專利名稱：熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及余熱 回收熱管技術(shù)領(lǐng)域，是熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
在煙氣余熱回收換熱器中，由于煙氣中或多或少含有硫組份，現(xiàn)有換熱設(shè)備的換熱管兩側(cè)為氣-液換熱，由于氣、液側(cè)的對(duì)流換熱系數(shù)的巨大差異，管壁溫度更接近與水側(cè)的溫度，因而換熱管壁面溫度即使在煙氣溫度高于酸露點(diǎn)吋，也會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕，從而影響到設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。為降低熱管式換熱器的成本，目前通常在熱管外采用翅片，然而飛灰會(huì)嚴(yán)重影響到長(zhǎng)期的傳熱效果，而導(dǎo)致傳熱過(guò)程的惡化，同時(shí)導(dǎo)致流動(dòng)阻カ明顯增加，對(duì)動(dòng)カ提出了更高的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。它在ー級(jí)蒸汽發(fā)生器中使用套管式熱管，冷卻水經(jīng)套管式內(nèi)管流入蒸汽發(fā)生腔進(jìn)行預(yù)熱，套管式熱管管壁溫度均勻，提高了能量利用率，也使熱管管壁高于煙氣中酸露點(diǎn)溫度，從而避免腐蝕的發(fā)生。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，包括ー級(jí)蒸汽發(fā)生器，ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器，集汽包，上升管，下降管，冷水進(jìn)ロ，蒸汽出口，及外圍系統(tǒng)；其ー級(jí)蒸汽發(fā)生器、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器并列置于煙氣流道中，相互平行設(shè)置，ー級(jí)蒸汽發(fā)生器、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管長(zhǎng)度大于煙氣流道高度；一級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管，為套管結(jié)構(gòu)，多根套管結(jié)構(gòu)換熱管構(gòu)成套管式熱管管束；ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管，為普通熱管，多根普通熱管構(gòu)成熱管管束；一級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管入ロ伸出于煙氣流道側(cè)壁上的入口通孔，鍋爐給水進(jìn)ロ上端外周圓與側(cè)壁入口通孔周緣固接，并由下隔板將鍋爐給水進(jìn)ロ與煙氣流道密封隔離，換熱管入口與鍋爐給水進(jìn)ロ相通連；ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管的下端與一級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管入口處的下隔板位于同一平面內(nèi)，與煙氣流道側(cè)壁密封固接；一中隔板橫向密封固接于ー級(jí)、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管外周圓上，將煙氣流道與第一、第二蒸汽發(fā)生腔隔離，第一、第二蒸汽發(fā)生腔周緣分別密封固接于煙氣流道側(cè)壁上；第一蒸汽發(fā)生腔與第二蒸汽發(fā)生腔之間相對(duì)側(cè)壁以水平連通管相通連；第一蒸汽發(fā)生腔與第二蒸汽發(fā)生腔上方水平設(shè)有集汽包，集汽包頂端有一蒸汽出Π ；第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔與集汽包之間，設(shè)有多根上升管、下降管，多根上升管、下降管垂直平行設(shè)置，每根管的上端與集汽包底側(cè)壁固接，下端分別與第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔頂端固接，第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔與集汽包內(nèi)腔，經(jīng)多根上升管、下降管相通連。所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其所述套管結(jié)構(gòu)換熱管，包括內(nèi)管、外管及上下堵頭，內(nèi)、外管之間的空間封閉，充有エ質(zhì)；內(nèi)管入口端與鍋爐給水進(jìn)ロ相通連，內(nèi)管出口端與第一蒸汽發(fā)生腔相通連。所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其所述內(nèi)、外管為光管形式；エ質(zhì)，在相對(duì)高溫區(qū)，為導(dǎo)熱姆A，聯(lián)苯，導(dǎo)熱姆E，萘，汞及水其 中之一；相對(duì)低溫區(qū)，為水、こ醇其中之一。所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其工作流程為a)鍋爐補(bǔ)充水經(jīng)鍋爐給水進(jìn)ロ流入ー級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管內(nèi)管；b)煙氣由煙氣進(jìn)ロ進(jìn)入，由煙氣出ロ排出；c)過(guò)冷態(tài)水由套管式熱管管束的內(nèi)管流入第一蒸汽發(fā)生腔內(nèi)，煙氣橫掠煙氣流道，在流動(dòng)過(guò)程中，煙氣與套管式熱管管束進(jìn)行換熱，內(nèi)管中的冷水被第一次加熱后，進(jìn)入第一蒸汽發(fā)生腔；d)在第一蒸汽發(fā)生腔中，被加熱的水被套管式熱管的外壁再進(jìn)行沸騰換熱，生成蒸汽，經(jīng)上升管進(jìn)入集汽包，由蒸汽出口排出；e)由蒸汽攜帶進(jìn)入集汽包中的液態(tài)水，經(jīng)下降管回流進(jìn)入第一蒸汽發(fā)生腔、或第ニ蒸汽發(fā)生腔，再與套管式熱管的外壁、或ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管熱管的外壁進(jìn)行沸騰換熱，生成蒸汽，經(jīng)上升管又進(jìn)入集汽包，往復(fù)循環(huán)。所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其所述e)步中，當(dāng)?shù)诙羝l(fā)生腔內(nèi)存積的液態(tài)水超過(guò)水平連通管底側(cè)壁時(shí)，即經(jīng)連通管反流入第一蒸汽發(fā)生腔。本實(shí)用新型的熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，可以解決由于煙氣中含有硫組份，而引發(fā)的煙氣腐蝕問(wèn)題。本實(shí)用新型的耐腐蝕余熱回收裝置可用于有較大煙氣量、溫度270°C左右的余熱回收系統(tǒng)，典型的應(yīng)用是在焦化領(lǐng)域的含硫煙氣余熱回收，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能增效的目的。

圖I為本實(shí)用新型的一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型裝置中的套管式熱管結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記I-煙氣出口 ；2、13_中隔板；3-傳統(tǒng)熱管；4-ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器；5-集汽包；6、9_下降管；7、10-上升管；8_連通管；11-ー級(jí)蒸汽發(fā)生器；12-套管式熱管；14-煙氣進(jìn)ロ接ロ ；15、17_下隔板；16-鍋爐給水進(jìn)ロ121-上堵頭；122-內(nèi)管；123_エ質(zhì)；124_外管；125_下堵頭具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，在ー級(jí)蒸汽發(fā)生器中采用了套管式熱管結(jié)構(gòu)，改變了現(xiàn)有換熱器的冷水流通路徑及形式。[0032]如圖I所示，為ー種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，一級(jí)蒸汽發(fā)生器11由套管式熱管12的管束組成；ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器4由傳統(tǒng)熱管3組成，中隔板2及13分別將ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器及一級(jí)蒸汽發(fā)生器分成兩個(gè)部分，兩部分之間用連通管8相連通。隔板上部的集氣發(fā)生腔與集汽包5由上升管7及10和下降管6及9相連；過(guò)冷態(tài)水由鍋爐給水進(jìn)ロ16進(jìn)入余熱回收裝置，從套管式熱管12的內(nèi)套管流入蒸汽發(fā)生腔內(nèi)，并在流動(dòng)過(guò)程中與套管式熱管12進(jìn)行換熱，隔板下部為熱流體流道(即ー級(jí)蒸汽發(fā)生器與ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的蒸發(fā)段)，煙氣橫掠該流道，與一級(jí)蒸汽發(fā)生器11發(fā)生換熱后，再經(jīng)ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器4換熱，經(jīng)過(guò)套管式熱管12內(nèi)管的冷水在內(nèi)管被一次加熱后，進(jìn)入蒸汽發(fā)生腔后，在ー級(jí)蒸汽發(fā)生器11的隔板上部的套管式熱管的 外壁及ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器I的隔板上部的熱管的外壁進(jìn)行沸騰換熱，生成蒸汽，由上升管7及10進(jìn)入集汽包5，由蒸汽攜帶進(jìn)入集汽包中的液態(tài)水，由下降管6及9回流進(jìn)入蒸汽發(fā)生腔。圖2所示，為本實(shí)用新型裝置中的套管式熱管12，結(jié)構(gòu)上由上堵頭121、內(nèi)管122、外管124及下堵頭125組成，四者構(gòu)成封密腔體，內(nèi)側(cè)充有エ質(zhì)123，エ質(zhì)在相對(duì)高溫區(qū)，為導(dǎo)熱姆A，聯(lián)苯，導(dǎo)熱姆E，萘，汞及水其中之一；相對(duì)低溫區(qū)為水或こ醇。本實(shí)用新型的主體部分在于在煙氣余熱回收裝置中使用了套管式熱管，特別是在一級(jí)蒸汽發(fā)生器中使用套管式熱管，對(duì)于整體外圍的改進(jìn)，如1、在管束方向上設(shè)置ー個(gè)或多個(gè)流道，達(dá)到多流體換熱；2、熱管管束內(nèi)管的流道只使用部分熱管內(nèi)管；3、熱管管束的設(shè)置為ー排或多排等，以上這些也應(yīng)歸為本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，包括ー級(jí)蒸汽發(fā)生器，ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器，集汽包，上升管，下降管，冷水進(jìn)ロ，蒸汽出口，及外圍系統(tǒng)；其特征在于ー級(jí)蒸汽發(fā)生器、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器并列置于煙氣流道中，相互平行設(shè)置，ー級(jí)蒸汽發(fā)生器、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管長(zhǎng)度大于煙氣流道高度； 一級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管，為套管結(jié)構(gòu)，多根套管結(jié)構(gòu)換熱管構(gòu)成套管式熱管管束； ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管，為普通熱管，多根普通熱管構(gòu)成熱管管束； 一級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管入口伸出于煙氣流道側(cè)壁上的入口通孔，鍋爐給水進(jìn)口上端外周圓與側(cè)壁入口通孔周緣固接，并由下隔板將鍋爐給水進(jìn)ロ與煙氣流道密封隔離，換熱管入口與鍋爐給水進(jìn)ロ相通連；ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管的下端與一級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管入口處的下隔板位于同一平面內(nèi)，與煙氣流道側(cè)壁密封固接； 一中隔板橫向密封固接于ー級(jí)、ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管外周圓上，將煙氣流道與第一、第二蒸汽發(fā)生腔隔離，第一、第二蒸汽發(fā)生腔周緣分別密封固接于煙氣流道側(cè)壁上；第一蒸汽發(fā)生腔與第二蒸汽發(fā)生腔之間相對(duì)側(cè)壁以水平連通管相通連；第一蒸汽發(fā)生腔與第二蒸汽發(fā)生腔上方水平設(shè)有集汽包，集汽包頂端有一蒸汽出ロ ；第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔與集汽包之間，設(shè)有多根上升管、下降管，多根上升管、下降管垂直平行設(shè)置，每根管的上端與集汽包底側(cè)壁固接，下端分別與第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔頂端固接，第一蒸汽發(fā)生腔、第二蒸汽發(fā)生腔與集汽包內(nèi)腔，經(jīng)多根上升管、下降管相通連。
2.如權(quán)利要求I所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述套管結(jié)構(gòu)換熱管，包括內(nèi)管、外管及上下堵頭，內(nèi)、外管之間的空間封閉，充有エ質(zhì)；內(nèi)管入口端與鍋爐給水進(jìn)ロ相通連，內(nèi)管出ロ端與第一蒸汽發(fā)生腔相通連。
3.如權(quán)利要求2所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述內(nèi)、外管為光管形式；エ質(zhì)，在相對(duì)高溫區(qū)，為導(dǎo)熱姆A，聯(lián)苯，導(dǎo)熱姆E，萘，汞及水其中之一；相對(duì)低溫區(qū)，為水、こ醇其中之一。
4.如權(quán)利要求I所述的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述ニ級(jí)蒸汽發(fā)生器換熱管，為普通熱管，多根普通熱管構(gòu)成熱管管束。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熱管結(jié)構(gòu)的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置，涉及熱管技術(shù)，由一級(jí)蒸汽發(fā)生器，二級(jí)蒸汽發(fā)生器，集汽包，上升管，下降管組成，用于生產(chǎn)飽和蒸汽；一級(jí)蒸汽發(fā)生器的換熱管，為套管結(jié)構(gòu)，多根套管結(jié)構(gòu)換熱管構(gòu)成熱管管束。一次蒸汽發(fā)生器的套管式內(nèi)管中過(guò)冷態(tài)水與較高溫度的壁面進(jìn)行換熱，強(qiáng)化了傳熱，從而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，重量減少。本實(shí)用新型的耐腐蝕煙氣余熱回收裝置克服了傳統(tǒng)熱管換熱器采用光管式所帶來(lái)的比表面積小、工質(zhì)充裝量大的缺陷；其熱管壁面溫度高于煙氣余熱流體的酸露點(diǎn)，消除了腐蝕隱患。本實(shí)用新型的裝置可用于有較大煙氣量、溫度270℃左右的余熱回收系統(tǒng)，典型的應(yīng)用是在焦化領(lǐng)域的含硫煙氣余熱回收，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能增效的目的。
文檔編號(hào)F22B1/18GK202442309SQ20122002727
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者唐大偉, 李玉華, 袁達(dá)忠 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所