CN109443055A - 一种脱硫浆液换热器 - Google Patents

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唐金山
孔德龙
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叶龙
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Abstract

一种脱硫浆液换热器，换热片安装在壳体内，每两片换热片组成一板组，板组内形成窄流道，板组间形成宽流道；换热片上设有凸向窄流道的触点和波纹，相邻板组间的两侧通过型钢密封连接，板组间间距可调，换热片通过两夹紧板及拉结件固定。总的来说：结构为两张经过模具压制的长方形换热片(板片)经过四边区域电阻滚焊、中间区域电阻点焊后组成板组，板组内为窄流道。若干板组经过摞列后，两长边加入同材质密封板条进行密封焊接组成立方体结构，板组与板组之间为无触点宽流道。外部进行筒体包覆后即可形成两个独立的多流道流程，其中窄流道通冷却介质，宽流道通脱硫浆液。冷媒侧还可根据筒体的分隔进行多流程设置，提高冷却水侧流速，提高传热效率。

Description

一种脱硫浆液换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种脱硫浆液换热器。
背景技术
目前国内火力发电占总发电量约69.3％。火力发电以煤炭为能源，产生高温高压蒸汽驱动汽轮机进行发电。煤炭燃烧过程中产生大量烟气，其中含有大量SO2二氧化硫、NOx氮氧化物、烟尘等等，需经过净化脱硫处理才能达到国家标准排放至大气中。
石灰石-石膏湿法脱硫技术已十分成熟，国内电厂普遍采用此方式进行烟气脱硫。其原理为将石灰石进行破碎研磨，成为粉末状，与载体水混合后制成浆液，在脱硫塔中对烟气进行不间断的逆流喷淋，在此过程中，石灰石粉CaCO3与SO2充分接触，并且加入脱硫塔底部通入的氧化空气发生反应，生成副产物CaSO4，即石膏。烟气由120℃左右的高温干烟气变为45℃-55℃的饱和湿烟气。经过除雾器进行液滴去除后引入烟囱排放至大气。
烟气在排出烟囱后遇到外界冷空气会析出液滴，形成白羽。消除白羽不仅可以减少水汽引起的热污染，还能减缓由于烟气冷凝对设备造成的腐蚀。消白系统的基本原理大多为先降低排烟温湿度，减少烟气中总含湿量，再将烟气过热至未饱和，排至大气。浆液冷却法是目前最受欢迎的一种烟气降温技术，其原理为从喷淋浆液入手，通过换热器将浆液温度降低到一定值，降低喷淋温度，从而降低了排烟温度。
现有的换热器受到结构的影响导致其使用寿命和使用范围及效果等都受到限制和相应的影响。比如：
1.由于消白项目大多为改造项目，为减少浆液喷淋装置的沿程阻力，脱硫塔与浆液泵房一般距离很小，现场允许的安装空间极为有限。
2.为减少能耗，大流量的浆液泵的设计扬程余量并不多，如果加入换热器后的沿程阻力提高很多，会导致后续喷淋的余压不足，导致喷淋雾化性差，影响脱硫效率。
3.石灰石的研磨有时候并不充分，其间会夹带大量块状固体颗粒，加之脱硫塔内部结构复杂，随时会在浆液中参杂其他块状固体，易堵塞换热流道。同时，浆液的含固率较高，颗粒硬度高，易磨损传热壁。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种脱硫浆液换热器。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种脱硫浆液换热器，包括外壳、冷媒进口、冷媒联箱、冷媒出口、浆液进口、浆液出口和浆液扩流联箱，换热片安装在壳体内，每两片换热片组成一板组，板组内形成窄流道，板组间形成宽流道；换热片上设有凸向窄流道的触点和波纹，相邻板组间的两侧通过型钢密封连接，板组间间距可调，换热片通过两夹紧板及拉结件固定。
进一步地，所述换热片的板组间沿宽流道内介质流动方向设有若干支撑件。
进一步地，所述支撑件为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部设有过渡板，过渡板底部设有与换热片上触点配合固定的凸出点。
进一步地，所述支撑件为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部焊接在板片上。
进一步地，所述型钢的材质与换热片的材质相同，且型钢高度可更换。
进一步地，所述换热片上对应宽流道介质流入的一端设有防磨瓦。
进一步地，浆液进口与换热片间设有过滤网，过滤网的网口为长圆形或矩形。
进一步地，所述冷媒进口内设有分程隔板。
进一步地，所述触点侧壁与浅平圆触点底面间的倾斜度小于45°。
进一步地，所述板片四边采用滚焊，内部触点采用点焊。
综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：
总的来说：结构为两张经过模具压制的长方形换热片(板片)经过四边区域电阻滚焊、中间区域电阻点焊后组成板组，板组内为窄流道。若干板组经过摞列后，两长边加入同材质密封板条进行密封焊接组成立方体结构，板组与板组之间为无触点宽流道。外部进行筒体包覆后即可形成两个独立的多流道流程，其中窄流道通冷却介质，宽流道通脱硫浆液。冷媒侧还可根据筒体的分隔进行多流程设置，以提高冷却水侧流速，从而提高传热效率。
1.宽流道侧的流道宽度可以根据设计参数(如流速要求、阻力要求等等)任意调节，大大提高了换热器的适应性。同时，宽流道会大大降低沿程阻力的同时，大大减少固体物对板片的磨损。
2.换热片对处于浆液介质中的迎面处设置防磨保护，可根据浆液的含固率、颗粒直径等参数选择不同的材质，如不锈钢、陶瓷、其他防磨涂料等等。
3.换热片的多点焊接、无凸向宽流道侧的凸起波纹，保证了设备承压能力的同时，保证了使用寿命。
4.浆液侧的宽流道设有非板片压制成型的支撑件，支撑件的磨损不会影响换热片的寿命，并且可以减小换热片对的挠度和运行震动对其的影响。
5.浆液侧入口平面加入新型滤网，滤网的通孔非圆形，而是采用长圆型或矩形。增加过流面积，减小滤网的磨损的同时，保证大型块装颗粒不会堵塞流道。
6.相比其他形式的换热器，板式换热器占地面积更小，重量更为轻便，成本更低。
附图说明
图1为本体结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为双程换热器结构示意图。
图4换热片结构示意图。
图5为图4中型钢位置处局部放大图。
图6为换热片沿浆液流动方向的视图。
图中：
1浆液扩流箱1；2冷媒联箱；3板组；4外壳；5外支撑；6分程隔板；7夹紧板；8型钢；9防磨瓦；10板片；11支撑件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
如图1-6所示，该种脱硫浆液换热器，冷媒侧可以为单程也可为双程。包括外壳4、冷媒进口、冷媒联箱2、冷媒出口、浆液进口、浆液出口和浆液扩流联箱。壳体外又外支撑5，换热片安装在壳体内，每两片换热片组成一板组3，板组3内形成窄流道，板组3间形成宽流道。冷媒进口内设有分程隔板6(图3)，以增加流程数量，提高流速。外部进行筒体包覆后即可形成两个独立的多流道流程，其中窄流道通冷却介质，宽流道通脱硫浆液。
换热片上设有凸向窄流道的触点和波纹，两张经过模具压制的长方形换热片经过四边区域电阻滚焊、中间区域电阻点焊后组成板组3，板组3内为窄流道。若干板组3经过摞列后，两长边加入同材质密封板条进行密封焊接组成立方体结构，板组3与板组3之间为无触点宽流道。换热片的多触点焊接、无凸向宽流道侧的凸起波纹，保证了设备承压能力的同时，保证了使用寿命。
换热片通过两夹紧板7及拉结件固定，相邻板组3间的两侧通过型钢8密封连接，板组3间间距可调，型钢8的材质与换热片的材质相同，且型钢8高度可更换。具体地，宽流道侧的流道宽度可以根据设计参数(如流速要求、阻力要求等等)任意调节，大大提高了换热器的适应性。同时，宽流道会大大降低沿程阻力的同时，大大减少固体物对板片10的磨损。
换热片的板组3间沿宽流道内介质流动方向设有若干支撑件11，支撑件11为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部设有过渡板，过渡板底部设有与换热片上触点配合固定的凸出点。
支撑件为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部焊接在板片上。
浆液侧的宽流道设有独立的支撑件11，支撑件11的磨损不会影响换热片的寿命，并且可以减小换热片对的挠度和运行震动对其的影响。
换热片上对应宽流道介质流入的一端设有防磨瓦9。换热片对处于浆液介质中的迎面处设置防磨保护，可根据浆液的含固率、颗粒直径等参数选择不同的材质，如不锈钢、陶瓷、其他防磨涂料等等。
进一步地，浆液进口与换热片间设有过滤网，过滤网的网口为长圆形或矩形。浆液侧入口平面加入新型滤网，滤网的通孔非圆形，而是采用长圆型或矩形。增加过流面积，减小滤网的磨损的同时，保证扁平的大型块状颗粒能够通过过滤网且不会堵塞流道。
触点侧壁与浅平圆触点底面间的倾斜度小于45°，有利于不同材质板片10的成型；减少污物在触点坑内的沉积从而造成局部腐蚀；有利于增强窄流道侧的承压能力。
总的来说：结构为两张经过模具压制的长方形换热片(板片10)经过四边区域电阻滚焊、中间区域电阻点焊后组成板组3，板组3内为窄流道。若干板组3经过摞列后，两长边加入同材质密封板条进行密封焊接组成立方体结构，板组3与板组3之间为无触点宽流道。外部进行筒体包覆后即可形成两个独立的多流道流程，其中窄流道通冷却介质，宽流道通脱硫浆液。冷媒侧还可根据筒体的分隔进行多流程设置，以提高冷媒侧流速，从而提高传热效率。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种脱硫浆液换热器，包括外壳、冷媒进口、冷媒联箱、冷媒出口、浆液进口、浆液出口和浆液扩流联箱，其特征在于，换热片安装在壳体内，每两片换热片组成一板组，板组内形成窄流道，板组间形成宽流道；换热片上设有凸向窄流道的触点和波纹，相邻板组间的两侧通过型钢密封连接，板组间间距可调，换热片通过两夹紧板及拉结件固定。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述换热片的板组间沿宽流道内介质流动方向设有若干支撑件。
3.根据权利要求2所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述支撑件为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部设有过渡板，过渡板底部设有与换热片上触点配合固定的凸出点。
4.根据权利要求2所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述支撑件为支撑管，支撑管的横截面为梯形或波浪形，支撑管的轴向与宽流道内介质的流向正对，支撑管底部焊接在板片上。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述型钢的材质与换热片的材质相同，且型钢高度可更换。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述换热片上对应宽流道介质流入的一端设有防磨瓦。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，浆液进口与换热片间设有过滤网，过滤网的网口为长圆形或矩形。
8.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述冷媒进口内设有分程隔板。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述触点侧壁与浅平圆触点底面间的倾斜度小于45°。
10.根据权利要求1所述的一种脱硫浆液换热器，其特征在于，所述板片四边采用滚焊，内部触点采用点焊。
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