CN103968405B - 一种具有除雾功能的烟气加热器 - Google Patents
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Abstract
一种具有除雾功能的烟气加热器，包括外壳，在外壳直段前端设置有四排腰圆管，第一排和第四排腰圆管竖直布置，并分别与进水集箱和出水集箱连通，第二排和第三排腰圆管呈八字形布置，四排腰圆管通过腰圆管连接弯头连接，构成蛇形管，腰圆管均采用窄间隙布置；在外壳直段后端设置有水平布置的多排鳍片管，鳍片管与设置在外壳两端的集箱连通，四排腰圆管和多排鳍片管构成的换热管束将烟气加热器分为湿烟气区和干烟气区；本发明不仅能对烟气进行加热而且还可以进一步降低烟气中液滴的含量，将除雾和加热结合起来，提高烟气温度，从而提高烟气升力，减小污染物分散浓度，避免石灰雨；降低烟气湿度，减轻酸性液滴对烟道和烟囱的腐蚀。
Description
技术领域
本发明属于锅炉烟气脱硫***中烟气加热器技术领域，具体涉及一种具有除雾功能的烟气加热器。
背景技术
目前锅炉烟气脱硫已成必然要求。在湿法脱硫中，经脱硫处理的烟气，温度均较低。温度过低的烟气从烟囱排出时，使烟气的浮力(或称浮升高度)下降，同时烟气的出口速度也相应下降，即烟囱有效高度降低，将导致从烟囱排出的残余SOX、NOX和粉尘物质不能充分地扩散，这是环保所不允许的；并且烟气温度过低，烟气中的水分会凝结，形成石灰雨，污染周围环境，并且凝结下来的液体含有酸性成分，对烟道和烟囱产生腐蚀。有的国家甚至规定烟囱的排烟温度应大于一定值。为此脱硫处理后的烟气一般要进行再加热，以利于烟气的扩散，减缓腐蚀。
并且由于经湿法脱硫后的烟气温度低于水露点，烟气中的水分会凝结成液滴，同时在脱硫塔运行过程中，石灰浆液也易形成液滴。这些液滴中不仅含有水分，而且溶有硫酸、硫酸盐以及二氧化硫等腐蚀性成分，这些液滴会对后面烟道和烟囱造成沾污和严重腐蚀，所以一般在脱硫塔内安装有除雾器，用来降低脱硫后烟气中液滴的含量。但是由于除雾器效率不高，从脱硫塔内出来的烟气中仍含有不少液滴，因此进一步降低烟气中液滴的含量很有必要。据文献，有的脱硫***在普通的烟气换热器后再加装一级水平型的除雾器，但是这会增加***的复杂性、占用空间和成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有除雾功能的烟气加热器，不仅能够对烟气进行加热而且还可以进一步降低烟气中液滴的含量，将除雾和加热结合起来，提高烟气温度，从而提高烟气升力，减小污染物分散浓度，避免石灰雨；降低烟气湿度，减轻酸性液滴对烟道和烟囱的腐蚀。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有除雾功能的烟气加热器，包括外壳1，在外壳1直段前端设置有四排腰圆管2，第一排和第四排腰圆管2竖直布置，并分别与进水集箱4和出水集箱12连通，第二排和第三排腰圆管2呈八字形布置，所述四排腰圆管2通过腰圆管连接弯头3连接，构成蛇形管，所述腰圆管2均采用窄间隙布置；在外壳1直段后端设置有水平布置的多排鳍片管5，所述鳍片管5与设置在外壳1两端的集箱6连通，所述四排腰圆管2和多排鳍片管5构成的换热管束将烟气加热器分为湿烟气区和干烟气区。
所述四排腰圆管2下部的壳体1与水平方向轻微倾斜预设角度，并开有多个小孔。
所述预设角度为5°～10°。
所述四排腰圆管2下部的壳体1下还设置有集液槽7，所述集液槽7底部呈倾斜状，并在倾斜低端开有圆孔，圆孔连接疏水管8，疏水管8上安装有疏水阀9。
在所述四排腰圆管2与多排鳍片管5间设置有蒸汽吹灰装置10，烟气加热器运行的时候，蒸汽吹灰装置10向两边吹扫蒸汽，达到吹灰的目的；停炉的时候，向腰圆管2喷水，对其进行清洗。
所述集箱6采用集箱连接弯头13连接。
所述腰圆管2采用耐腐蚀的不锈钢材料。
所述鳍片管5采用以圆管为基管的翅片管。
所述翅片管为H型翅片管、螺旋翅片管或针型翅片管。
所述四排腰圆管2中均既能够通热水又能够通蒸汽。
本发明最大的特点是采用腰圆管2窄间距布置，且第2排和第3排腰圆管2采用八字型排列。具有以下优点：
一、腰圆管2窄间距八字形布置，窄间距布置能够强化层流换热，且腰圆管2强化换热面远远大于圆管；八字形排列构成折线形通道，对烟气中的液滴具有离心力的作用。由于这两方面的原因，烟气中的液滴一部分受热气化，一部分聚集到管子表面，随后由底部排出加热器，从而实现了除雾的功能。本发明将除雾和加热两种功能结合起来，提高烟气温度，从而提高烟气升力，减小污染物分散浓度，避免石灰雨；降低烟气湿度，减轻酸性液滴对烟道和烟囱的腐蚀。
二、腰圆管2和鳍片管5采用直管，便于加工和安装，管子损坏时也便于维修。
三、设有蒸汽吹灰装置10，定期吹除聚集在腰圆管2和鳍片管5上的积灰，并且在停炉的时候，对腰圆管2喷水，进行清洗，减缓堵塞和腐蚀。
四、四排腰圆管2中既可以通热水又可以通蒸汽，可自由选择。通蒸汽的时候加热效率高，冷端腐蚀轻；通热水的时候，节约能源，又能满足加热要求。
五、由弯头3和腰圆管2组成的蛇形管采用顺流布置，第一排腰圆管2中加热工质热水或蒸汽的温度比逆流布置高，减轻冷端的低温腐蚀。
附图说明
图1是本发明加热器的立体示意图。
图2是本发明加热器的主视图。
图3是图2沿B-B向剖面示意图。
图4是本发明加热器的俯视图。
图5是图4沿A-A向剖面示意图。
图6是腰圆管2的结构示意图。
图7是腰圆管2与圆管的对比示意图。
图8是腰圆管2八字形排列烟气流动方向示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作详细说明。
本发明使用时，烟气加热器进口烟道与脱硫塔出口烟道相贯通连接，烟气加热器出口烟道与烟囱进口烟道相贯通连接。
如图1至图5所示，本发明一种具有除雾功能的烟气加热器，包括外壳1，在外壳1直段前端设置有四排腰圆管2，第一排和第四排腰圆管2竖直布置，并分别与进水集箱4和出水集箱12连通，第二排和第三排腰圆管2呈八字形布置，所述四排腰圆管2通过腰圆管连接弯头3连接，构成蛇形管，所述腰圆管2均采用窄间隙布置；在外壳1直段后端设置有水平布置的多排鳍片管5，所述鳍片管5与设置在外壳1两端的集箱6连通，所述集箱6采用集箱连接弯头13连接；所述四排腰圆管2和多排鳍片管5构成的换热管束将烟气加热器分为湿烟气区和干烟气区。
作为本发明的优选实施方式，所述四排腰圆管2下部的壳体1与水平方向轻微倾斜预设角度，并开有多个小孔。进一步地，所述预设角度为50～100。
如图2所示，作为本发明的优选实施方式，所述四排腰圆管2下部的壳体1下还设置有集液槽7，所述集液槽7底部呈倾斜状，并在倾斜低端开有圆孔，圆孔连接疏水管8，疏水管8上安装有疏水阀9。
如图3所示，作为本发明的优选实施方式，在所述四排腰圆管2与多排鳍片管5间设置有蒸汽吹灰装置10，烟气加热器运行的时候，蒸汽吹灰装置10向两边吹扫蒸汽，达到吹灰的目的；停炉的时候，向腰圆管2喷水，对其进行清洗。
作为本发明的优选实施方式，所述腰圆管2采用耐腐蚀的不锈钢材料。
作为本发明的优选实施方式，所述鳍片管5采用以圆管为基管的翅片管。进一步地，所述翅片管为H型翅片管、螺旋翅片管或针型翅片管。
本发明的工作原理为：本发明的外壳1，构成烟气主通道，脱硫塔出来的烟气从左侧进入烟气加热器，经过第一排腰圆管2时，产生了初级气液分离，一部分液体因受热气化，一部分聚集到腰圆管2表面，之所以用腰圆管2窄间距布置，是由于窄间距布置具有强化层流换热的作用，且与圆管相比腰圆管2强化换热面大大增加，如图7所示。当烟气经过第2排和第3排腰圆管2时，产生了第二级气液分离。如图8所示，两排腰圆管2呈八字形排列构成折线形通道，由于惯性和离心力的作用，烟气中的液滴撞击并吸附到腰圆管2表面。烟气经过第4排腰圆管2进行均流，然后进入鳍片管5构成的干烟气区进行进一步加热，最后排出加热器。聚集到腰圆管2上的液滴由于重力的作用会顺着管子向下流动，滴落到壳体1下部的倾斜面11上，通过小孔，最后经过集液槽7、疏水管8和疏水阀9排出加热器。在锅炉运行的过程中，布置在中间的蒸汽吹灰装置10定期向两边吹扫蒸汽，吹除聚集在管子表面的烟灰；停炉的时候，吹灰装置10向腰圆管2喷水，对其进行清洗。
四排腰圆管2内均既可以通热水也可以通蒸汽，鳍片管5内均通热水，腰圆管2与弯头3组成的蛇形管顺流布置，有利于减轻冷端腐蚀。
Claims (9)
1.一种具有除雾功能的烟气加热器，包括外壳(1)，其特征在于：在外壳(1)直段前端设置有四排腰圆管(2)，第一排和第四排腰圆管(2)竖直布置，并分别与进水集箱(4)和出水集箱(12)连通，第二排和第三排腰圆管(2)呈八字形布置，所述四排腰圆管(2)通过腰圆管连接弯头(3)连接，构成蛇形管，所述腰圆管(2)均采用窄间隙布置；在外壳(1)直段后端设置有水平布置的多排鳍片管(5)，所述鳍片管(5)与设置在外壳(1)两端的集箱(6)连通，所述四排腰圆管(2)和多排鳍片管(5)构成的换热管束将烟气加热器分为湿烟气区和干烟气区；在所述四排腰圆管(2)与多排鳍片管(5)间设置有蒸汽吹灰装置(10)，烟气加热器运行的时候，蒸汽吹灰装置(10)向两边吹扫蒸汽，达到吹灰的目的；停炉的时候，向腰圆管(2)喷水，对其进行清洗。
2.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述四排腰圆管(2)下部的外壳(1)与水平方向轻微倾斜预设角度，并开有多个小孔。
3.根据权利要求2所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述预设角度为5°～10°。
4.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述四排腰圆管(2)下部的外壳(1)下还设置有集液槽(7)，所述集液槽(7)底部呈倾斜状，并在倾斜低端开有圆孔，圆孔连接疏水管(8)，疏水管(8)上安装有疏水阀(9)。
5.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述集箱(6)采用集箱连接弯头(13)连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述腰圆管(2)采用耐腐蚀的不锈钢材料。
7.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述鳍片管(5)采用以圆管为基管的翅片管。
8.根据权利要求7所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述翅片管为H型翅片管、螺旋翅片管或针型翅片管。
9.根据权利要求1所述的一种具有除雾功能的烟气加热器，其特征在于：所述四排腰圆管(2)中均既能够通热水又能够通蒸汽。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160224 |
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