鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，包括煙囪，其兩側(cè)并列設(shè)置若干脫硫塔，該脫硫塔與煙囪之間通過公用凈煙氣母管連通；一原煙氣進氣管從脫硫塔底部穿入，一凈煙氣出氣管從脫硫塔頂部穿出、并向下彎折與對應的原煙氣進氣管交匯后并入公用凈煙氣母管，該原煙氣進氣管和凈煙氣出氣管的交匯處設(shè)置石墨換熱器。其優(yōu)點為利用脫硫前高溫鍋爐原煙氣加熱脫硫后低溫凈煙氣以提升凈煙氣的溫度，防止該凈煙氣在排大氣過程中遇冷析出液態(tài)水產(chǎn)生酸霧進而腐蝕煙道和煙囪內(nèi)壁，加熱過程無額外熱源；脫硫裝置整體煙道系統(tǒng)布置構(gòu)思巧妙，煙氣流向為單程、單向，無需設(shè)置循環(huán)增壓風機，無額外電力消耗，同時占地面積小，操作維修方便，節(jié)省成本。
【專利說明】鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種脫硫煙氣的處理裝置，尤其涉及一種鍋爐煙氣自循環(huán)回熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 鍋爐煙氣經(jīng)濕法脫硫變成飽和濕煙氣后通過煙道和煙?排至大氣。脫硫后凈煙氣 中的水分達到飽和態(tài)，在流經(jīng)煙道和煙囪的途中由于溫度下降，過飽和的氣態(tài)水變成液態(tài) 析出，與煙氣中的二氧化硫反應生成酸霧附著在煙道和煙?內(nèi)壁上，對煙道和煙?內(nèi)壁形 成強腐蝕，造成極大的安全隱患。
[0003] 針對上述情況，目前主要的應對措施為：1、被動防腐策略，即對煙道和煙囪內(nèi)壁進 行高級別防腐處理，部分采用鈦材作為煙?和煙道內(nèi)壁防腐襯板，能有效抵抗酸霧腐蝕，但 其造價高昂，同時也會消耗大量的稀有金屬資源。2、應用氣_(液）_氣換熱器（以下簡稱 GGH)系統(tǒng)設(shè)備提升脫硫后凈煙氣的溫度，可防止凈煙氣中的液態(tài)水遇冷析出，但升溫需額 外消耗熱源，提高了鍋爐煙氣的處理成本，且投運后GGH管束嚴重腐蝕、鰭片脫落、穿孔嚴 重，影響構(gòu)架強度，破壞裝置的安全性。熱交換器區(qū)域腐蝕性物質(zhì)取樣后經(jīng)1〇〇倍的水稀釋 后其PH值為1. 8?2. 6,說明換熱器處沉積物是PH為0. 2?0. 6的強酸（硫酸質(zhì)量分數(shù) 達到7. 4% )，沉積物是灰和腐蝕物質(zhì)（如FeS04, Fe2 (S04) 3等）的混合物，在GGH的環(huán)境中 CL_值可達500mg/L，另外，現(xiàn)有GGH系統(tǒng)較為復雜、腐蝕更換周期短、占地面積大、維修不 易。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，德國脫硫煙氣系統(tǒng)全部安裝了 GGH，而且主要是回轉(zhuǎn)式GGH。但是回 轉(zhuǎn)式GGH泄漏量大，原煙氣污染脫硫后的凈煙氣，經(jīng)過多年的運行，發(fā)現(xiàn)GGH是整個煙氣脫 硫（FGD)系統(tǒng)的故障點，大大影響了系統(tǒng)的可用率，同時據(jù)德國公司介紹，幾乎100%的GGH 在運行過程中都出現(xiàn)了故障。美國的FGD系統(tǒng)只有少部分安裝了 GGH，采用在煙囪底部安裝 燃燒潔凈燃料的燃燒器來加熱脫硫后的煙氣溫度方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能高效的鍋爐脫硫煙氣自換熱升溫、自循 環(huán)回熱裝置。
[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明所述的鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，包括煙囪，其兩側(cè)并列設(shè) 置若干脫硫塔，該脫硫塔與煙?之間通過公用凈煙氣母管連通；一原煙氣進氣管從脫硫塔 下部穿入，一凈煙氣出氣管從脫硫塔頂部穿出、并與對應的原煙氣進氣管交匯后并入公用 凈煙氣母管，該原煙氣進氣管和凈煙氣出氣管的交匯處設(shè)置石墨換熱器。
[0006] 其中，所述原煙氣進氣管和石墨換熱器水平設(shè)置。
[0007] 所述原煙氣進氣管和石墨換熱器整體向脫硫塔水平傾斜2?3度。
[0008] 所述石墨換熱器包括殼體，其中水平設(shè)用于原煙氣流動的石墨管，該石墨管兩側(cè) 設(shè)石墨管板，該石墨管板、石墨管外管壁以及殼體內(nèi)壁之間形成用于凈煙氣流動的通道。
[0009] 所述石墨管和石墨管板分別為經(jīng)過酚醛高分子浸漬劑浸漬三遍的石墨管和石墨 管板。
[0010] 有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為：
[0011] 1、利用脫硫前鍋爐高溫原煙氣加熱脫硫后低溫凈煙氣以提升凈煙氣的溫度，防止 該凈煙氣在排大氣過程中遇冷析出液態(tài)水產(chǎn)生酸霧進而腐蝕煙道和煙?內(nèi)壁，同時該加熱 過程無需額外熱源，節(jié)能環(huán)保。
[0012] 2、本發(fā)明脫硫裝置整體煙道系統(tǒng)布置構(gòu)思巧妙，石墨換熱器位于原煙氣進氣管、 凈煙氣出氣管和公用凈煙氣母管的交匯處，該系統(tǒng)僅改變原脫硫煙氣系統(tǒng)的煙道方向，未 改變煙道流程煙氣流向，其仍為單程、單向，無需設(shè)置循環(huán)增壓風機，無額外電力消耗，同時 占地面積小，操作維修方便，節(jié)省成本。
[0013] 3、本發(fā)明的氣-氣石墨換熱器為靜設(shè)備，無轉(zhuǎn)動部件，不會發(fā)生機械故障，可避免 常規(guī)回轉(zhuǎn)式GGH的原煙氣側(cè)向凈煙氣側(cè)泄漏導致系統(tǒng)脫硫效率降低的問題。
[0014] 4、本發(fā)明的氣-氣石墨換熱器的石墨管和石墨管板經(jīng)過酚醛高分子浸漬劑浸漬3 遍，石墨分子致密緊湊，穩(wěn)定性好且強度高，能夠長期有效耐受熱交換器區(qū)的強酸、爐灰及 腐蝕性物質(zhì)的腐蝕，比耐腐蝕金屬更能耐受此處的強酸和高CL^環(huán)境。
[0015] 5、本發(fā)明的石墨換熱器為光管設(shè)計，且石墨管及石墨管板的滑動系數(shù)小，具有自 清潔功能，不容易發(fā)生堵塞和沉積物掛壁問題。
[0016] 6、本發(fā)明無需對煙道和煙囪進行造價昂貴的高級別防腐，采用中等級別防腐即 可，大大降低了煙道煙囪的腐蝕級別及高昂費用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明石墨換熱器的俯視圖；
[0019] 圖3為圖2的A-A截面圖；
[0020] 圖4為圖2的B-B截面圖。

【具體實施方式】：
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明包括四個并排設(shè)置的脫硫塔2(根據(jù)實際需要，脫硫塔可設(shè)置 多個），該脫硫塔2與煙囪1之間通過一水平橫向的公用凈煙氣母管3連通；一縱向設(shè)置的 原煙氣進氣管4從脫硫塔2下部穿入，一凈煙氣出氣管5從脫硫塔2頂部垂直穿出、彎折后 向下垂直延伸、并與原煙氣進氣管4交匯后并入公用凈煙氣母管3。
[0023] 其中，公用凈煙氣母管3位于凈煙氣出氣管5和原煙氣進氣管4交匯處的下方，同 時在交匯處設(shè)置石墨換熱器6。
[0024] 如圖2-4所示，石墨換熱器通過型鋼支架9固定在由混凝土制成的凈煙氣母管上 方的預留口處，該石墨換熱器與凈煙氣母管預留口之間用鋼板封閉連通。
[0025] 所述原煙氣進氣管4和石墨換熱器6水平縱向設(shè)置。當然，為了防止凝結(jié)的液體 聚集在原煙氣進氣管中，原煙氣進氣管和石墨換熱器可以整體向脫硫塔水平傾斜2?3度， 如此，凝結(jié)的液體便可沿傾斜角度流入脫硫塔中。（如圖3所示）
[0026] 該石墨換熱器6包括殼體，其中水平設(shè)置若干石墨管7,該石墨管7與原煙氣進氣 管4連通，形成原煙氣流動的管程，同時該石墨管7兩側(cè)設(shè)石墨管板8,該石墨管板8、石墨 管7外管壁以及殼體內(nèi)壁之間形成的通道與凈煙氣進氣管5連通，即作為凈煙氣流動的殼 程。同時石墨換熱器殼程上方設(shè)置非金屬膨脹節(jié)10來吸收凈煙氣垂直煙道的熱膨脹量。
[0027] 所述石墨管和石墨管板為經(jīng)過酚醛高分子浸漬劑浸漬三遍的石墨管和石墨管板。 石墨制造過程中留下的許多相互貫通的細微空隙被浸漬劑填充后制成不透性的石墨管及 石墨管板，處理后的石墨管導熱系數(shù)高達120. 3WAm.K)(實際使用中熱傳導效率近乎超 導），線性膨脹系數(shù)處于10_61/°C數(shù)量級范圍，酚醛高分子浸漬劑熱分解溫度> 250°C (高 于煙氣自循環(huán)的最高煙氣溫度150°C )，石墨分子致密緊湊，穩(wěn)定性好且強度高，能夠長期 有效耐受熱交換器區(qū)的強酸、爐灰及腐蝕性物質(zhì)的腐蝕，比耐腐蝕金屬更能耐受此處的強 酸和高CL_環(huán)境。
[0028] 另外，由于所述石墨換熱器導熱系數(shù)遠遠高于金屬材質(zhì)，因此按光管設(shè)計即可滿 足換熱要求，無需設(shè)置強化換熱的翅片管，其煙氣流速為8?12m/s，使得石墨換熱管具有 自清灰性能；同時石墨管及石墨管板的滑動系數(shù)?。ɑ瑒酉禂?shù)< 〇. 2)，且石墨本體及浸漬 劑硬度較高，煙氣中的固體小顆粒對換熱管造成的摩損較小，相比其他金屬類換熱管有更 好的自清潔功能，不容易發(fā)生堵塞和沉積物掛壁問題。
[0029] 本發(fā)明裝置中，鍋爐原煙氣（135°C左右）從原煙氣進氣管進入脫硫塔，途中原煙 氣的部分熱量被石墨換熱器吸收（原煙氣溫度降至110-120°C左右），在脫硫塔中被原煙 氣經(jīng)濕法噴淋脫硫后成為凈煙氣（50°C左右），該凈煙氣從凈煙氣出氣管出脫硫塔，在經(jīng)過 石墨換熱器時吸收熱量提升了凈煙氣的溫度￠5-701:左右），然后從公用凈煙氣母管進入 煙囪，該凈煙氣中的水分為過熱態(tài)，經(jīng)過煙?時液態(tài)水沒有析出，不會形成酸霧腐蝕煙囪內(nèi) 壁，能有效消除煙囪出口白色水霧。
【權(quán)利要求】
1. 一種鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，其特征在于：包括煙@ (1)，其兩側(cè)并列設(shè)置若 干脫硫塔（2)，該脫硫塔（2)與煙囪（1)之間通過公用凈煙氣母管（3)連通；一原煙氣進氣 管（4)從脫硫塔（2)下部穿入，一凈煙氣出氣管（5)從脫硫塔（2)頂部穿出、并向下彎折與 對應的原煙氣進氣管（4)交匯后并入公用凈煙氣母管（3)，該原煙氣進氣管（4)和凈煙氣出 氣管（5)的交匯處設(shè)置石墨換熱器（6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，其特征在于：所述原煙氣進氣 管（4)和石墨換熱器（6)水平設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，其特征在于：所述原煙氣進氣 管⑷和石墨換熱器（6)整體向脫硫塔⑵水平傾斜2?3度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，其特征在于：所述石墨 換熱器（6)包括殼體，其中水平設(shè)置用于原煙氣流動的石墨管（7)，該石墨管（7)兩側(cè)設(shè)石 墨管板（8)，該石墨管板（8)、石墨管（7)外管壁以及殼體內(nèi)壁之間形成用于凈煙氣流動的 通道。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述鍋爐脫硫煙氣自循環(huán)回熱裝置，其特征在于：所述石墨管（7) 和石墨管板（8)分別為經(jīng)過酚醛高分子浸漬劑浸漬三遍的石墨管和石墨管板。
【文檔編號】F23J15/00GK104100985SQ201410344378
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】黃玉偉, 韓明, 季經(jīng)緯, 黃永剛 申請人:無錫華威耐火材料有限公司