一種用于低溫?zé)煔庥酂峄厥盏乃芰蠐Q熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電廠鍋爐和各種工業(yè)鍋爐尾部低溫?zé)煔庥酂峄厥绽妙I(lǐng)域的塑料換熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]資料顯示，截至2013年末，我國煤炭年消耗量達(dá)24.75億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，石油年消耗量達(dá)6.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，天然氣年消耗量達(dá)2.175億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，化石能源消耗量占全國總能源消費(fèi)比重的90.2%，龐大的能源消費(fèi)量，使整個(gè)社會(huì)和自然環(huán)境承受著巨大的壓力，同時(shí)，全球氣候變化問題也已被提上各國政治議程，近年來有關(guān)全球各主要國家的碳排放問題已成為輿論的主要焦點(diǎn)，碳排放問題的實(shí)質(zhì)即是能源消費(fèi)量的問題。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展長期依賴能源的大量投入，迫于政治、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)的多重壓力，在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新時(shí)期，節(jié)能減排是一項(xiàng)不可忽略的重要課題。
[0003]各行業(yè)的余(廢)熱總資源約占其燃料消耗總量的17% — 80%，其中容易回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%，也就是說，易回收利用的余熱資源約為燃料消耗總量10.2% — 48%。電廠余熱占很大一部分比例，其他工礦企業(yè)余熱主要集中在鋼鐵、石油、化工、建材等領(lǐng)域。回收余熱節(jié)能的潛力是非常大的。
[0004]在火力發(fā)電廠鍋爐或者其他工業(yè)鍋爐中，煙氣進(jìn)入低溫受熱面后，其中的水蒸汽由于煙溫降低或接觸溫度較低的受熱面而發(fā)生凝結(jié)。煙氣中水蒸汽開始凝結(jié)的溫度為水露點(diǎn)。純凈的水蒸汽的露點(diǎn)決定于它在煙氣中的分壓力，水蒸汽的露點(diǎn)通常低達(dá)45-54°C。一般排煙在100°C以上，不易發(fā)生低溫受熱面結(jié)露。但是實(shí)際煙氣中都會(huì)含有二氧化硫，其中一部分會(huì)進(jìn)一步氧化為三氧化硫，三氧化硫與煙氣中的水蒸氣結(jié)合則成硫酸蒸汽。煙氣中硫酸蒸汽的凝結(jié)溫度稱為煙氣的酸露點(diǎn)。它比水露點(diǎn)要高得多。由于傳統(tǒng)的鍋爐煙氣管路通道多用金屬材料制成，低溫?zé)煔庠诮饘俨牧媳砻娼Y(jié)露，形成酸液，沾灰結(jié)渣，腐蝕金屬材料，堵塞煙氣通道，影響煙氣正常流動(dòng)。
[0005]現(xiàn)有的換熱器換熱管束為了防止低溫?zé)煔獾乃嵝愿g，多采用耐腐蝕材料的換熱器，如ND鋼、搪玻璃鋼等，或在換熱器的表面涂上防腐蝕材料，對(duì)換熱器金屬表面進(jìn)行滲鋁、滲鉻處理。這些處理方法雖能有效減小低溫?zé)煔庵薪饘俨牧系乃嵝愿g，但存在價(jià)格昂貴、導(dǎo)熱系數(shù)很低、換熱體巨大、以及結(jié)垢后人工清理時(shí)會(huì)造成外襯材料的破損并使內(nèi)部金屬管腐蝕的缺點(diǎn)。
[0006]現(xiàn)有一種用于低溫?zé)煔鈸Q熱的塑料換熱器可彌補(bǔ)以上缺點(diǎn)。塑料換熱器的主要換熱部件是由氟塑料制成，具有價(jià)格低、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。然而，相對(duì)于金屬材料，氟塑料的導(dǎo)熱系數(shù)較低，為了確保有效換熱，一般的塑料換熱器采用薄管壁、小管徑的氟塑料管束，顯著減小氟塑料換熱管束的熱阻，提高傳熱系數(shù)。這種塑料換熱器的缺點(diǎn)是氟塑料管由于管壁太薄，在煙氣的沖刷下易發(fā)生抖動(dòng)變形，嚴(yán)重影響換熱器工作壽命及換熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于低溫?zé)煔庥酂峄厥盏乃芰蠐Q熱器，要解決傳統(tǒng)的煙氣換熱器易發(fā)生低溫腐蝕、沾灰結(jié)渣等問題，同時(shí)，克服了一般塑料換熱器中，氟塑料管由于管壁太薄，在煙氣沖刷作用下，易發(fā)生抖動(dòng)變形，影響工作壽命和換熱性能的缺點(diǎn)，提出一種既能防止換熱器低溫腐蝕，又能使氟塑料管束在煙氣沖刷下保持原設(shè)計(jì)形態(tài)、不易發(fā)生抖動(dòng)變形的塑料換熱器。
[0008]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0009]一種用于低溫?zé)煔庥酂峄厥盏乃芰蠐Q熱器，包括外殼以及設(shè)置在外殼上端使外殼封閉的封頭，在所述封頭內(nèi)設(shè)置有煙氣隔板使封頭被分隔形成低溫?zé)煔廨斎肟涨缓偷蜏責(zé)煔廨敵隹涨?，在所述封頭在所述低溫?zé)煔廨斎肟涨粋?cè)壁上設(shè)置有低溫?zé)煔馊肟冢谒龅蜏責(zé)煔廨敵隹涨粋?cè)壁上設(shè)置有低溫?zé)煔獬隹?，在所述封頭下端設(shè)置有煙氣出入口端板，在所述外殼靠近其底部一端設(shè)置有煙氣轉(zhuǎn)向端板，所述煙氣入口端板與所述煙氣轉(zhuǎn)向端板之間形成冷凝水空腔，在所述冷凝水腔體內(nèi)相對(duì)的兩側(cè)壁上由上向下間隔設(shè)置有折流板使冷凝水腔體內(nèi)形成之字形水流通通道，在所述煙氣出入口端板和煙氣轉(zhuǎn)向端板之間設(shè)置有依次貫穿煙氣出入口端板、折流板和煙氣轉(zhuǎn)向端板的氟塑料管束，所述氟塑料管束上端分別與低溫?zé)煔廨斎肟涨缓偷蜏責(zé)煔廨敵隹涨幌噙B接，在所述冷凝水腔體靠近煙氣出入口端板一端側(cè)壁上設(shè)置有冷凝水出口，在所述冷凝水腔體靠近煙氣轉(zhuǎn)向端板一端的側(cè)壁上設(shè)置有冷凝水入口。
[0010]低溫?zé)煔馔ㄟ^低溫?zé)煔馊肟谶M(jìn)入低溫?zé)煔廨斎肟涨?，通過與低溫?zé)煔廨斎肟涨幌噙B接的氟塑料管束輸入到煙氣轉(zhuǎn)向端板下方的空腔內(nèi)，通過與低溫?zé)煔廨敵隹涨幌噙B接的氟塑料管束輸出到低溫?zé)煔廨敵隹涨粌?nèi)，并從低溫?zé)煔獬隹谳敵?；冷凝水通過冷凝水入口進(jìn)入外殼內(nèi)，在折流板的作用下，冷凝水在外殼內(nèi)沿之字形軌跡從冷凝水出口輸出，在冷凝水通過氟塑料管束外壁時(shí)，帶走氟塑料管束外壁上的熱量，從而使得從氟塑料管束通過的煙氣的熱量被帶走，實(shí)現(xiàn)煙氣降溫。
[0011]本發(fā)明采用煙氣走管程，冷凝水走殼程的布置方式，低溫?zé)煔庾缘蜏責(zé)煔馊肟谶M(jìn)入殼內(nèi)，通過煙氣出入口端板，進(jìn)入氟塑料管束，流過氟塑料管束后經(jīng)煙氣轉(zhuǎn)向端板上的煙氣轉(zhuǎn)向通孔流出端流出后，再由煙氣轉(zhuǎn)向端板進(jìn)入氟塑料管束，然后由煙氣出入口端板流出，最后從低溫?zé)煔獬隹诹鞒?，完成煙氣在管?nèi)的行程。冷凝水自冷凝水入口進(jìn)入殼內(nèi)，在殼內(nèi)流經(jīng)折流板，最后由冷凝水出口流出。
[0012]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在所述冷凝水腔體下部側(cè)壁上設(shè)置有排污口。
[0013]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述氟塑料管束由氟塑料制成的管材制成，所述管材的壁厚為0.5-2_，所述管材的直徑為3-10_。
[0014]通過采用壁厚為0.5-2mm、直徑為3_10mm的管材，可有效防止氟塑料管在煙氣沖刷下抖動(dòng)變形。本發(fā)明可以采用添加石墨的、具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的氟塑料制成的管材。添加石墨的、具有高導(dǎo)熱系數(shù)的氟塑料制成，由于氟塑料管耐腐蝕、耐磨損的特性，可以將管子做的很細(xì)，從而獲得極大的換熱面積，所以氟塑料管束的換熱面積通暢是常規(guī)金屬管換熱器的5-20倍，大幅提升換熱能力。較一般的氟塑料管的壁厚更厚，可防止塑料管在煙氣沖刷下抖動(dòng)變形，降低換熱器因管材抖動(dòng)變形而損壞的可能性，減小后期維修成本，以及設(shè)備停運(yùn)造成的其他損失。
[0015]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述折流板為氟塑料制成。
[0016]所述折流板可以采用與氟塑料管束相同的材料制成，即添加石墨的、具有高導(dǎo)熱系數(shù)的氟塑料制成，既起到折流板的作用，又充當(dāng)強(qiáng)化傳熱的肋片。
[0017]進(jìn)一步地，為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述氟塑料管束貫穿所述折流板且通過熱熔焊技術(shù)固定在所述折流板上。
[0018]利用現(xiàn)有的熱熔焊技術(shù)，將折流板與氟塑料管束焊接在一起，一方面可減小管束的抖動(dòng)變形，另一方面也可作為肋片，強(qiáng)化散熱，二者均有利于提高經(jīng)濟(jì)效益本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0019](I)本發(fā)明采用氟塑料管束制成煙氣流通管道，能夠?qū)崿F(xiàn)耐低溫腐蝕的效果；通過采用煙氣走管程，冷凝水走殼程的布置方式能夠?qū)崿F(xiàn)防積灰、防結(jié)垢、能夠長期安全穩(wěn)定高效運(yùn)行的效果
[0020](2)本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電廠鍋爐和各種工業(yè)鍋爐尾部低溫?zé)煔庥酂峄厥?，可提高能源整體利用效率；
[0021](3)本發(fā)明采用氟塑料換熱管束替代金屬管束，可有效防積灰、防結(jié)垢、防止低溫腐蝕，從全生命周期角度看，采用本發(fā)明技術(shù)可降低成本。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施