相與氣相間換熱器(以下簡稱煙氣換熱器)是一種利用高溫流體的熱量經熱交換加熱低溫流體的換熱設備，其普遍應用于電力、石油、化工等領域，作用在于余熱回收或加熱冷工質。對于回轉式的煙氣換熱器來說，一般其結構主要由殼體、換熱元件、轉動裝置等組成，受其結構簡單、操作方便、投資低廉等原因影響，其應用廣泛。然而，回轉式煙氣換熱器有不足之處，即存在一定量的高壓側介質向低壓側介質泄露(簡稱漏風率)，從而影響換熱效果、導致?lián)Q熱介質間相互摻雜或增加某一介質煙氣量等，此種漏風主要由高壓側介質向低壓側介質泄露引起，漏風來源主要由換熱元件孔內攜帶和密封片密封不徹底(固有間隙及溫差形變)等產生，且后者為主要因素。

目前，國內外普遍采用的降低漏風率方式為：在換熱元件和殼體的邊緣使用柔性較好的密封片(簡稱柔性密封)、密封裝置自動跟蹤間隙調整、降低換熱介質間差壓(雙層密封)、采用密封風(或低泄露風)并增大該風壓等。其中，采用密封風(或低泄露風)方式中，該密封風(或低泄露風)從某一介質中抽取或直接取用空氣，經風機加壓后導入密封箱內，利用密封箱內介質壓力大于各換熱介質壓力的差壓原理來實現阻止換熱介質間的串流。

以電力行業(yè)脫硫工藝普遍采用的煙氣換熱器(GGH)為例，在該工藝中，選擇既經濟又高效可行的煙氣換熱裝置是脫硫工藝中的關鍵環(huán)節(jié)，利用未脫硫的高溫煙氣通過換熱器去加熱脫硫后的凈煙氣，使原煙氣從130℃降低至100℃，凈煙氣從50℃被加熱到80℃，在提升煙氣抬升高度、強化廢氣擴散的同時，利用煙氣換熱器既可以回收高溫煙氣的熱量、節(jié)省能源，又可以保證脫硫塔的正常工作、減少水消耗，以及提高脫硫塔的脫硫效率、降低對大氣的污染。

以電力行業(yè)脫硫工藝普遍采用的煙氣換熱器(GGH)為例，常規(guī)GGH的結構如圖1、圖2所示，該系統(tǒng)包括回轉式換熱器、低泄露風機7和密封箱3，換熱器具有殼體1、換熱元件2和轉動裝置4，換熱元件2和轉動裝置4均內置在殼體1內，換熱元件2和轉動裝置4相連接，轉動裝置4能夠帶動換熱元件2旋轉，密封箱3內置在殼體1的中間，高溫高壓煙氣5從集風箱10的一側經過換熱元件2時，將熱量傳遞給換熱元件2而溫度降低，吸收熱量后的換熱元件2經轉動裝置4旋轉進入位于密封箱3另一側的低溫低壓煙氣6側，再與低溫低壓煙氣6發(fā)生熱交換，從而實現對低溫低壓煙氣6的加熱，集風箱10用于收集兩側的泄露風。

在此過程中，因高溫高壓煙氣5側的壓力高，約1～3kPa，低溫低壓煙氣6側壓力低，約0～-0.2kPa，該差壓引起高壓側向低壓側煙氣泄露現象，因此，在兩側煙氣換熱元件中間設置有密封箱3，低泄露風機7從低溫低壓煙氣6側抽取部分煙氣，并以高于高溫高壓煙氣5和低溫低壓煙氣6壓力的方式作為密封風8進入密封箱3內來阻止兩側煙氣的相互串流，以此降低高溫高壓煙氣5向低溫低壓煙氣6泄露的趨勢。

該運行方式的缺點為，對密封風8風壓要求高，約為高壓煙氣側壓力的2～4倍，且密封效果受密封片的密封性能、密封均勻性和溫差形變等因素影響大，當密封片故障、損壞或形變不均勻時，密封風8會大量由密封片損壞或間隙大處進入該側煙氣，即增大了該側的煙氣量，又降低了其它位置的密封效果。此外，由于換熱元件2轉動過程中會攜帶部分高溫高壓煙氣5和低溫低壓煙氣6進入密封箱3內成為密封風8的一部分，引起不同煙氣間相互混雜，混雜后的煙氣再借助密封風8風壓高于高溫高壓煙氣5和低溫低壓煙氣6的風壓，從而進入高溫高壓煙氣5側和低溫低壓煙氣6側，進而影響低溫低壓煙氣6的煙氣成分。從設備選材上看，因密封風8主要來自低溫低壓煙氣6，該煙氣中含有腐蝕性氣體SO₂和SO₃，在煙氣中水蒸汽和低溫的共同作用下，密封風8對低泄露風機7及其附屬煙道有較強腐蝕性，故常規(guī)低泄露風機7和其附屬煙道均需選用耐腐蝕材料或做防腐處理，增加了投資和維護成本。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供能夠降低煙氣漏風率的換熱系統(tǒng)，該換熱系統(tǒng)能夠有效降低回轉式煙氣換熱器的漏風率，相比傳統(tǒng)回轉式煙氣換熱器具有投資和維護成本低的優(yōu)點，還具有較好節(jié)能效果。

本實用新型的這一目的通過如下的技術方案來實現的：能夠降低煙氣漏風率的換熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括回轉式換熱器、低泄露風機和集風箱，所述換熱器具有殼體、換熱元件和轉動裝置，換熱元件和轉動裝置均內置在殼體內，換熱元件和轉動裝置相連接，所述的集風箱內置在殼體的中間，高溫高壓煙氣從集風箱的一側經過換熱元件時，將熱量傳遞給換熱元件而溫度降低，吸收熱量后的換熱元件經轉動裝置旋轉進入位于集風箱另一側的低溫低壓煙氣側，再與低溫低壓煙氣發(fā)生熱交換，從而實現對低溫低壓煙氣的加熱，集風箱用于收集兩側的泄露風，其特征在于：所述低泄露風機的入口與所述的集風箱相連通，低泄露風機的出口與高溫高壓煙氣側換熱元件的入口或出口相連通，低泄露風機用于收集集風箱的泄露風，然后將收集來的泄露風導入高溫高壓煙氣側中，所述系統(tǒng)還包括變頻控制器和壓力傳感器，所述變頻控制器與低泄露風機相連，用于控制低泄露風機的轉速，通過對低泄露風機的變頻控制實現集風箱內的壓力低于兩側壓力的目的，從而降低高溫高壓煙氣向低溫低壓煙氣的泄露量，所述的壓力傳感器為兩根，分別安裝在集風箱和低溫低壓煙氣側的低壓端的煙道內，用于監(jiān)控此二處的壓力。

本實用新型中，所述的高溫高壓煙氣也可以是高溫低壓煙氣或低溫高壓煙氣，相應地，低溫低壓煙氣也可以是低溫高壓煙氣或高溫低壓煙氣。

與現有技術相比，本實用新型將低泄露風機的取風方式進行了改變，低泄露風機采用變頻控制器控制轉速出力，且風機入口連接于集風箱上，出口連接于高壓煙氣側換熱元件的入口或出口處，用于將集風箱收集來的泄露風導入高壓煙氣側內，通過調節(jié)變頻控制的低泄露風機轉速，對集風箱內的煙氣進行抽取產生負壓，使集風箱內壓力低于兩側換熱介質的壓力，實現高壓側煙氣向低壓側煙氣泄露的控制，此運行方式還能夠使低泄露風機出力同比降低，節(jié)能效果顯現。

此外，從低泄露風機及其附屬煙道材質選擇上看，本實用新型采用的泄露風取風方式在當高壓側煙氣為高溫煙氣時，相比現有技術提高了通過低泄露風機的泄露風風溫，有利于減少煙氣中腐蝕性氣體對低泄露風機及其附屬煙道的腐蝕，降低了這些設備的投資和維護費用。該換熱系統(tǒng)能夠廣泛應用于諸如電力行業(yè)、鍋爐余熱回收等多個行業(yè)中。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是現有技術換熱系統(tǒng)的結構布置示意圖；

圖2是現有技術換熱系統(tǒng)中換熱器的結構示意圖；

圖3是本實用新型換熱系統(tǒng)實施例一的結構布置示意圖；

圖4是本實用新型換熱系統(tǒng)中換熱器的結構示意圖；

圖5是本實用新型換熱系統(tǒng)實施例二的結構布置示意圖。

附圖標記說明

1、殼體；2、換熱元件；3、密封箱；4、轉動裝置；5、高溫高壓煙氣；

6、低溫低壓煙氣；61、高壓端；62、低壓端；7、低泄露風機；

8、密封風；9、泄露風；10、集風箱；11、壓力傳感器；

12、變頻控制器。

具體實施方式

實施例一

本實用新型能夠降低煙氣漏風率的換熱系統(tǒng)的實施例一如圖3、圖4所示，該系統(tǒng)包括回轉式換熱器、低泄露風機7、集風箱10、變頻控制器12和壓力傳感器11。該換熱系統(tǒng)能夠廣泛應用于諸如電力行業(yè)、鍋爐余熱回收等多個行業(yè)中。

換熱器具有殼體1、換熱元件2和轉動裝置4，換熱元件2和轉動裝置4均內置在殼體1內，換熱元件2和轉動裝置4相連接，轉動裝置4能夠帶動換熱元件2旋轉，集風箱10內置在殼體1的中間，高溫高壓煙氣5從集風箱10的一側經過換熱元件2時，將熱量傳遞給換熱元件2而溫度降低，吸收熱量后的換熱元件2經轉動裝置4旋轉進入位于集風箱10另一側的低溫低壓煙氣6側，再與低溫低壓煙氣6發(fā)生熱交換，從而實現對低溫低壓煙氣6的加熱，集風箱10用于收集兩側的泄露風。

本實施例中，低泄露風機7的入口與集風箱10相連通，低泄露風機7的出口與高溫高壓煙氣5側換熱元件2的入口相連通，低泄露風機7用于收集集風箱10的泄露風9，然后將收集來的泄露風9導入高溫高壓煙氣5側中，變頻控制器12與低泄露風機7相連，用于控制低泄露風機7的轉速，通過對低泄露風機7的變頻控制實現集風箱10內的壓力低于兩側壓力的目的，從而降低高溫高壓煙氣5向低溫低壓煙氣6的泄露量，壓力傳感器11為兩根，分別安裝在集風箱10和低溫低壓煙氣6側的低壓端62的煙道內，用于監(jiān)控此二處的壓力。

本實施例中的集風箱10與現有技術的密封箱3結構相同，也可以采用類似的結構，該集風箱10位于高溫高壓煙氣5和低溫低壓煙氣6側的中間，用于收集兩側的泄露風。該換熱系統(tǒng)即能夠有效降低回轉式煙氣換熱器的漏風率，又能夠降低低泄露風機的投資、運行和維護成本。

本實施例的換熱系統(tǒng)在工作時，高溫高壓煙氣5流經換熱元件2時，將熱量傳遞給換熱元件2而溫度降低，吸收熱量后的換熱元件2經旋轉進入低溫低壓煙氣6側，再與低溫低壓煙氣6發(fā)生熱交換，從而實現對低溫低壓煙氣6的加熱。在高溫高壓煙氣5側和低溫低壓煙氣6側的中間位置設置有集風箱10，用于收集兩側的泄露風，低泄露風機7采用變頻控制器12控制轉速，低泄露風機7的入口連接于集風箱10上，低泄露風機7的出口連接于高壓煙氣側換熱元件的入口處，用于將集風箱10收集來的泄露風9導入高溫高壓煙氣5側內。

本實施例通過對低泄露風機7的變頻控制和監(jiān)控集風箱10與低溫低壓煙氣6煙道內煙氣壓力，實現高溫高壓煙氣5向低溫低壓煙氣泄漏量的調整控制，通過設置在集風箱10與低溫低壓煙氣6側低壓端62煙道內的壓力傳感器11，當集風箱10內壓力接近或高于低壓端62煙氣壓力時，變頻控制器12提高低泄露風機7的轉速，增加集風箱10內真空度，實現降低高溫高壓煙氣5向低溫低壓煙氣6泄露量的目的。

作為本實施例的變換，高溫高壓煙氣5也可以是高溫低壓煙氣或低溫高壓煙氣，相應地，低溫低壓煙氣6也可以是低溫高壓煙氣或高溫低壓煙氣。

實施例二

本實用新型能夠降低煙氣漏風率的換熱系統(tǒng)的實施例二如圖5所示，和實施例一不同的是，該實施例中低泄露風機7的出口連接于高溫高壓煙氣5側換熱元件的出口處。

如上所述，利用本實用新型可以實現降低高壓側煙氣向低壓側煙氣的泄露量，特別對于在煙氣換熱器運行使用中出現密封片損壞或脫落時效果更佳明顯，同時，在低泄露風機及其附屬煙道的材質選擇上也因流通煙氣條件的改善而能夠降低投資和維護成本。

本實用新型的上述實施例并不是對本實用新型保護范圍的限定，本實用新型的實施方式不限于此，凡此種種根據本實用新型的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術思想前提下，對本實用新型上述結構做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應落在本實用新型的保護范圍之內。