一种散料蓄热式换热器制造技术

本实用新型专利技术提供一种散料蓄热式换热器，为解决在SCR脱硝系统中换热器的堵塞问题而发明专利技术。其特征是：在高温烟气SCR反应器的烟气总管上通过支管连接换热分体，其换热分体之蓄热室为一两侧壁呈箅式矩形料筒，料筒内设有散状蓄热料，料筒两侧设有冷端通道和热端通道；其高温烟气支管连接在热端通道上部，并与高温空气总管相连接；其冷端烟气支管连接低温烟气总管，并与低温空气总管相连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术不会使蓄热器的阻力增加，不会对锅炉运行造成影响，不会增加风机功耗，不会造成非计划停机，也不需要冲洗换热元件。而且结构简单、实施容易、操作方便、利于维护，可广泛用于SCR脱硝系统。

A kind of bulk regenerative heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种散料蓄热式换热器
本技术属于SCR脱硝系统设备
，尤其涉及一种蓄热式换热器。
技术介绍
随着NOx排放标准《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》的颁布，火电厂执行更为严格的NOx排放标准，而SCR技术以高脱硝率、几乎无二次污染等优点，已成为控制NOx排放的主流技术。在近几年火电厂进行的脱硝改造中，采用SCR技术的占到95％以上。可是，在具体应用中，却存在着以下一系列技术问题：首先，因为SCR脱硝系统在火电厂的烟气环境下会生成硫酸氢氨(ABS)，而硫酸氢氨(ABS)在150-220℃温度区间是一种高粘性液态物质，易粘附沉积；而这一温度区间恰好与空气蓄热器中换热元件的温度区间有重叠，因此就难以避免会造成硫酸氢铵(ABS)在蓄热器换热元件的表面粘附，进而粘附沉积烟气中的飞灰颗粒。其次，由于目前在SCR脱销系统中多采用回转式空气蓄热器，而回转式空气蓄热器的换热元件都是由换热片按照一定的顺序组成的换热通道，所以，当其遇到硫酸氢铵(ABS)的粘附及沉积时，必然造成换热元件通道的堵塞，以致增加空气蓄热器的阻力。其三，由于空气蓄热器的阻力增加，必然会造成蓄热器传热效果变差和漏风率的上升，以及锅炉排烟温度升高引起锅炉效率降低；又会引起换热器两端压差增大和烟气流速的变化，从而导致对催化剂冲刷的不均匀，严重时甚至会造成催化剂大面积垮塌；还会造成风机功耗增加，机组带负荷能力下降，以及增加非计划停机等一系列损失。其四，当前应对这一系列问题的措施，有部分企业采用高压水离线或在线冲洗换热元件的办法，但是该办法清洗成本较高。如某企业冲洗设备：耗水量达到13吨/小时，耗电达到135千瓦/小时，单台空气蓄热器一个行程需清洗4小时。而且完成在线清洗需要具备完整的高压水清洗装置，如清洗控制装置，高压水泵，水泵控制柜等，显然增大企业负担。
技术实现思路
本技术的目的是：针对现有技术中的上述问题，从改进换热器换热方式下手，提供一种散料蓄热式换热器。该散料蓄热式换热器可有效解决在SCR脱硝系统中换热器的堵塞问题，不仅可以消除现有技术的缺陷，而且还具有结构简单、操作方便，节约资金，减少耗材等诸多优点。本技术的技术解决方案是：一种散料蓄热式换热器，包括高温烟气SCR反应器，其特征是：在高温烟气SCR反应器的烟气总管上通过高温烟气支管及阀门连接换热分体，所谓的换热分体包括蓄热室；所说的蓄热室为一两侧壁呈箅式矩形料筒，料筒内设有散状蓄热料，料筒上部设有进料口及封盖，料筒下部设有出料口及封盖，料筒两侧设有冷端通道和热端通道；所说的高温烟气支管及阀门连接在热端通道上部，热端通道上部并设有高温空气支管及阀门与高温空气总管相连接；所说的冷端通道下部设有冷端烟气支管及阀门连接低温烟气总管，冷端通道下部并设有低温空气支管及阀门与低温空气总管相连接。这里所说的散状蓄热料粒度为5-200mm。一般为球团或石子。而所说的换热分体一般不少于三个。与现有技术相比，本技术具有独特换热方式：即各换热分体经由蓄热--供热--等待三个环节实现单个换热分体的换热过程：其蓄热环节是高温烟气流经蓄热室加热蓄热散料；其供热环节是低温空气流经蓄热室而被蓄热散料所加温；其等待环节是处于二者之间的间歇期，同时也是更换蓄热散料期间。这种独特换热方式，而由多个换热分体的交替工作保证换热器的连续工作。本技术突出的优点：是散状蓄热料的设计，亦即散料换热方式的创新。现有技术的蓄热室是回转运动式的，而本技术的蓄热室则是通气静止式的。由于静止式散料蓄热室不仅具有与回转式空气蓄热器的换热元件相同的蓄热、换热功能，而且还具有回转式空气蓄热器的换热元件所不具有的可置换灵活性。也就是说，现有技术回转式空气蓄热器的换热元件，不可能随意更换，但需要停机清洗；而本技术散料蓄热式换热器的换热元件——散料，却可以随意更换，并不需要停机清洗。本技术的另一个突出的优点：是散状蓄热料的可再用性和廉价性。这里的散料如果使用球团，则更换后的球团仍不失其原有的性能，可以照常使用，比如用于冶炼等；如果使用石子，则石子无疑是属于廉价物。毋庸置疑，这里不仅散料本身易于为人接受，而且散料的更换也十分方便。如此看来，尽管本技术所提供的换热器不能改变：因SCR脱硝系统在火电厂的烟气环境下所产生成硫酸氢氨(ABS)的现实，也不能改变硫酸氢氨的粘附及沉积性，但是它却可以通过适时更换散料的操作来消除现有技术的弊端，使得换热器不再被硫酸氢氨(ABS)所侵害，这样一来，硫酸氢氨(ABS)给现有技术带来的所有缺陷，在本技术的应用过程中便统统得以消除。因此，本技术既不会使蓄热器的阻力增加，也不会对锅炉运行造成影响，也不会增加风机功耗，更不会造成非计划停机。当然，更不需要冲洗换热元件。显然，采用本技术技术，能够节省现有技术在维持换热器正常工作过程中所耗费的资金、材料与设备。此外，本技术还具有结构简单、实施容易、操作方便、利于维护等诸多优点。附图说明附图1是本技术的结构示意图。图中标记如下：高温烟气SCR反应器入口1、SCR反应器2、高温烟气总管3、高温烟气支管及阀门4、高温空气支管及阀门5、热端通道6、蓄热室进料口及封盖7、冷端通道8、蓄热室9、散状蓄热料10、冷端烟气支管及阀门11、蓄热室出料口及封盖12、低温空气支管及阀门14、低温烟气总管15、低温空气总管16、高温空气总管17。具体实施方式下面结合附图对本技术作详细说明。如图所示，本技术提供的一种散料蓄热式换热器，包括高温烟气SCR反应器2，其特征是：在高温烟气SCR反应器2的烟气总管3上通过高温烟气支管及阀门4连接换热分体，所谓的换热分体包括蓄热室9；所说的蓄热室9为一两侧壁呈箅式矩形料筒，料筒内设有散状蓄热料10，料筒上部设有进料口及封盖7，料筒下部设有出料口及封盖12，料筒两侧设有冷端通道8和热端通道6；所说的高温烟气支管及阀门4连接在热端通道6上部，热端通道6上部并设有高温空气支管及阀门5与高温空气总管17相连接；所说的冷端通道8下部设有冷端烟气支管及阀门11连接低温烟气总管15，冷端通道8下部并设有低温空气支管及阀门14与低温空气总管16相连接。这里所说的散状蓄热料10，其粒度在5-200mm之间，可以使用球团或石子。而所说的换热分体有三个。在实施中，根据需要换热分体可以多于3个。各换热分体通过轮流执行蓄热操作、供热操作和等待状态，来实现连续向所需介质提供稳定热量。而当系统需要更换蓄热散料时，将换热分体的各进、出阀门进行关闭后，即可通过出、进料口的先后顺序操作进行卸料和重新装料。下面介绍一个具体实施例：某电厂锅炉产生烟气量为360000m3/h，采用高含灰布置，将本换热器安装于SCR反应器2后，烟气总管3内气体温度为300℃。经热工计算，本换热器采用3组换热分体，蓄热散料10采用直径为16mm的球团，每组换热分体蓄热室10断面积为100m2，装球量为300m3，采用两续两供的换热制度，则可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散料蓄热式换热器，包括高温烟气SCR反应器，其特征是：在高温烟气SCR反应器(2)的烟气总管(3)上通过高温烟气支管及阀门(4)连接换热分体，所谓的换热分体包括蓄热室(9)；所说的蓄热室(9)为一两侧壁呈箅式矩形料筒，料筒内设有散状蓄热料(10)，料筒上部设有进料口及封盖(7)，料筒下部设有出料口及封盖(12)，料筒两侧设有冷端通道(8)和热端通道(6)；所说的高温烟气支管及阀门(4)连接在热端通道(6)上部，热端通道(6)上部并设有高温空气支管及阀门(5)与高温空气总管(17)相连接；所说的冷端通道(8)下部设有冷端烟气支管及阀门(11)连接低温烟气总管(15)，冷端通道(8)下部并设有低温空气支管及阀门(14)与低温空气总管(16)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种散料蓄热式换热器，包括高温烟气SCR反应器，其特征是：在高温烟气SCR反应器(2)的烟气总管(3)上通过高温烟气支管及阀门(4)连接换热分体，所谓的换热分体包括蓄热室(9)；所说的蓄热室(9)为一两侧壁呈箅式矩形料筒，料筒内设有散状蓄热料(10)，料筒上部设有进料口及封盖(7)，料筒下部设有出料口及封盖(12)，料筒两侧设有冷端通道(8)和热端通道(6)；所说的高温烟气支管及阀门(4)连接在热端通道(6)上部，热端通道(6)上部并设有高温空气支管及阀门(5)与高温空气总管(17)相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小青，郭兰英，张伟，张树新，
申请(专利权)人：魏小青，郭兰英，张伟，张树新，
类型：新型
国别省市：河北;13