一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器，适用于锅炉低温烟气回收，包括换热器相变下段和汽包，所述换热器相变下段中的换热介质在吸热蒸发后经所述上升管通入汽包中，在汽包中冷凝后经下降管返回换热器相变下段中；其中设置在前若干排的换热管束相比设置在后排的换热管束，具有大的换热管直径和少的换热管数量；设置在前若干排或前后若干排的每排换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置控制阀门。本实用新型专利技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器可有效减少锅炉低温段换热器烟气的酸露腐蚀，并且在由于锅炉工况调整、烟气含硫量过高而发生严重腐蚀时，能够切断腐蚀部分的管束，保证锅炉及后续设备的安全运行。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器，适用于锅炉低温烟气回收，包括换热器相变下段和汽包，所述换热器相变下段中的换热介质在吸热蒸发后经所述上升管通入汽包中，在汽包中冷凝后经下降管返回换热器相变下段中；其中设置在前若干排的换热管束相比设置在后排的换热管束，具有大的换热管直径和少的换热管数量；设置在前若干排或前后若干排的每排换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置控制阀门。本技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器可有效减少锅炉低温段换热器烟气的酸露腐蚀，并且在由于锅炉工况调整、烟气含硫量过高而发生严重腐蚀时，能够切断腐蚀部分的管束，保证锅炉及后续设备的安全运行。【专利说明】一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器
本技术属于锅炉低温烟气热量回收领域，涉及一种复合相变换热器，尤其涉及一种抗磨耐腐蚀性强的复合相变换热器。
技术介绍
目前国内外针对锅炉尾部烟气余热回收的技术很多，但是由于锅炉主要燃料煤、石油等均为含硫燃料，燃烧时产生的二氧化硫、三氧化硫等硫化物与水蒸气结合形成硫酸蒸汽，当锅炉金属部件的壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点)时，就会在其表面形成液态硫酸(称为结露)，如果排烟温度降低太多，锅炉尾部换热器酸腐就会加重，不利于锅炉安全运行。传统设计的换热器为避免发生低温腐蚀，其壁温与排烟温度成倍数关系。如果酸露点为65°C，为保证不发生低温腐蚀和堵灰，换热器壁温必须高于65°C，则排烟温度要高于135°C。所以，为了保证锅炉安全运行，排烟温度不能设计得很低。此外，现有的置于烟气道中的复合相变换热器，其换热管的排布一般呈均匀的阵列式排布，沿烟气流动的方向，在每个垂直于烟气流动方向上的换热管的数量、直径等参数均是相同的，而实际工作中，位于前排的换热管，其受到的烟气冲刷力腐蚀力等均要比后排的换热管要大的多，因而前排的换热管束最容易受到磨损，一旦前排的换热管束出现问题(如被磨损腐蚀穿洞等)，即使后排管束完好无损，整个复合相变换热器也要停工检修。本技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器是一种用于低温排烟热源回收的装置。它灵活的使用了气化液化相变的强化换热技术，在换热器管内让传热工质处于相变工作，并且对位于前排的换热管束进行了加粗和稀疏排布的方式，从而增强了前排管束的耐磨和抗腐蚀性，继而增强了整个复合相变换热器的工作寿命，大大降低了检修的力度，降低了维修成本。其技术核心和创新在于换热器壁温整体可控可调，以及改进的前排管束的排布及控制方式增加了整体复合相变换热器的工作寿命。在充分发挥相变潜热的热传导的优势下，灵活配置换热器的不同部分，一方面满足最低壁温高于烟气酸露点的要求；另一方面充分发挥相变传热的高效性，使壁温与排烟温度维持较小的温差；还大大降低了大大降低了整个复合相变换热器的检修的力度，延长了工作寿命，降低了维修成本。在保证受热面不结露的前提下降低排烟温度，“最大幅度”有效地进行降温节能、提高热效率和耐磨防腐能力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器，通过灵活使用气化液化相变的强化换热技术，在换热器管内让传热工质处于相变工作，使得换热器壁温整体可控可调，从而在充分发挥相变潜热的热传导的优势下，一方面满足最低壁温高于烟气酸露点的要求；另一方面充分发挥相变传热的高效性，使壁温与排烟温度维持较小的温差；还通过灵活设计换热管束的直径、排布方式等，大大降低了大大降低了整个复合相变换热器的检修的力度，延长了工作寿命，降低了维修成本。在保证受热面不结露的前提下降低排烟温度，最大幅度地进行降温节能、提高热效率和耐磨防腐能力。为达到上述目的，本技术所采取的技术方案是:—种抗磨耐腐蚀复合相变换热器，包括换热器相变下段和汽包，其特征在于，所述换热器相变下段置于烟道尾部中，所述换热器相变下段经上升管、下降管与置于烟道上部的汽包连接，汽包内接有用于热交换的除盐水管路，所述换热器相变下段中的换热介质在烟道中吸收烟气的热量蒸发为气态后经所述上升管通入汽包中，在所述汽包中与除盐水管路接触冷凝为液态后经所述下降管返回所述换热器相变下段中；所述换热器相变下段沿烟气流动方向设有多排换热管束，其中设置在前若干排的换热管束相比设置在后排的换热管束，具有大的换热管直径和少的换热管数量，设置在所述前若干排的每排换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置一控制阀门。优选地，所述换热器相变下段包括左右两个上集箱、左右两个下集箱、多个上联管、多个下联管和前后多排换热管束，每排换热管束的上端与一共同的上联管连通，每排换热管束的下端与一共同的下联管连通，每个上联管的左右两端分别同左右两个上集箱连通，每个下联管的左右两端分别同左右两个下集箱连通，每排换热管束经联管汇聚到上集箱和下集箱内。进一步地，设置在后若干排的每排换热管束的上联管、下联管的左右两端也分别设置一控制阀门。进一步地，前3?5排的换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置有控制阀门；后3?5排的换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置有控制阀门。进一步地，所述左右两个上集箱、左右两个下集箱均设置在烟道的外部。进一步地，所述上联管、下联管设置有控制阀门的部分均设置在烟道的外部。优选地，所述汽包分管程和壳程两部分，管程走除盐水与所述除盐水管路连通，壳程与所述换热器相变下段相连；所述汽包的下部设下降管接口，上部设上升管接口。进一步地，所述汽包的上部还设有针型阀和放气球阀。进一步地，所述下降管还连接有与所述盐水管路连通的注水支管，所述注水支管上设有注水球阀和注水表。进一步地，所述左右两个下集箱的底部均设有排污管路，所述排污管路上设有排污阀。进一步地，所述换热管束中的换热管为翅片管，所述翅片管经联管汇聚到上集箱和下集箱内。进一步地，所述汽包分管程和壳程两部分，管程走软水，壳程和相变换热器下段相连，汽包筒体内部装有多根换热管。本技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器，其工作流程为:换热器相变下段置于烟道尾部中，所述换热器相变下段经上升管、下降管与置于烟道上部的汽包连接，汽包内接有用于热交换的除盐水管路，所述换热器相变下段中的换热介质在烟道中吸收烟气的热量蒸发为气态后经所述上升管通入汽包中，在所述汽包中与除盐水管路接触冷凝为液态后经所述下降管返回所述换热器相变下段中。本技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器中，设置在前若干排的换热管束相比设置在后排的换热管束，具有大的换热管直径和少的换热管数量，与前若干排的换热管束相连的上联管、下联管的左右两端分别设置控制阀门。由于前若干排的换热管束受烟气冲刷的强度大，因而相对于后排的换热管束受到的磨损大，一般来说常常先于后排的管束损坏，本技术的上述结构中，由于前若干排的换热管束的管径相对比较大，抗磨损能力强，力口上前排的管束布置相对比较稀疏，因而可以提高复合相变换热器整体的寿命。另外本技术的抗磨耐腐蚀复合相变换热器的另一显著特点是，与前若干排或前后若干排的换热管束相连的上联管、下联管的左右两端分别设置控制阀门，这样可以在前若干排的换热管束中如果受到损坏，或者在后排易受酸腐蚀的换热管束中如果受到损坏，可以通过关闭与之相连的上联管、下联管的控制阀门，关闭相应的换热管束，而不用像传统的复合相变换热器那样需要停机检修，大大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗磨耐腐蚀复合相变换热器，包括换热器相变下段和汽包，其特征在于，所述换热器相变下段置于烟道尾部中，所述换热器相变下段经上升管、下降管与置于烟道上部的汽包连接，汽包内接有用于热交换的除盐水管路，所述换热器相变下段中的换热介质在烟道中吸收烟气的热量蒸发为气态后经所述上升管通入汽包中，在所述汽包中与除盐水管路接触冷凝为液态后经所述下降管返回所述换热器相变下段中；所述换热器相变下段沿烟气流动方向设有多排换热管束，其中设置在前若干排的换热管束相比设置在后排的换热管束，具有大的换热管直径和少的换热管数量；设置在所述前若干排的每排换热管束的上联管、下联管的左右两端分别设置一控制阀门。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕元，张志刚，李猛，
申请(专利权)人：中兴能源唐山节能有限公司，
类型：实用新型
国别省市：