專利名稱：一種鍋爐煙氣深度冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于熱能工程技術(shù)領(lǐng)域的余熱回收裝置，具體涉及一種具有獨(dú)立運(yùn)行
系統(tǒng)的煙氣深度冷卻器，可應(yīng)用于工業(yè)鍋爐和電站鍋爐。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般鍋爐排煙溫度在130 14(TC左右。若燃用高硫燃料，則排煙溫度 達(dá)到15(TC左右；若在空氣預(yù)熱器之前加裝了暖風(fēng)器，則鍋爐排煙溫度甚至可以達(dá)160 180°C。通常，鍋爐排煙溫度每降低10"，鍋爐效率可提高0.6% 1.0%，以一臺(tái)600麗機(jī) 組為例，鍋爐效率提高0. 6% 1. 0%，則每小時(shí)可節(jié)約煤1. 15 1. 91噸。可見，鍋爐排煙 余熱回收利用具有巨大潛力，能夠給電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 為了充分利用鍋爐排煙余熱，一般在鍋爐尾部煙道安裝煙氣余熱回收裝置，回收 排煙余熱，提高鍋爐效率。但是，傳統(tǒng)的煙氣余熱回收裝置管束大多采用光管，而煙氣余熱 回收裝置中煙氣與工質(zhì)的傳熱溫差較小，換熱系數(shù)小。為了增強(qiáng)余熱回收裝置的換熱效果， 需要增加傳熱面積，有限空間內(nèi)布置的管束必然多且密，金屬消耗量大、設(shè)備投資較多。而 煙氣阻力顯著增大，引風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗大，廠用電量大。而且鍋爐尾部煙道處煙氣溫度較低， 余熱回收裝置低溫受熱面壁溫低于煙氣結(jié)露點(diǎn)溫度，易出現(xiàn)煙氣結(jié)露形成硫酸腐蝕。通常， 余熱回收裝置低溫受熱面材料可選普通鋼材或耐硫酸腐蝕鋼材。若采用普通鋼材，其耐硫 酸腐蝕性差，煙氣結(jié)露后腐蝕嚴(yán)重，余熱回收裝置出口煙溫不能太低，致使余熱回收效率較 低；若采用耐硫酸腐蝕鋼材，材料價(jià)格數(shù)倍于普碳鋼材，余熱回收裝置成本將大幅度增加。 但是，隨著一些新型耐硫酸腐蝕鋼材，如JNS、09CrCuSb、10CrMnCu等鋼材價(jià)格的降低，采用 耐腐蝕鋼材作為煙氣余熱回收裝置低溫受熱面材料變得切實(shí)可行。 另外，隨著煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展和新建機(jī)組濕煙囪技術(shù)的應(yīng)用，新建機(jī)組不需要 對(duì)脫硫塔出口煙氣進(jìn)行再熱，所以新建機(jī)組不需要在脫硫塔之前布置煙氣換熱裝置。不加 裝煙氣換熱裝置必然造成排煙溫度較高，脫硫塔耗水量增加。 為此，在不加裝煙氣換熱裝置前提下，降低鍋爐排煙溫度，減小脫硫塔耗水量，實(shí) 現(xiàn)鍋爐排煙余熱回收利用，成為鍋爐應(yīng)用過程中亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有獨(dú)立運(yùn)行系 統(tǒng)的鍋爐煙氣深度冷卻器，對(duì)鍋爐排煙進(jìn)行深度冷卻，有效地回收鍋爐排煙余熱，降低脫硫 塔進(jìn)口煙氣溫度，減少脫硫塔耗水量，提高鍋爐效率和脫硫效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、節(jié)約水資 源的目的。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鍋爐煙氣深度冷 卻器，包括一外殼ll，外殼11內(nèi)靠近進(jìn)口煙道側(cè)為高溫段，靠近出口煙道側(cè)為低溫段，煙氣 隔板4、16將外殼11的內(nèi)腔分隔為上部的煙道隔箱12、中部的煙道和下部的煙道隔箱15 ; 高溫段包括高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8，高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8與翅片管束5'相連，翅片管束5'之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭3'連接，直至最后一根翅片管束5'與高溫段出口聯(lián)箱7相連通；低溫段包括低溫段進(jìn)口聯(lián)箱IO，低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10與翅片管束5相連，翅片管束5之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭3連接，直至最后一根翅片管束5與低溫段出口聯(lián)箱9相連通；高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8、低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10與凝結(jié)水進(jìn)口聯(lián)箱2相連，高溫段出口聯(lián)箱7、低溫段出口聯(lián)箱9與凝結(jié)水出口聯(lián)箱1相連。[0008] 高溫段和低溫段并列平行布置，之間預(yù)留800-900mm空隙。[0009] 彎頭3'或彎頭3布置在煙道隔箱12、15內(nèi)。[0010] 彎頭3'或彎頭3的彎度為180° 。 翅片管束5或翅片管束5'采用開齒、非開齒的螺旋翅片管、H型翅片管或針型管。 由聯(lián)箱1、2、7、8、9、10和管束5、5'確定的管箱平面始終與煙氣來(lái)流方向垂直，聯(lián)
箱1、2、7、8、9、10既可以布置在煙道的左側(cè)或右側(cè)，聯(lián)箱1、2、7、8、9、10的軸線垂直于水平
面；也可布置在煙道的頂部或底部，聯(lián)箱1、2、7、8、9、10的軸線平行于水平面。 本實(shí)用新型涉及的具有獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)的鍋爐煙氣深度冷卻器布置在電除塵器和
脫硫塔之間，相比于現(xiàn)有的煙氣回收裝置，本實(shí)用新型具有以下顯著特點(diǎn) 1)本實(shí)用新型安裝在除塵器之后，進(jìn)口煙氣飛灰含量小(< 50mg/m3)，管束積灰、
磨損較輕，所以采用開齒或非開齒的螺旋翅片管作為換熱管束，不僅結(jié)構(gòu)緊湊、金屬耗量
低，而且傳熱效率高，排煙余熱回收效果好。 2)本實(shí)用新型中開齒或非開齒螺旋翅片管為單流程、高低溫兩段式布置，高溫段和低溫段間通過聯(lián)箱連接，螺旋翅片管段通過彎頭連接。彎頭為光管，位于隔箱內(nèi)，避免了煙氣走廊的形成，改善了煙氣深度冷卻器內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性，提高了傳熱效果。高溫段煙氣溫度高，受熱面壁溫高于煙氣結(jié)露點(diǎn)溫度，采用普通不銹鋼材料；低溫段煙氣溫度較低，受熱面壁溫可能低于煙氣結(jié)露點(diǎn)溫度，需要采用耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼或搪瓷管等防腐材料。由于鍋爐煙氣深度冷卻器內(nèi)煙氣飛灰含量較低，低溫段即使發(fā)生煙氣結(jié)露，也不會(huì)發(fā)生大量粉塵粘接、堵灰、堵管現(xiàn)象。同時(shí)，鍋爐煙氣深度冷卻器下部安裝有耐硫酸腐蝕的疏水管道，適時(shí)將結(jié)露形成的硫酸液輸送到脫硫塔漿液池中進(jìn)行脫硫處理，所以低溫段采用耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼或搪瓷管等防腐材料足以保證煙氣深度冷卻器的安全運(yùn)行。 3)本實(shí)用新型高溫段和低溫段之間留有一定的間隙，一般800-900mm，為煙氣深
度冷卻器停運(yùn)檢修時(shí)，工作人員進(jìn)入其內(nèi)部進(jìn)行沖灰清洗等工作提供了便利。 4)本實(shí)用新型具有獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，即使煙氣深度冷卻器發(fā)生故障停運(yùn)，也不會(huì)
影響機(jī)組的正常使用，保證了機(jī)組長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。 5)本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)方法，即當(dāng)鍋爐煙氣深度冷卻器受熱面不足以冷卻煙氣時(shí)，可以在煙道上順序布置多組煙氣深度冷卻器。安裝方便，操作簡(jiǎn)單，效率高。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0020] 圖2是本實(shí)用新型A-A剖面圖。 圖3是本實(shí)用新型翅片管束5所采用的非開齒的螺旋翅片管的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022] 圖4是本實(shí)用新型翅片管束5所采用的非開齒的螺旋翅片管的A-A剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)說明。[0024] 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型布置于靜電除塵器和煙氣脫硫塔之間，鍋爐煙氣深度冷卻器進(jìn)口煙道與靜電除塵器出口煙道貫通連接，鍋爐煙氣深度冷卻器出口煙道與煙氣脫硫塔進(jìn)口煙道貫通連接。本實(shí)用新型包括一外殼ll，外殼ll內(nèi)靠近進(jìn)口煙道側(cè)為高溫段，靠近出口煙道側(cè)為低溫段，煙氣隔板4、16將外殼11的內(nèi)腔分隔為上部的煙道隔箱12、中部的煙道和下部的煙道隔箱15，煙道內(nèi)配置有用于支撐翅片管束5、5'的支撐板6;高溫段包括高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8，高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8與翅片管束5'相連，翅片管束5'之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭3'連接，直至最后一根翅片管束5'與高溫段出口聯(lián)箱7相連通；低溫段包括低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10，低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10與翅片管束5相連，翅片管束5之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭3連接，直至最后一根翅片管束5與低溫段出口聯(lián)箱9相連通；高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8、低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10與凝結(jié)水進(jìn)口聯(lián)箱2相連，高溫段出口聯(lián)箱7、低溫段出口聯(lián)箱9與凝結(jié)水出口聯(lián)箱1相連。 高溫段和低溫段并列平行布置，之間預(yù)留800-900mm空隙，便于檢修時(shí)吹灰。[0026] 彎頭3'或彎頭3布置在煙道隔箱12、15內(nèi)。[0027] 彎頭3'或彎頭3的彎度為180° 。 如圖1、圖2所示，翅片管束5或翅片管束5'采用開齒或非開齒的螺旋翅片管；它包括一基管14，基管14上配置有鰭片13。 靜電除塵器出口煙氣自左向右依次通過煙氣深度冷卻器高溫段和低溫段，橫向沖刷翅片管束5'和5，實(shí)現(xiàn)煙氣與凝結(jié)水之間的熱量交換。煙氣深度冷卻器出口煙氣直接通入脫硫塔進(jìn)行脫硫處理。 凝結(jié)水由凝結(jié)水進(jìn)口聯(lián)箱2出口進(jìn)入低溫段進(jìn)口聯(lián)箱IO進(jìn)行水量分配；由低溫段進(jìn)口聯(lián)箱10出口分配給低溫段翅片管束5的水與煙氣換熱后進(jìn)入低溫段出口聯(lián)箱9 ;低溫段出口聯(lián)箱9出口熱水進(jìn)入高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8再次進(jìn)行分配；高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8分配給高溫段翅片管束5'的水與煙氣進(jìn)行換熱，最后由高溫段出口聯(lián)箱7流出；高溫段出口聯(lián)箱7出口熱水流入凝結(jié)水出口聯(lián)箱1，再由凝結(jié)水出口聯(lián)箱1出口輸出。 翅片管束5或翅片管束5'采用開齒、非開齒的螺旋翅片管、H型翅片管或針型管，
采用錯(cuò)列蛇形布置，換熱效果好。彎頭3'或3置于煙道隔箱12、15內(nèi)，不會(huì)被煙氣沖刷，起
到保護(hù)作用，同時(shí)避免了煙氣走廊的形成，提高了煙氣深度冷卻器內(nèi)部流場(chǎng)的均勻性。 由聯(lián)箱1、2、7、8、9、10和管束5、5'確定的管箱平面始終與煙氣來(lái)流方向垂直，聯(lián)
箱1、2、7、8、9、10既可以布置在煙道的左側(cè)或右側(cè)，聯(lián)箱1、2、7、8、9、10的軸線垂直于水平
面；也可布置在煙道的頂部或底部，聯(lián)箱1、2、7、8、9、10的軸線平行于水平面。 本實(shí)用新型通過控制高溫段進(jìn)口聯(lián)箱8的凝結(jié)水溫度，可以避免煙溫在高溫段降
至酸露點(diǎn)以下，從而防止高溫段發(fā)生煙氣結(jié)露造成硫酸腐蝕。低溫段受熱面采用耐硫酸腐
蝕鋼或搪瓷材料等耐腐蝕材料，而且在煙氣深度冷卻器下部布置耐硫酸腐蝕的疏水管道，
適時(shí)將硫酸冷凝液輸送到脫硫塔漿液池進(jìn)行脫硫處理，即使低溫段發(fā)生煙氣結(jié)露造成硫酸
腐蝕，也能保證煙氣深度冷卻器長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。 圖中所示標(biāo)號(hào)為1、凝結(jié)水出口聯(lián)箱，2、凝結(jié)水進(jìn)口聯(lián)箱，3、彎頭，3'、彎頭，4、煙氣隔板，5、翅片管束，5'、翅片管束，6、支撐板，7、高溫段出口聯(lián)箱，8、高溫段進(jìn)口聯(lián)箱，9、低溫段出口聯(lián)箱，10、低溫段進(jìn)口聯(lián)箱，11、外殼，12、煙道隔箱，13、鰭片，14、基管；15、煙道隔箱；16、煙氣隔板。
權(quán)利要求一種鍋爐煙氣深度冷卻器，包括一外殼(11)，外殼(11)內(nèi)靠近進(jìn)口煙道側(cè)為高溫段，靠近出口煙道側(cè)為低溫段，煙氣隔板(4、16)將外殼(11)的內(nèi)腔分隔為上部的煙道隔箱(12)、中部的煙道和下部的煙道隔箱(15)，其特征是高溫段包括高溫段進(jìn)口聯(lián)箱(8)，高溫段進(jìn)口聯(lián)箱(8)與翅片管束(5’)相連，翅片管束(5’)之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭(3’)連接，直至最后一根翅片管束(5’)與高溫段出口聯(lián)箱(7)相連通；低溫段包括低溫段進(jìn)口聯(lián)箱(10)，低溫段進(jìn)口聯(lián)箱(10)與翅片管束(5)相連，翅片管束(5)之間為錯(cuò)列蛇形布置，蛇形管的兩段之間用彎頭(3)連接，直至最后一根翅片管束(5)與低溫段出口聯(lián)箱(9)相連通；高溫段進(jìn)口聯(lián)箱(8)、低溫段進(jìn)口聯(lián)箱(10)與凝結(jié)水進(jìn)口聯(lián)箱(2)相連，高溫段出口聯(lián)箱(7)、低溫段出口聯(lián)箱(9)與凝結(jié)水出口聯(lián)箱(1)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣深度冷卻器，其特征是高溫段和低溫段并列平行布 置，之間預(yù)留800-900mm空隙。
3. 如權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣深度冷卻器，其特征是彎頭(3')或彎頭(3)布置在 煙道隔箱(12、 15)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的鍋爐煙氣深度冷卻器，其特征是彎頭(3')或彎頭(3)的彎度 為180° 。
5. 如權(quán)利要求l所述的鍋爐煙氣深度冷卻器，其特征是翅片管束(5)或翅片管束 (5')采用開齒、非開齒的螺旋翅片管、H型翅片管或針型管。
6. 如權(quán)利要求l所述的鍋爐煙氣深度冷卻器，其特征是由聯(lián)箱(1、2、7、8、9、10)和管 束(5、5')確定的管箱平面始終與煙氣來(lái)流方向垂直，聯(lián)箱(1、2、7、8、9、10)既可以布置在 煙道的左側(cè)或右側(cè)，聯(lián)箱(1、2、7、8、9、10)的軸線垂直于水平面；也可布置在煙道的頂部或 底部，聯(lián)箱(1、2、7、8、9、10)的軸線平行于水平面。
專利摘要一種具有獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)的鍋爐煙氣深度冷卻器，包括一外殼11，外殼11內(nèi)靠近進(jìn)口煙道側(cè)為高溫段，靠近出口煙道側(cè)為低溫段，煙氣隔板4、16將外殼11的內(nèi)腔分隔為上部的煙道隔箱12、中部的煙道和下部的煙道隔箱15；本實(shí)用新型對(duì)鍋爐排煙進(jìn)行深度冷卻，有效地回收鍋爐排煙余熱，降低脫硫塔進(jìn)口煙氣溫度，減少脫硫塔耗水量，提高鍋爐效率和脫硫效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效、節(jié)約水資源的目的。
文檔編號(hào)F22D1/00GK201513909SQ20092003474
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者姜尚旭, 張建福, 張知翔, 王云剛, 王海超, 趙欽新 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué);青島達(dá)能環(huán)保設(shè)備有限公司