CN104567476A - 一种具有调节功能的板式空气预热装置 - Google Patents

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本发明涉及一种具有调节功能的板式空气预热装置，包括板式换热组件、导流罩以及调节筒体，板式换热组件具有预热空气流道和烟气流道，导流罩和调节筒体分别设置在板式换热组件的烟气流道两端，导流罩为一端开口的罩体，导流罩通过其开口端罩设在板式换热组件的烟气流道一端，所述调节筒体的两端分别为烟气进口和烟气出口，调节筒体内部由固定挡板分隔为烟气进气腔室和烟气出气腔室，且两个腔室的筒壁分别设有与板式换热组件的烟气流道相连通的通孔。本发明的空气预热装置，当运行工况小于设计工况时，通过调节活动挡板，使一部分烟气不经过换热模块直接排进烟气出口，确保排烟温度在一个稳定的范围内，以避开露点腐蚀，实现长周期稳定运行。

Description

一种具有调节功能的板式空气预热装置
技术领域
本发明涉及换热设备技术领域，具体涉及一种具有调节功能的板式空气预热装置。
背景技术
加热炉和工业炉是电力、石化行业生产装置的主要耗能设备，其耗能约占总装置50-70%，在能源日益紧缺的今天，提高加热炉效率无疑显得特别紧迫。其中降低排烟温度，回收烟气中余热是提高加热炉和工业炉热效率的主要措施之一。然而目前回收低温烟气的最大障碍是来自烟气中SO2和SO3等酸性气体的露点腐蚀。当温度降低到酸露点以下时会产生稀硫酸，现有钢种（包括不锈钢）制造的换热器会在短时间内造成破坏，钛等贵金属有良好的抗露点腐蚀性能，但价格昂贵，还无作为空气预热器的实例。现在换热器的设计排烟温度值很高（160℃-130℃左右），这主要是因为加热炉和工业炉在实际生产过程中工况复杂多变，其燃料组分、流量、负荷等经常会发生变化，所以为了避开露点温度，换热器在设计过程中一般都留有很大的余量，从而防止当运行工况远小于设计工况时，排烟温度会低于露点温度，造成腐蚀。随着能源价格的持续走高，越来越需要一种设计工况能够随着运行工况的改变而改变，能高效利用烟气余热，进一步降低排烟温度的新型设备。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种具有调节功能的板式空气预热装置，该装置结构紧凑、传热效率高，能有效解决因运行工况多变，运行工况偏离设计工况的问题，最大限度回收烟气余热。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种具有调节功能的板式空气预热装置，包括板式换热组件、导流罩以及调节筒体，所述板式换热组件具有预热空气流道和烟气流道，导流罩和调节筒体分别设置在板式换热组件的烟气流道两端，所述导流罩为一端开口的罩体，导流罩通过其开口端罩设在板式换热组件的烟气流道一端，所述调节筒体的两端分别为烟气进口和烟气出口，调节筒体内部由固定挡板分隔为烟气进气腔室和烟气出气腔室，且两个腔室的筒壁分别设有与板式换热组件的烟气流道相连通的通孔。
导流罩的作用是导流，高温烟气从调节筒体的烟气进口进入调节筒体的烟气进气腔室内，并从烟气进气腔室的通孔进入板式换热组件的一部分烟气流道内，进行一次换热，一次换热后的烟气进入导流罩的空腔内，并在导流罩的作用下进入板式换热组件的另一部分烟气流道内，进行二次换热，二次换热后的烟气进入调节筒体的烟气出气腔室内，并从调节筒体的烟气出口排出，空气从板式换热组件的预热空气流道流过后与高温烟气换热，实现空气的预热。
所述固定挡板上设置有调节孔，调节孔处设置有可完全封闭或部分封闭该调节孔的调节板。当运行工况偏离设计工况时，就可通过调节调节孔的封闭度来确保排烟温度在一个尽可能低，而又不会导致露点腐蚀的稳定的温度范围；而不是像传统的空气预热器，通过提高设计排烟温度值，以设计温度余量来避免露点腐蚀。
优选地，所述调节板通过转轴设置在调节孔处，通过其与固定挡板之间的开合角度实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
优选地，所述调节板通过滑槽设置在固定挡板的调节孔处，通过其在滑槽中的位移实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
优选地，所述调节筒体的轴线与板式换热组件的预热空气流道相互平行设置。
优选地，所述固定挡板垂直于调节筒体的轴线设置。
所述板式换热组件在运行一段时间后需要进行清洗，因此本发明的空气预热装置还包括喷淋除垢组件，可对板式换热组件进行清洗。所述空气预热装置所述的喷淋除垢组件包括喷淋总管、多个喷淋支管以及喷淋头，喷淋总管的输出端穿入导流罩内与多个喷淋支管连接，每个喷淋支管均设置有喷淋头，调节筒体的底部设置有排液阀。当空气预热器运行一段时间后，可打开自动喷淋装置的阀门，自动喷淋装置会喷出清洗液，对板式换热组件进行清洗，清洗液通过板式换热器组件进入调节筒体内，并通过调节筒体底部的排液阀排出。
有益效果
 1、本发明的空气预热装置，当运行工况小于设计工况时，通过调节活动挡板，使一部分烟气不经过换热模块直接排进烟气出口，确保排烟温度在一个稳定的范围内，以避开露点腐蚀，实现长周期稳定运行。
2、本发明的空气预热装置，不需要因为运行工况多变而考虑预留设计余量，排烟温度可大大降低，不仅节省了设计和投入成本，且能最大限量回收烟气余热，节能效果显著。
3、本发明的空气预热装置，带有自动喷淋装置，可定期自动清洗，防止换热器堵塞，避免了停炉除垢的繁琐，维护成本低廉。
4、本发明的空气预热装置，采用板式换热模块，流体流动阻力小，从而压降很小，通过试验和计算在同样长度的流道，非焊接板式换热器的压降仅为管束式的2/5～3/5，且传热性能好，通过试验，在同样流速的条件下其传热系数为管壳式换热器的1.2～1.5倍。
附图说明
图1为本发明空气预热装置的外部结构示意图；
图2为本发明空气预热装置的内部结构示意图；
图3为本发明空气预热装置调节后的内部结构示意图；
图中标记：1、板式换热组件，2、导流罩，3、调节筒体，4、烟气进口，5、烟气出口，6、固定挡板，7、调节板，8、喷淋总管，9、喷淋头，10、排液阀，11、预热空气进口，12、预热空气出口。
具体实施方式
    如图所示：一种具有调节功能的板式空气预热装置，包括板式换热组件1、导流罩2以及调节筒体3，所述板式换热组件1具有预热空气流道和烟气流道，导流罩2和调节筒体3分别设置在板式换热组件1的烟气流道两端，所述导流罩2为一端开口的罩体，导流罩2通过其开口端罩设在板式换热组件1的烟气流道一端，所述调节筒体3的两端分别为烟气进口4和烟气出口5，调节筒体3内部由固定挡板6分隔为烟气进气腔室和烟气出气腔室，且两个腔室的筒壁分别设有与板式换热组件1的烟气流道相连通的通孔，所述固定挡板6上设置有调节孔，调节孔处设置有可完全封闭或部分封闭该调节孔的调节板4。
导流罩2的作用是导流，高温烟气从调节筒体3的烟气进口4进入调节筒体3的烟气进气腔室内，并从烟气进气腔室的通孔进入板式换热组件1的一部分烟气流道内，进行一次换热，一次换热后的烟气进入导流罩2的空腔内，并在导流罩2的作用下进入板式换热组件1的另一部分烟气流道内，进行二次换热，二次换热后的烟气进入调节筒体3的烟气出气腔室内，并从调节筒体3的烟气出口5排出，空气从板式换热组件1的预热空气进口11进入预热空气流道流过后与高温烟气换热，从板式换热组件1的预热空气出口12流出，实现空气的预热。
所述固定挡板6上设置有调节孔，调节孔处设置有可完全封闭或部分封闭该调节孔的调节板7。当运行工况偏离设计工况时，就可通过调整调节孔的封闭度来确保排烟温度在一个尽可能低，使一部分烟气不经过板式换热组件1直接从烟气出口5排出，使最终排出的烟气温度升高，保持在不会导致露点腐蚀的稳定的温度范围；而不是像传统的空气预热器，通过提高设计排烟温度值，以设计温度余量来避免露点腐蚀。
优选地，所述调节板7通过转轴设置在调节孔处，通过其与固定挡板6之间的开合角度实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
优选地，所述调节板7通过滑槽设置在固定挡板6的调节孔处，通过其在滑槽中的位移实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
优选地，所述调节筒体3的轴线与板式换热组件1的预热空气流道相互平行设置。
优选地，所述固定挡板6垂直于调节筒体3的轴线设置。
所述板式换热组件1在运行一段时间后需要进行清洗，因此本发明的空气预热装置还包括喷淋除垢组件，可对板式换热组件1进行清洗。所述空气预热装置所述的喷淋除垢组件包括喷淋总管8、多个喷淋支管以及喷淋头9，喷淋总管8的输出端穿入导流罩2内与多个喷淋支管连接，每个喷淋支管均设置有喷淋头9，调节筒体3的底部设置有排液阀10。当空气预热器运行一段时间后，可打开自动喷淋装置的阀门，自动喷淋装置会喷出清洗液，对板式换热组件1进行清洗，清洗液通过板式换热器组件进入调节筒体3内，并通过调节筒体3底部的排液阀排出。

Claims (8)

1.一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：包括板式换热组件（1）、导流罩（2）以及调节筒体（3），所述板式换热组件（1）具有预热空气流道和烟气流道，导流罩（2）和调节筒体（3）分别设置在板式换热组件（1）的烟气流道两端，所述导流罩（2）为一端开口的罩体，导流罩（2）通过其开口端罩设在板式换热组件（1）的烟气流道一端，所述调节筒体（3）的两端分别为烟气进口（4）和烟气出口（5），调节筒体（3）内部由固定挡板（6）分隔为烟气进气腔室和烟气出气腔室，且两个腔室的筒壁分别设有与板式换热组件（1）的烟气流道相连通的通孔，所述固定挡板（6）上设置有调节孔，调节孔处设置有可完全封闭或部分封闭该调节孔的调节板（7）。
2.如权利要求1所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述调节板（7）通过转轴设置在调节孔处，通过其与固定挡板（6）之间的开合角度实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
3.如权利要求1所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述调节板（7）通过滑槽设置在固定挡板（6）的调节孔处，通过其在滑槽中的位移实现调节孔的完全封闭或部分封闭。
4.如权利要求1所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述调节筒体（3）的轴线与板式换热组件（1）的预热空气流道相互平行设置。
5.如权利要求1或4所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述固定挡板（6）垂直于调节筒体（3）的轴线设置。
6.如权利要求1所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述空气预热装置还包括喷淋除垢组件，可对板式换热组件（1）进行清洗。
7.如权利要求6所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述的喷淋除垢组件包括喷淋总管（8）、多个喷淋支管以及喷淋头（9），喷淋总管（8）的输出端穿入导流罩（2）内与多个喷淋支管连接，每个喷淋支管均设置有喷淋头（9）。
8.如权利要求6或7所述的一种具有调节功能的板式空气预热装置，其特征在于：所述调节筒体（3）的底部设置有排液阀（10）。
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