一種用于濕法脫硫系統(tǒng)的一體化換熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及濕法煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于濕法脫硫系統(tǒng)的一體化換熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們在享受其成果時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境問題，由燃煤電廠及工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的污染物是大氣環(huán)境污染的主要來源。
[0003]《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020)》要求東部地區(qū)(遼寧、北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南等11省市)新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值(即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米)，中部地區(qū)(黑龍江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值，鼓勵(lì)西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。到2020年，東部地區(qū)現(xiàn)役30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機(jī)組、10萬千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機(jī)組以及其他有條件的燃煤發(fā)電機(jī)組，改造后大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。
[0004]燃煤電廠和工業(yè)鍋爐的煙氣中含有大量的二氧化硫，直接排放會(huì)形成酸雨，造成嚴(yán)重環(huán)境污染，二氧化硫的治理工作已引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。濕法脫硫是我國最主要的燃煤電站煙氣二氧化硫排放控制技術(shù)。尤其是石灰石(或石灰)一石膏濕法脫硫工藝，為目前應(yīng)用較為廣泛的濕法煙氣脫硫工藝。其以石灰石(或石灰)作吸收劑洗滌煙氣中的二氧化硫生成亞硫酸鈣，再與加入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)最后生成石膏，脫硫二氧化硫，凈化煙氣。整個(gè)反應(yīng)過程均在脫硫吸收塔內(nèi)完成，反應(yīng)的最佳溫度一般為50°C左右。
[0005]而采取例如石灰石(或石灰)一石膏濕法脫硫工藝對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理以后，在我國局部地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的“煙囪雨”現(xiàn)象，而且濕法脫硫后，煙氣溫度明顯降低，導(dǎo)致煙氣的抬升高度嚴(yán)重不足，煙氣污染物擴(kuò)散能力受到影響。另外，我國大部分地區(qū)現(xiàn)役的燃煤電廠和工業(yè)鍋爐排出的煙氣一般溫度都在130?160°C，基本都超過原設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)排煙溫度110°C，當(dāng)排煙溫度較高時(shí)，煙塵比電阻較高，導(dǎo)致設(shè)置于脫硫吸收塔的煙氣入口前的靜電除塵器的除塵效率也會(huì)隨之降低，可能導(dǎo)致粉塵排放不達(dá)標(biāo)，排放的煙氣不但出現(xiàn)“煙囪雨”，還有可能出現(xiàn)冒“白煙”的現(xiàn)象。
[0006]針對(duì)上述情況，業(yè)內(nèi)多采用設(shè)置氣一氣換熱器(簡稱GGH)解決相關(guān)問題，設(shè)置GGH后，“石膏雨”問題可得到控制，但GGH投資及運(yùn)行費(fèi)用較高，且存在阻力高、腐蝕與堵塞嚴(yán)重等缺點(diǎn)。
[0007]中國發(fā)明專利申請(qǐng)(CN 103672936A)公開了一種自然循環(huán)間接式煙氣再熱器，具體公開了置于煙道內(nèi)的吸熱段和第一放熱段、置于煙道外加熱冷凝水的第二放熱段以及控制系統(tǒng)，吸熱裝段置于脫硫塔前方的高溫?zé)煹乐?，第一放熱段、第二放熱段分別通過循環(huán)管與吸熱段相連，循環(huán)管內(nèi)設(shè)有傳熱介質(zhì)；在進(jìn)入第二放熱段的冷凝水管道上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，第一放熱段和吸熱段上均設(shè)有溫度傳感器，流量調(diào)節(jié)閥、溫度傳感器均與控制系統(tǒng)相連。通過采用回收脫硫前煙氣的熱量來間接加熱脫硫后凈煙氣。其實(shí)質(zhì)是以帶外循環(huán)的介質(zhì)換熱裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的GGH系統(tǒng)，從而改善傳統(tǒng)的GGH系統(tǒng)的腐蝕、泄漏等情況，提供高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，該專利申請(qǐng)的自然循環(huán)間接式煙氣再熱器，由于采取了外循環(huán)的方式，一部分的熱量通過冷凝水傳至鍋爐補(bǔ)給水，對(duì)于脫硫塔出口煙氣來說，其換熱效率較低。并且其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，增加大量的介質(zhì)流通管道，增加安裝的施工量，提高維護(hù)的難度。且為了安裝該再熱器需要對(duì)煙道進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，也就是說，在安裝段的煙道需要增大截面，這樣的結(jié)構(gòu)無疑會(huì)增大阻力，影響脫硫的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于濕法脫硫系統(tǒng)的一體化換熱裝置，利用換熱技術(shù)，通過吸收煙氣高溫段的熱量，降低進(jìn)入脫硫塔的煙氣流量，降低脫硫塔建設(shè)投資，并在脫硫塔出口利用換熱器所吸收的煙氣高溫段的熱量對(duì)低溫?zé)煔膺M(jìn)行加熱，提高排煙溫度，達(dá)到消除“煙囪雨”現(xiàn)象，提高煙氣抬升高度，促進(jìn)排煙污染物擴(kuò)散的目的。并且，本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)更加合理，占地面積小，施工便捷，投資及運(yùn)行成本均比較小，其裝置阻力較小，也不容易引起腐蝕和堵塞。
[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種用于濕法脫硫系統(tǒng)的一體化換熱裝置，所述濕法脫硫系統(tǒng)具有入口煙道、出口煙道及脫硫塔，所述入口煙道與所述出口煙道具有一水平交匯段；
[0011]包括:布置于所述水平交匯段的多列熱管束，每列熱管束包括多根直線均布的熱管，所述熱管的吸熱端伸入所述入口煙道，放熱端伸入所述出口煙道；每列熱管束與其相鄰的熱管束之間平行交錯(cuò)布置。
[0012]進(jìn)一步地，所述平行交匯段的流通面積開孔率為35-50%。
[0013]進(jìn)一步地，每列所述熱管束中的熱管之間的間距為熱管管徑的0.4?0.85倍。
[0014]進(jìn)一步地，每列所述熱管束之間的間距為熱管管徑的0.3?0.85倍。
[0015]進(jìn)一步地，所述熱管的外形為直徑為25?65_的圓管。
[0016]進(jìn)一步地，所述熱管的外形選自橢圓管、方管、矩形管、扁平形管及波紋管。
[0017]進(jìn)一步地，所述水平交匯段包括位于上方的出口煙道交匯段及位于下方的入口煙道交匯段，所述出口煙道交匯段的底板與所述入口煙道交匯段的頂板接近或貼合。
[0018]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于出口煙道交匯段的頂板的上遮流板及設(shè)置于入口煙道交匯段底板的下遮流板。
[0019]進(jìn)一步地，所述上遮流板及下遮流板為均蛇形板，穿梭布置于兩列相鄰的熱管束。
[0020]進(jìn)一步地，所述上遮流板及下遮流板的高度為80mm?180mm。
[0021]通過采取上述技術(shù)方案，在煙氣進(jìn)入脫硫塔前，通過熱管的吸熱端吸收煙氣中的熱量，降低進(jìn)入脫硫塔的煙氣溫度，達(dá)到降低進(jìn)入脫硫塔煙氣體積流量的目的，并降低濕法脫硫系統(tǒng)建設(shè)投資。經(jīng)過濕法脫硫后的煙氣，在出口煙道內(nèi)經(jīng)過熱管的放熱端進(jìn)行加熱，提高排煙溫度，達(dá)到消除“煙囪雨”現(xiàn)象，提高煙氣抬升高度，促進(jìn)排煙污染物擴(kuò)散的目的。
[0022]本實(shí)用新型可以通過利用煙氣高溫段自身熱量加熱低溫段煙氣，不需要外部熱源，有效提高了脫硫系統(tǒng)工作性能，促進(jìn)了煙氣排放的擴(kuò)散，縮小了工程建設(shè)投資和占地面積。與傳統(tǒng)的GGH系統(tǒng)及現(xiàn)有的代替GGH系統(tǒng)的各種換熱裝置相比，結(jié)構(gòu)簡單、輕便，能夠減少相應(yīng)的煙道支撐結(jié)構(gòu)，并且單根熱管出現(xiàn)故障不會(huì)影響換熱系統(tǒng)的整體運(yùn)行，穩(wěn)定性高。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的用于濕法脫硫系統(tǒng)的一體化換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:1_入口煙道；2_脫硫塔；3_出口煙道；4_熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]首先，對(duì)于熱管的工作原理進(jìn)行簡單介紹。
[0027]熱管(heat pipe)技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計(jì)思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī)，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問題得到良好解決，開辟了散熱行業(yè)新天地?，F(xiàn)在常見于cpu的散熱器上。
[0028]從熱力學(xué)的角度看，為什么熱管會(huì)擁有如此良好的導(dǎo)熱能力呢？物體的吸熱、放熱是相對(duì)的，凡是有溫度差存在的時(shí)候，就必然出現(xiàn)熱從高溫處向低溫處傳遞的現(xiàn)象。從熱傳遞的三種方式來看(輻射、對(duì)流、傳導(dǎo))，其中對(duì)流傳導(dǎo)最快。熱管是利用介質(zhì)在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱)，使熱量快速傳導(dǎo)。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入