專(zhuān)利名稱(chēng)：采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱管換熱裝置，特別是用余熱蒸汽對(duì)濕法脫硫后的煙氣進(jìn)行加熱的裝置。
背景技術(shù)：
為了使鍋爐或加熱爐排放的煙氣達(dá)到環(huán)保要求，許多大型用煤企業(yè)都采用濕法脫硫工藝去除煙氣中的二氧化硫。但是經(jīng)濕法脫硫后，煙氣溫度較低，一般在45℃～55℃，若不經(jīng)再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧腐蝕煙囪，同時(shí)也不利于煙氣的擴(kuò)散。因此在濕法脫硫裝置后面都配有煙氣再加熱系統(tǒng)，將其加熱到80℃左右再進(jìn)行排放。目前應(yīng)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(nèi)煙氣走管外。它的不足之處是設(shè)備體積大，積灰嚴(yán)重且不易清除，煙氣阻力大，操作時(shí)溫度波動(dòng)使換熱管與管板之間產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力，易在管端焊縫處引起拉脫或局部裂紋、開(kāi)裂，而一旦發(fā)生局部開(kāi)裂或泄漏，則設(shè)備必須停車(chē)檢修，設(shè)備使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊體積小、容易清灰、運(yùn)行安全、檢修方便、使用壽命長(zhǎng)，抗低溫硫酸腐蝕的采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器。
本實(shí)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(shè)有安全閥接口、蒸汽進(jìn)口、檢查孔及排氣口。在受壓殼體底部設(shè)有冷凝水出口。該受壓殼體設(shè)在支承機(jī)構(gòu)上，其可以是支架，也可以是裙座。上述受壓殼體的側(cè)面設(shè)有與其相連的煙道箱體，其有兩個(gè)平行的豎直側(cè)板，它們的一側(cè)分別與另一豎直側(cè)板的兩側(cè)相連，它們的另一側(cè)同與受壓殼體相連，該兩平行側(cè)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(cè)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(dòng)連接。在該箱體的上開(kāi)口上設(shè)熱煙氣出口組件，該箱體的下開(kāi)口上設(shè)倒錐形斗，在該倒錐形斗的下端設(shè)有控制其開(kāi)關(guān)的閥門(mén)，該閥門(mén)最好是自動(dòng)排灰閥。在煙道箱體下部設(shè)側(cè)開(kāi)口，其上設(shè)有脫硫煙氣進(jìn)口組件。上述煙道箱體設(shè)在支架上。本實(shí)用新型的傳熱元件為熱管，其為內(nèi)部抽真空后再充入傳熱工質(zhì)的密封腔體。若干根并列的上述熱管穿過(guò)并固定(焊接或螺紋連接后密封)在受壓殼體公用部分的通孔上，吸熱段位于受壓殼體內(nèi)，端部呈自由狀態(tài)；放熱段位于煙道箱體內(nèi)，其端部插在支撐板上與其對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)，并使每根熱管與水平成5℃～15℃傾角，且吸熱段低于放熱段以使熱管能正常工作。上述支撐板為設(shè)在箱體內(nèi)并與豎直側(cè)板平行的孔板，其上下兩端均固定在該側(cè)板上。為方便維修，在與受壓殼體公用部分對(duì)應(yīng)的側(cè)板上設(shè)有開(kāi)孔，其上設(shè)有由緊固件固定的蓋板。另在煙道箱體上設(shè)有吹灰器，最好每隔數(shù)排熱管設(shè)一個(gè)吹灰器。在煙道出口組件上設(shè)溫度計(jì)及壓力計(jì)，通過(guò)它們顯示數(shù)據(jù)的變化來(lái)控制吹灰器的運(yùn)行。為延長(zhǎng)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(shè)防腐層，如箱體的內(nèi)表面及受壓殼體公用部分的外表面等均設(shè)防腐層。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是從脫硫塔出來(lái)的溫度約40℃的脫硫煙氣，由本實(shí)用新型的煙氣進(jìn)口進(jìn)入煙道箱體內(nèi)，煙氣由下至上橫掠熱管的放熱段，與其進(jìn)行熱量交換；另向受壓殼體的蒸汽進(jìn)口通入壓力為0.1～0.7MPa的飽和蒸汽或過(guò)熱蒸汽，蒸汽由上至下穿過(guò)熱管的吸熱段，熱管內(nèi)的傳導(dǎo)工質(zhì)可將水蒸汽的顯熱或汽化潛熱吸收，由液態(tài)變?yōu)槠麘B(tài)并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(nèi)的低溫?zé)煔猓篃煔獾臏囟壬哌_(dá)到排放溫度，再?gòu)谋緦?shí)用新型的煙氣出口排到煙囪.受壓殼體內(nèi)的蒸汽當(dāng)釋放熱量后即變成冷凝水，從受壓殼體底部的冷凝水出口排出。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.它以熱管為傳熱載體，熱管的吸熱段和放熱段相互隔開(kāi)，完全沒(méi)有煙氣泄漏和冷熱介質(zhì)互串的可能。熱管本身密封且傳熱元件之間彼此獨(dú)立工作，在加熱器運(yùn)行中一旦發(fā)生少量傳熱元件因腐蝕而穿孔時(shí)，冷熱流體也不會(huì)發(fā)生混合，不必立即停車(chē)進(jìn)行處理，不影響生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)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(yīng)力。
3.由于水蒸汽走管外，大大減小了流動(dòng)阻力，而且與傳統(tǒng)的列管式相比不易結(jié)垢堵塞，既使結(jié)垢也很容易清洗。同時(shí)蒸汽在管外加熱不會(huì)由于熱負(fù)荷過(guò)高而引起管內(nèi)水擊，損壞換熱管。
4.熱管在傳熱過(guò)程中不需要任何動(dòng)力，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)省大量費(fèi)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(duì)數(shù)平均溫差，氣流分布均勻，不易產(chǎn)生溝流而影響換熱。
6.傳熱熱管外表面噴鍍一層致密的抗硫酸腐蝕的搪瓷保護(hù)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涂有環(huán)氧樹(shù)脂膠泥防腐層，其既能防酸、堿介質(zhì)的腐蝕、酸堿交替腐蝕和耐海水腐蝕，還不易積灰并容易清除，而且耐磨損。
7.根據(jù)熱管均溫性好的特點(diǎn)，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(nèi)的吹灰器可進(jìn)行定期清灰，以保證設(shè)備的長(zhǎng)期高效運(yùn)行。另外煙道箱體的側(cè)板部分可活聯(lián)接，以便在設(shè)備大修期間打開(kāi)進(jìn)行人工清灰。


圖1是本實(shí)用新型主視局剖示意圖。
圖2是本實(shí)用新型俯視示意圖。
具體實(shí)施方式
在圖1和圖2所示的采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(shè)有安全閥接口2、蒸汽進(jìn)口3、檢查孔4及排氣孔5。設(shè)在裙座6上的受壓殼體底部設(shè)有冷凝水出口7，設(shè)在支架8上的煙道箱體9有兩個(gè)平行的豎直側(cè)板，它們的一側(cè)分別與另一豎直側(cè)板的兩側(cè)相連，它們的另一側(cè)同與受壓殼體相連。在該箱體的上開(kāi)口上設(shè)熱煙氣出口組件10，該組件上設(shè)有溫度11和壓力計(jì)12。該箱體的下箱板為倒錐形斗13，在該倒錐形斗的下端設(shè)自動(dòng)排灰閥14。在煙道箱體下部設(shè)側(cè)開(kāi)口，其上設(shè)有脫硫煙氣進(jìn)口組件15。若干根并列的熱管16穿過(guò)并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于受壓殼體內(nèi)，端部呈自由狀態(tài)；表面設(shè)有翅片的放熱段位于煙道箱體內(nèi)，端部插在支撐板17上與其對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)，每根熱管與水平成10°傾角，且吸熱段低于放熱段。上述支撐板為設(shè)在箱體內(nèi)并與豎直側(cè)板平行的孔板，其上下兩端均固定在該側(cè)板上。在與受壓殼體公用部分對(duì)應(yīng)的側(cè)板上設(shè)有開(kāi)孔，其上設(shè)有由緊固件固定的蓋板18。在上述煙道箱體上設(shè)有兩個(gè)吹灰器19，其有一根兩端封閉的分配管20，其一側(cè)中部設(shè)有一個(gè)大口徑接管21，其為氣體進(jìn)口，其可以進(jìn)空氣，如現(xiàn)場(chǎng)有余熱蒸汽最好進(jìn)余熱蒸汽。在與上述大口徑接管相對(duì)一側(cè)的管壁上設(shè)有4個(gè)小口徑接管22，這些小口徑接管穿過(guò)箱體上的通孔伸到箱體內(nèi)，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(shè)有環(huán)氧樹(shù)脂膠泥防腐層。
權(quán)利要求1.一種采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特征在于設(shè)在支承機(jī)構(gòu)上的受壓殼體頂部設(shè)有安全閥接口、蒸汽進(jìn)口、檢查孔及排氣孔，該受壓殼體底部設(shè)有冷凝水出口，設(shè)在支架上的煙道箱體有兩個(gè)平行的豎直側(cè)板，它們的一側(cè)分別與另一豎直側(cè)板兩側(cè)相連，它們的另一側(cè)同與受壓殼體相連，在該箱體的上開(kāi)口上設(shè)熱煙氣出口組件，下開(kāi)口上設(shè)除灰閥門(mén)，另在煙道箱體下部設(shè)側(cè)開(kāi)口，其上設(shè)有脫硫煙氣進(jìn)口組件，熱管穿過(guò)并固定在受壓殼體公用部分的通孔上，其吸熱段位于受壓殼體內(nèi)，放熱段位于煙道箱體內(nèi)，端部插在支撐板上對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)，每根熱管與水平成5°～15°傾角且吸熱段低于放熱段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特征在于在煙道箱體上設(shè)有吹灰器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特征在于箱體的下箱板為倒錐形斗，在該倒錐形斗的下端設(shè)閥門(mén)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特征在于在與煙氣接觸的物體表面設(shè)防腐層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其特征在于在受壓殼體公用部分對(duì)應(yīng)的箱體側(cè)板上設(shè)有開(kāi)孔，其上設(shè)有由緊固件固定的蓋板。
專(zhuān)利摘要一種采用蒸汽加熱的熱管式脫硫煙氣加熱器，其受壓殼體頂部設(shè)有安全閥接口、蒸汽進(jìn)口、檢查孔及排氣孔，該受壓殼體底部設(shè)有冷凝水出口。煙道箱體有兩個(gè)平行的豎直側(cè)板，它們的另一側(cè)同與受壓殼體相連，在該箱體的上開(kāi)口上設(shè)熱煙氣出口組件，下開(kāi)口上設(shè)除灰閥門(mén)，另在煙道箱體下部設(shè)側(cè)開(kāi)口，其上設(shè)有脫硫煙氣進(jìn)口組件，熱管穿過(guò)并固定在受壓殼體公用部分的通孔上，其吸熱段位于受壓殼體內(nèi)，放熱段位于煙道箱體內(nèi)，端部插在支撐板上對(duì)應(yīng)的通孔內(nèi)，每根熱管與水平成5°～15°傾角且吸熱段低于放熱段。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊體積小、容易清灰、冷熱介質(zhì)不會(huì)互串、運(yùn)行安全、檢修方便、使用壽命長(zhǎng)，抗低溫硫酸腐蝕。
文檔編號(hào)B01D53/50GK2880228SQ20062008918
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月28日
發(fā)明者王先中 申請(qǐng)人:大連熵立得傳熱技術(shù)有限公司