採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器的製作方法
2023-09-19 16:24:40
專利名稱：採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱管換熱裝置，特別是用餘熱蒸汽對溼法脫硫後的煙氣進行加熱的裝置。
背景技術：
為了使鍋爐或加熱爐排放的煙氣達到環保要求，許多大型用煤企業都採用溼法脫硫工藝去除煙氣中的二氧化硫。但是經溼法脫硫後，煙氣溫度較低，一般在45℃～55℃，若不經再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧腐蝕煙囪，同時也不利於煙氣的擴散。因此在溼法脫硫裝置後面都配有煙氣再加熱系統，將其加熱到80℃左右再進行排放。目前應用較多的非蓄熱式煙氣加熱器為列管式加熱器，蒸汽走管內煙氣走管外。它的不足之處是設備體積大，積灰嚴重且不易清除，煙氣阻力大，操作時溫度波動使換熱管與管板之間產生較大的溫差應力，易在管端焊縫處引起拉脫或局部裂紋、開裂，而一旦發生局部開裂或洩漏，則設備必須停車檢修，設備使用壽命短。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種結構緊湊體積小、容易清灰、運行安全、檢修方便、使用壽命長，抗低溫硫酸腐蝕的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器。
本實用新型主要是由蒸汽流通的受壓殼體、脫硫煙氣流通的煙道及傳熱元件熱管束三部分組成的。其中蒸汽流通的受壓殼體是由筒體及上下兩端的拱形封頭組成的承壓容器，在該受壓殼體頂部設有安全閥接口、蒸汽進口、檢查孔及排氣口。在受壓殼體底部設有冷凝水出口。該受壓殼體設在支承機構上，其可以是支架，也可以是裙座。上述受壓殼體的側面設有與其相連的煙道箱體，其有兩個平行的豎直側板，它們的一側分別與另一豎直側板的兩側相連，它們的另一側同與受壓殼體相連，該兩平行側板之間所夾的受壓殼體為其與煙道箱體的公用部分。上述兩平行的側板與受壓殼體的連接可以是固定連接如焊接，也可以是用緊固件活動連接。在該箱體的上開口上設熱煙氣出口組件，該箱體的下開口上設倒錐形鬥，在該倒錐形鬥的下端設有控制其開關的閥門，該閥門最好是自動排灰閥。在煙道箱體下部設側開口，其上設有脫硫煙氣進口組件。上述煙道箱體設在支架上。本實用新型的傳熱元件為熱管，其為內部抽真空後再充入傳熱工質的密封腔體。若干根並列的上述熱管穿過並固定(焊接或螺紋連接後密封)在受壓殼體公用部分的通孔上，吸熱段位於受壓殼體內，端部呈自由狀態；放熱段位於煙道箱體內，其端部插在支撐板上與其對應的通孔內，並使每根熱管與水平成5℃～15℃傾角，且吸熱段低於放熱段以使熱管能正常工作。上述支撐板為設在箱體內並與豎直側板平行的孔板，其上下兩端均固定在該側板上。為方便維修，在與受壓殼體公用部分對應的側板上設有開孔，其上設有由緊固件固定的蓋板。另在煙道箱體上設有吹灰器，最好每隔數排熱管設一個吹灰器。在煙道出口組件上設溫度計及壓力計，通過它們顯示數據的變化來控制吹灰器的運行。為延長本裝置的使用壽命，最好在熱管的外表面以及凡與煙氣接觸的物體表面均設防腐層，如箱體的內表面及受壓殼體公用部分的外表面等均設防腐層。
本實用新型的工作過程是從脫硫塔出來的溫度約40℃的脫硫煙氣，由本實用新型的煙氣進口進入煙道箱體內，煙氣由下至上橫掠熱管的放熱段，與其進行熱量交換；另向受壓殼體的蒸汽進口通入壓力為0.1～0.7MPa的飽和蒸汽或過熱蒸汽，蒸汽由上至下穿過熱管的吸熱段，熱管內的傳導工質可將水蒸汽的顯熱或汽化潛熱吸收，由液態變為汽態並從熱管的吸熱段移到放熱段，在放熱段將熱量傳給煙道箱體內的低溫煙氣，使煙氣的溫度升高達到排放溫度，再從本實用新型的煙氣出口排到煙囪.受壓殼體內的蒸汽當釋放熱量後即變成冷凝水，從受壓殼體底部的冷凝水出口排出。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1.它以熱管為傳熱載體，熱管的吸熱段和放熱段相互隔開，完全沒有煙氣洩漏和冷熱介質互串的可能。熱管本身密封且傳熱元件之間彼此獨立工作，在加熱器運行中一旦發生少量傳熱元件因腐蝕而穿孔時，冷熱流體也不會發生混合，不必立即停車進行處理，不影響生產系統的正常運行。
2.所有的熱管兩端均為懸臂，可自由伸縮，有效地消除了溫差熱應力。
3.由於水蒸汽走管外，大大減小了流動阻力，而且與傳統的列管式相比不易結垢堵塞，既使結垢也很容易清洗。同時蒸汽在管外加熱不會由於熱負荷過高而引起管內水擊，損壞換熱管。
4.熱管在傳熱過程中不需要任何動力，在長期運行過程中可節省大量費用。
5.冷熱流體在管外橫掠熱管且完全逆流換熱，具有較高的對數平均溫差，氣流分布均勻，不易產生溝流而影響換熱。
6.傳熱熱管外表面噴鍍一層緻密的抗硫酸腐蝕的搪瓷保護層，另外煙道箱體、受壓殼體公用部分以及凡與脫硫煙氣接觸的表面均塗有環氧樹脂膠泥防腐層，其既能防酸、鹼介質的腐蝕、酸鹼交替腐蝕和耐海水腐蝕，還不易積灰並容易清除，而且耐磨損。
7.根據熱管均溫性好的特點，熱管工作壁溫也可升高，放熱段腐蝕程度大大降低。
8.煙道箱體內的吹灰器可進行定期清灰，以保證設備的長期高效運行。另外煙道箱體的側板部分可活聯接，以便在設備大修期間打開進行人工清灰。
圖1是本實用新型主視局剖示意圖。
圖2是本實用新型俯視示意圖。
具體實施方式
在圖1和圖2所示的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器的示意圖中，由筒體及上下兩端的拱形封頭組成的受壓殼體1頂部設有安全閥接口2、蒸汽進口3、檢查孔4及排氣孔5。設在裙座6上的受壓殼體底部設有冷凝水出口7，設在支架8上的煙道箱體9有兩個平行的豎直側板，它們的一側分別與另一豎直側板的兩側相連，它們的另一側同與受壓殼體相連。在該箱體的上開口上設熱煙氣出口組件10，該組件上設有溫度11和壓力計12。該箱體的下箱板為倒錐形鬥13，在該倒錐形鬥的下端設自動排灰閥14。在煙道箱體下部設側開口，其上設有脫硫煙氣進口組件15。若干根並列的熱管16穿過並焊接在受壓殼體公用部分的通孔上，其呈光管狀的吸熱段位於受壓殼體內，端部呈自由狀態；表面設有翅片的放熱段位於煙道箱體內，端部插在支撐板17上與其對應的通孔內，每根熱管與水平成10°傾角，且吸熱段低於放熱段。上述支撐板為設在箱體內並與豎直側板平行的孔板，其上下兩端均固定在該側板上。在與受壓殼體公用部分對應的側板上設有開孔，其上設有由緊固件固定的蓋板18。在上述煙道箱體上設有兩個吹灰器19，其有一根兩端封閉的分配管20，其一側中部設有一個大口徑接管21，其為氣體進口，其可以進空氣，如現場有餘熱蒸汽最好進餘熱蒸汽。在與上述大口徑接管相對一側的管壁上設有4個小口徑接管22，這些小口徑接管穿過箱體上的通孔伸到箱體內，端部為氣體出口。另在熱管外表面覆蓋有搪瓷防腐層，在煙道箱體、受壓殼體公用部分以及凡與脫硫煙氣接觸的相體表面均設有環氧樹脂膠泥防腐層。
權利要求1.一種採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特徵在於設在支承機構上的受壓殼體頂部設有安全閥接口、蒸汽進口、檢查孔及排氣孔，該受壓殼體底部設有冷凝水出口，設在支架上的煙道箱體有兩個平行的豎直側板，它們的一側分別與另一豎直側板兩側相連，它們的另一側同與受壓殼體相連，在該箱體的上開口上設熱煙氣出口組件，下開口上設除灰閥門，另在煙道箱體下部設側開口，其上設有脫硫煙氣進口組件，熱管穿過並固定在受壓殼體公用部分的通孔上，其吸熱段位於受壓殼體內，放熱段位於煙道箱體內，端部插在支撐板上對應的通孔內，每根熱管與水平成5°～15°傾角且吸熱段低於放熱段。
2.根據權利要求1所述的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特徵在於在煙道箱體上設有吹灰器。
3.根據權利要求1或2所述的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特徵在於箱體的下箱板為倒錐形鬥，在該倒錐形鬥的下端設閥門。
4.根據權利要求3所述的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特徵在於在與煙氣接觸的物體表面設防腐層。
5.根據權利要求4所述的採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特徵在於在受壓殼體公用部分對應的箱體側板上設有開孔，其上設有由緊固件固定的蓋板。
專利摘要一種採用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其受壓殼體頂部設有安全閥接口、蒸汽進口、檢查孔及排氣孔，該受壓殼體底部設有冷凝水出口。煙道箱體有兩個平行的豎直側板，它們的另一側同與受壓殼體相連，在該箱體的上開口上設熱煙氣出口組件，下開口上設除灰閥門，另在煙道箱體下部設側開口，其上設有脫硫煙氣進口組件，熱管穿過並固定在受壓殼體公用部分的通孔上，其吸熱段位於受壓殼體內，放熱段位於煙道箱體內，端部插在支撐板上對應的通孔內，每根熱管與水平成5°～15°傾角且吸熱段低於放熱段。本實用新型結構緊湊體積小、容易清灰、冷熱介質不會互串、運行安全、檢修方便、使用壽命長，抗低溫硫酸腐蝕。
文檔編號B01D53/50GK2880228SQ20062008918
公開日2007年3月21日 申請日期2006年1月28日 優先權日2006年1月28日
發明者王先中 申請人:大連熵立得傳熱技術有限公司