CN207378854U - 一种烟气相变换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气相变换热装置，包括烟道进管、烟道出管、相变下段、相变上段、气包、下翅片管、上翅片管、吹灰机；烟道进管与相变下段一侧连接，烟道进管上部呈水平状，烟道进管下部向下延伸倾斜；烟道出管与相变下段另外一侧连接，烟道出管下部呈水平状，烟道出管上部向下延伸倾斜；相变下段连接在烟道进管和烟道出管之间；气包连接在相变上段与相变下段之间；下翅片管设置在相变下段内部，下翅片管下端连通气包下端；上翅片管设置在相变上段之间，上翅片管下端连通气包上端；吹灰机连接在相变下段下部。本实用新型大幅度降低烟气的排放温度，回收效果好，避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本。

Description

一种烟气相变换热装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气相变换热装置，属于烟气处理技术领域。

背景技术

目前，我国以燃油、燃气为主的锅炉，燃烧时通常会产生硫氧化物，硫氧化物与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点)，就会在其表面形成液态硫酸(称为结露)。长期以来，尾部烟道堵塞腐蚀等状况时常发生，难以避免，目前国际上最通用的方法是用换热器来解决上述问题。一般常用的换热器为管式换热器，其金属受热面最低壁面温度与热流体排放温度之间大致处于一种倍数关系，即排烟温度为140℃时相应的最低壁温仅为70℃左右。对于热管换热器，如果金属受热面壁面温度要求不低于77.8℃时，其排烟温度通常不得低于155℃，否则必然引起低温结露腐蚀；上述换热器的壁温只能作为校核温度，也就是说，当运行工况因运行需要必须进行调整时，即便知道必然会发生低温腐蚀也无法避免，没有办法直接对壁温进行调整控制。

相变换热技术是一个全新的换热技术，采用了热管的原理，提出了“相变段”这一概念，开创了以“壁面温度”作为换热器最基本的设计参数这一新理念。从根本上解决了低温腐蚀难题。“相变段”的概念是将原热管换热器中相互独立的部分，通过优化设计构造成一个关联的整体。保证“相变段”受热面最低壁面温度只有微小的梯度温降。同时，利用“相变段”将被加热介质(如空气、水)的温度适当地提高。被预热了的空气可以保证下级空预器的安全，解决了低温腐蚀问题；被加热的风回收了烟气中的余热，实现了节能的目的。通过“相变段”风量的调节，可以对受热面最低壁温面度实现闭环控制，实现了壁面温度的恒定或调节。

现阶段，为了防止积灰，工艺流速的设计是必要的，但前提是与阻力、磨损、换热面积及经济造价等多因素要统筹考虑。传统相变换热器的设计是以壁面温度作为第一设计参数，其最低壁面温度整体均匀，在正常运行状况下，可根据负荷及燃料变化可控可调，使其始终控制在酸露点温度以上，所以能从机理上根本解决酸露腐蚀问题，加之弱爆吹灰器定时的正常吹灰，相变下段是不会产生结露、积灰。由于相变换热器不可避免地运行于开、停炉或其它非正常状况，所以在某些时段，相变下段的壁面温度可能会低于烟气酸露点，从而难免会产生少量的积灰。此外相变下端内的翅片管还容易发生磨损，降低使用寿命。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种烟气相变换热装置，能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量的中低温热能被有效回收，产生较好的经济效益，避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种烟气相变换热装置，所述换热装置包括烟道进管、烟道出管、相变下段、相变上段、气包、下翅片管、上翅片管、吹灰机；所述烟道进管与所述相变下段一侧连接，烟道进管上部呈水平状，烟道进管下部向下延伸倾斜；所述烟道出管与所述相变下段另外一侧连接，烟道出管下部呈水平状，烟道出管上部向下延伸倾斜；所述相变下段连接在所述烟道进管和烟道出管之间；所述气包连接在所述相变上段与所述相变下段之间；所述下翅片管设置在所述相变下段内部，下翅片管下端连通所述气包下端；所述上翅片管设置在所述相变上段之间，上翅片管下端连通所述气包上端；所述吹灰机连接在所述相变下段下部。

如上所述的一种烟气相变换热装置，所述烟道进管与所述烟道出管的中心线互相平行，所述中心线沿烟气走向依次降低。改变烟气的走向，有利于烟气的流动。

如上所述的一种烟气相变换热装置，所述下翅片管外侧设有防磨瓦，所述防磨瓦外侧设有导流板，所述导流板沿烟气走向设置。防磨瓦提高下翅片管的耐磨能力，保证相变换热装置的正常使用。

如上所述的一种烟气相变换热装置，所述相变下段底部设有放灰斗。放灰斗防止相变下段内部翅片管上产生积灰，同时，便于检修和紧急情况时使用。

如上所述的一种烟气相变换热装置，所述下翅片管上端连通所述气包上端，上翅片管上端连通所述气包上端。上翅片管和下翅片管通过气包实现气水分离，饱和蒸汽和饱和水在密闭***内自然循环。下翅片管吸收锅炉尾部烟气余热，形成饱和蒸汽，上翅片管放热，饱和蒸汽相变成饱和水。

本实用新型的有益效果是：能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量的中低温热能被有效回收，产生较好的经济效益；在降低排烟温度的同时，保持烟道受热面壁面温度远离酸露点的腐蚀区域，避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本；实现了受热面最低壁面温度处于可控可调状态，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定，并能适应锅炉的燃料品种以及负荷的变化；避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本。

附图说明

图1为烟气相变换热装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一种烟气相变换热装置，换热装置包括烟道进管1、烟道出管2、相变下段3、相变上段4、气包5、下翅片管6、上翅片管7、吹灰机8；烟道进管1与相变下段3一侧连接，烟道进管1上部呈水平状，烟道进管1下部向下延伸倾斜；烟道出管2与相变下段3另外一侧连接，烟道出管2下部呈水平状，烟道出管2上部向下延伸倾斜；相变下段3连接在烟道进管1和烟道出管2之间；气包5连接在相变上段4与相变下段3之间；下翅片管6设置在相变下段3内部，下翅片管6下端连通气包5下端；上翅片管7设置在相变上段4之间，上翅片管7下端连通气包5上端；吹灰机8连接在相变下段3下部。

烟气相变换热装置的一个实施例中，烟道进管1与烟道出管2的中心线互相平行，中心线沿烟气走向依次降低。改变烟气的走向，有利于烟气的流动。

烟气相变换热装置的一个实施例中，下翅片管6外侧设有防磨瓦，防磨瓦外侧设有导流板，导流板沿烟气走向设置。防磨瓦提高下翅片管6的耐磨能力，保证相变换热装置的正常使用。

烟气相变换热装置的一个实施例中，相变下段3底部设有放灰斗9。放灰斗9防止相变下段3内部翅片管上产生积灰，同时，便于检修和紧急情况时使用。

烟气相变换热装置的一个实施例中，下翅片管6上端连通气包5上端，上翅片管7上端连通气包5上端。上翅片管7和下翅片管6通过气包5实现气水分离，饱和蒸汽和饱和水在密闭***内自然循环。下翅片管6吸收锅炉尾部烟气余热，形成饱和蒸汽，上翅片管7放热，饱和蒸汽相变成饱和水。

本实用新型烟道进管1与相变下段3一侧连接，烟道进管1上部呈水平状，烟道进管1下部向下延伸倾斜；烟道出管2与相变下段3另外一侧连接，烟道出管2下部呈水平状，烟道出管2上部向下延伸倾斜；相变下段3连接在烟道进管1和烟道出管2之间；气包5连接在相变上段4与相变下段3之间；下翅片管6设置在相变下段3内部，下翅片管6下端连通气包5下端；上翅片管7设置在相变上段4之间，上翅片管7下端连通气包5上端；吹灰机8连接在相变下段3下部。本实用新型根据设备自身的要求，安装在水平烟道中，并处于除尘设备的前部、尾部受热面(一般来说为空气预热器)的后部。在安装过程中，尾部受热面有足够的安装空间。同时采用分体设计，为工程安装的具体工作提供了极大的方便，实际安装尺寸根据现场情况确定，能够在锅炉的设计和改造中，大幅度降低烟气的排放温度，使大量的中低温热能被有效回收，产生较好的经济效益；在降低排烟温度的同时，保持烟道受热面壁面温度远离酸露点的腐蚀区域，避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本；实现了受热面最低壁面温度处于可控可调状态，使排烟温度和壁面温度保持相对稳定，并能适应锅炉的燃料品种以及负荷的变化；避免结露腐蚀和由此发生的堵灰，降低设备的维护成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种烟气相变换热装置，其特征在于：所述换热装置包括烟道进管、烟道出管、相变下段、相变上段、气包、下翅片管、上翅片管、吹灰机；所述烟道进管与所述相变下段一侧连接，烟道进管上部呈水平状，烟道进管下部向下延伸倾斜；所述烟道出管与所述相变下段另外一侧连接，烟道出管下部呈水平状，烟道出管上部向下延伸倾斜；所述相变下段连接在所述烟道进管和烟道出管之间；所述气包连接在所述相变上段与所述相变下段之间；所述下翅片管设置在所述相变下段内部，下翅片管下端连通所述气包下端；所述上翅片管设置在所述相变上段之间，上翅片管下端连通所述气包上端；所述吹灰机连接在所述相变下段下部。

2.根据权利要求1所述的一种烟气相变换热装置，其特征在于：所述烟道进管与所述烟道出管的中心线互相平行，所述中心线沿烟气走向依次降低。

3.根据权利要求1所述的一种烟气相变换热装置，其特征在于：所述下翅片管外侧设有防磨瓦，所述防磨瓦外侧设有导流板，所述导流板沿烟气走向设置。

4.根据权利要求1所述的一种烟气相变换热装置，其特征在于：所述相变下段底部设有放灰斗。

5.根据权利要求1所述的一种烟气相变换热装置，其特征在于：所述下翅片管上端连通所述气包上端，上翅片管上端连通所述气包上端。