CN107289458A - 一种具有喷淋结构的空气预热器 - Google Patents

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吴明亮
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Abstract

本发明涉及一种具有喷淋结构的空气预热器，其不同之处在于：其包括壳体，壳体具有相对设置的第一侧和第二侧、及相对设置的第三侧和第四侧，壳体的第一侧开设有空气入口，壳体的第二侧开设有空气出口，壳体的第三侧开设有烟气入口，壳体的第四侧开设有烟气出口；设于壳体内的换热单元；形成于换热单元内的若干个空气通道，空气通道的一端与空气入口连通、另一端与空气出口连通；形成于换热单元内的若干个烟气通道，烟气通道一端的竖直位置高于其另一端的竖直高度，烟气通道较高的一端与烟气入口连接、较低的一端与烟气出口连接；及用于清洗烟气通道的喷淋组件。本发明能有效回收余热及解决内部积灰问题，且产生的冷凝水能顺利排出，使用寿命长。

Description

一种具有喷淋结构的空气预热器
技术领域
本发明涉及石油化工领域的一种加热炉余热回收系统，具体涉及用于加热炉余热回收系统的空气预热器。
背景技术
加热炉的余热回收系统通常采用空气预热器回收烟气余热，加热助燃空气，以达到降低燃料消耗量、提高加热炉热效率、减少二氧化碳排放量的目的。
余热回收系统的核心设备为空气预热器。随着技术的进步，近年来铸造板式空气预热器得到应用。铸造板基材为球墨铸铁，通过添加合金元素提高了耐烟气酸露点腐蚀性能，排烟温度可以降至烟气冷凝温度以下，使烟气余热得到最大限度的回收利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有喷淋结构的空气预热器，能有效回收余热及解决内部积灰问题，且产生的冷凝水能顺利排出，使用寿命长。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种具有喷淋结构的空气预热器，其不同之处在于：
其包括壳体，所述壳体具有相对设置的第一侧和第二侧、及相对设置的第三侧和第四侧，所述壳体的第一侧开设有空气入口，所述壳体的第二侧开设有空气出口，所述壳体的第三侧开设有烟气入口，所述壳体的第四侧开设有烟气出口；
设于所述壳体内的换热单元；
形成于所述换热单元内的若干个空气通道，所述空气通道的一端与所述空气入口连通、另一端与所述空气出口连通；
形成于所述换热单元内的若干个烟气通道，所述烟气通道一端的竖直位置高于其另一端的竖直高度，所述烟气通道较高的一端与所述烟气入口连接、较低的一端与所述烟气出口连接；
及
用于清洗所述烟气通道的喷淋组件。
按以上技术方案，所述烟气通道与水平面的夹角为5°～90°。
按以上技术方案，所述烟气出口处设置有冷凝水引出管。
按以上技术方案，所述喷淋组件包括一个集合管、及分别与所述集合管连通的若干个分支管，所述分支管与所述烟气通道一一对应设置。
按以上技术方案，所述喷淋组件还包括连接在所述集合管上的混合压缩空气的喷淋水管。
按以上技术方案，所述分支管设于所述烟气入口处。
按以上技术方案，各所述分支管上分别设置有一个开关阀。
按以上技术方案，所述集合管和分支管均采用聚四氟乙烯管材。
对比现有技术，本发明的有益特点为：该具有喷淋结构的空气预热器，换热单元内形成有烟气通道及空气通道，间壁换热，能有效回收余热；烟气通道与烟气出口连接的一端低于其与烟气入口连接的一端，产生的冷凝水能顺利排出；设置有用于清洗烟气通道的喷淋组件，解决了内部积灰问题，延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为图1的A向视图；
图3为图1的B向视图；
图4为本发明实施例结构示意图；
图5为本发明实施例局部结构示意图；
图6为图5的局部结构示意图；
图7为发明实施例中清洁组件结构示意图；
图8为图7的右视图；
其中：１-壳体（1a-壳体的第一侧、1b-壳体的第二侧、1c-壳体的第三侧、1d-壳体的第四侧、101-空气入口、102-空气出口、103-烟气入口、104-烟气出口）、2-换热板（2a-换热板的第一面、2b-换热板的第二面、201-第一翅片、202-第二翅片）、3-固定件、4-空气通道、5-烟气通道、6-喷淋组件（601-集合管、602-分支管、603-开关阀）、7-密封件、8-引出管。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参考图1至图8，本发明实施例具有喷淋结构的空气预热器，其包括壳体１，所述壳体１具有相对设置的第一侧１a和第二侧1b、及相对设置的第三侧1c和第四侧1d，所述壳体的第一侧1a开设有空气入口101，所述壳体的第二侧1b开设有空气出口102，所述壳体的第三侧1c开设有烟气入口103，所述壳体的第四侧1d开设有烟气出口104；设于所述壳体1内的换热单元，所述换热单元包括若干个并排布置且结构相同的换热板2，相邻两个所述换热板2对称设置且通过固定件3连接，所述换热板2具有相对设置的第一面2a和第二面2b，所述换热板的第一面2a均匀分布有若干个相互平行且间隔设置的第一翅片201，所述换热板的第二面2b均匀分布有若干个相互平行且间隔设置的第二翅片202，所述第二翅片202与所述第一翅片201垂直，相邻两个换热板的第一翅片201相互配合形成若干个空气通道4，相邻两个换热板的第二翅片202相互配合形成若干个烟气通道5，所述空气通道4的一端与所述空气入口101连通、另一端与所述空气出口102连通，所述烟气通道5一端的竖直位置高于其另一端的竖直高度，所述烟气通道5较高的一端与所述烟气入口103连接、较低的一端与所述烟气出口104连接；及喷淋组件6，所述喷淋组件6能实现不停炉在线清除烟气通道内的积灰。
优选地，所述换热板2为铸造板。
优选地，为了解决铸造板密封面加工精度低、密封差的问题，相邻两个所述换热板2的连接处设置有密封件7。
优选地，为了便于装卸，所述固定件3包括螺栓及与所述螺栓配合的螺母。
优选地，为了使烟气经换热后产生的冷凝水能顺畅排出，所述烟气通道5与水平面的夹角为5°～90°。
如图1所示的实施例中，烟气通道5与水平面的夹角为10°，高温烟气200~350℃由烟气入口103进入空气预热器，冷空气（环境常温）从空气入口101进入空气预热器，在空气预热器换热板2间进行热交换，高温烟气被冷却至100~120℃由烟气出口104出空气预热器，冷空气被加热至150~300℃由空气出口102出空气预热器。
如图4所示的实施例中，烟气通道5与水平面的夹角为90°。
优选地，为了收集冷凝水及喷淋水，所述烟气出口104处设置有用于排水的引出管8。
优选地，请参考图3、图５至图8，为了充分清洗烟气通道5，所述喷淋组件6包括一个集合管601、及分别与所述集合管601连通的若干个分支管602，所述分支管602与所述烟气通道5一一对应设置。
优选地，为了提高冲洗强度和清灰效果，所述集合管601上还连接有混合压缩空气的喷淋水管，压缩空气用于对喷淋水加压。
优选地，所述分支管602设于所述烟气入口103处。
优选地，请参考图7和图8，为了分别控制每路分支管602的喷淋水量及喷射顺序，各所述分支管602上分别设置有一个开关阀603。
优选地，为了解决耐烟气高温及耐酸露点腐蚀问题，所述集合管601和分支管602均采用聚四氟乙烯管材；所述密封件7采用软性膨体聚四氟乙烯带。
本发明实施例中，烟气进入空气预热器的温度为200～350℃，压力为-500～-300Pa。烟气出空气预热器的温度为100～120℃，压力为-1500～-1000Pa。喷淋水加压后的压力为2～4MPa。
本发明实施例能顺畅及时地排出生成的冷凝水，一旦换热板2积垢，可以马上采用喷淋组件6清洗干净。喷淋组件6耐高温及酸腐蚀，喷淋介质压力高、强度大，喷淋效果好。板间密封材质耐高温及酸露点腐蚀，密封可靠。该空气预热器提高了设备使用寿命至12年，免维护运行周期提高至4年，烟气泄漏率低于0.1%，使余热回收系统运行周期热效率不低于93%，降低了燃料消耗量，减少了温室气体的排放量。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属的技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：
其包括壳体，所述壳体具有相对设置的第一侧和第二侧、及相对设置的第三侧和第四侧，所述壳体的第一侧开设有空气入口，所述壳体的第二侧开设有空气出口，所述壳体的第三侧开设有烟气入口，所述壳体的第四侧开设有烟气出口；
设于所述壳体内的换热单元；
形成于所述换热单元内的若干个空气通道，所述空气通道的一端与所述空气入口连通、另一端与所述空气出口连通；
形成于所述换热单元内的若干个烟气通道，所述烟气通道一端的竖直位置高于其另一端的竖直高度，所述烟气通道较高的一端与所述烟气入口连接、较低的一端与所述烟气出口连接；
及
用于清洗所述烟气通道的喷淋组件。
2.如权利要求1所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述烟气通道与水平面的夹角为5°～90°。
3.如权利要求1所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述喷淋组件包括一个集合管、及分别与所述集合管连通的若干个分支管，所述分支管与所述烟气通道一一对应设置。
4.如权利要求3所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述喷淋组件还包括连接在所述集合管上的混合压缩空气的喷淋水管。
5.如权利要求3所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述分支管设于所述烟气入口处。
6.如权利要求3所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：各所述分支管上分别设置有一个开关阀。
7.如权利要求3所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述集合管和分支管均采用聚四氟乙烯管材。
8.如权利要求1至7任一项所述的具有喷淋结构的空气预热器，其特征在于：所述烟气出口处设置有冷凝水引出管。
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