CN113532169A - 一种热管烟气换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种热管烟气换热器,包括壳体和多个分别插装在壳体中的热管;壳体的内腔上下分隔形成冷源腔和烟气腔,烟气腔具有用于与烟道连通的烟气入口和烟气出口,位于烟气腔底部的壳体底板下方设置有灰斗;烟气腔上下分隔形成主流区和导流区;多个热管分组设置,高温段热管组位于壳体中的近烟气入口侧,且高温段热管组的蒸发段底端位于主流区中;低温段热管组位于壳体中的近烟气出口侧,且低温段热管组的蒸发段底端位于导流区中。通过方案优化以规避烟气腐蚀热管现象,同时能够有效避免换热器底板积灰。与现有技术相比,本方案从热管换热器换热原理及积灰产生机理出发,根本性的解决了热管的管壁温度低及积灰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及烟气余热回收技术领域,具体涉及一种热管烟气换热器。
背景技术
热管作为一种高效换热元件,在化工、冶金等行业得以广泛应用。热管换热器主要用于烟气余热回收,回收后的热量用于加热水或物料,也可用于加热烟气,如MGGH中的冷却器和再热器等。基于温度较低的被加热冷源,热管换热元件的管壁温度较低,置于含酸气烟气中将导致酸气低于露点温度而冷凝,冷凝后的酸附着在管壁上。系统长时间运行下,出现管壁腐蚀甚至腐蚀穿孔现象,危害设备运行的安全稳定性。
目前,对于控制热管管壁温度的方法主要有两种,一种是控制冷热源流体的介质温度,另一种是换热元件材质采用耐腐蚀不锈钢。其中,采用控制冷热源流体介质温度的方法主要在于提高直接进入热管换热器的冷源温度,或将热管换热器布置在高温热源段,使得热管整体壁温高于酸露点,进而避免烟气腐蚀热管换热器。采用耐腐蚀不锈钢材质的方法主要在于提高换热管材质的耐腐蚀能力,进而提高换热器的使用寿命。受其自身机理的限制,现有热管烟气换热器防低温腐蚀的方法存在以下问题:
对于提高进入热管换热器的冷源温度以控制热管管壁温度的方法,该方法局限性较大,用户所能提供的水源温度范围比较固定,而且一般为冷物料或冷水。若改变入口水温,则需额外投资设备对冷源进行加热,违背了余热利用节能减排的初衷,且增加了投资成本。
对于将热管换热器布置于高温烟气中以提高热管壁温的方法,该方法同样存在局限性。对于烟气余热回收,不同行业的余热烟气温度不一致,热管换热器布置的位置也不一样,需要综合用户的设备场地、余热利用方式、投资成本等因素确定。余热回收烟气温度较高时,则需要采用高温热管工质,热管制造成本高;且管内温度较高,热管内部工作介质压力高,需要采用较大的管壁厚度,进一步增加了热管制造成本。此外,还存在高温热管的运行安全问题。
采用耐腐蚀不锈钢的方法虽然能提高换热器的使用寿命,但是直接导致换热器制造成本成倍增加,不利于产品的推广应用。
此外,烟气换热器为了防止形成烟气走廊,加剧局部磨损,换热器底板与换热管之间间距很小,在换热器长时间运行和低风速运行时,存在烟气中灰尘沉降堆积在换热器底板的问题。换热器积灰将导致风阻变大,风机出力不足或者风机能耗急剧增加,不利于设备经济运行。现有换热器防积灰一般采取吹灰设备,只能清除该设备覆盖范围内的积灰,对换热器底部和较大粒径的灰尘清除效果有限,特别是在设备低负荷运行时,烟气流速明显低于合理设计值,无法及时将灰尘带离换热器,大部分灰尘沉降和滞留在换热器底板,加剧换热器的积灰堵塞。换热器底板和换热管之间的间隙很小,即使在停机检修期间,沉降或堆积在换热器底板的积灰也无法进行人工清除。
有鉴于此,亟需针对热管烟气换热器进行优化设计,以克服上述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种热管烟气换热器,通过方案优化以规避烟气腐蚀热管现象,同时能够有效避免换热器底板积灰。
本发明提供的热管烟气换热器,包括壳体和多个分别插装在壳体中的热管;其中,所述壳体的内腔上下分隔形成冷源腔和烟气腔,所述烟气腔具有用于与烟道连通的烟气入口和烟气出口,位于所述烟气腔底部的壳体底板下方设置有灰斗;所述烟气腔上下分隔形成主流区和导流区;所述多个热管分组设置,其中,高温段热管组位于所述壳体中的近所述烟气入口侧,且所述高温段热管组的蒸发段底端位于所述主流区中;低温段热管组位于所述壳体中的近所述烟气出口侧,且所述低温段热管组的蒸发段底端位于所述导流区中。
优选地,所述高温段热管组和所述低温段热管组之间设置有中温段热管组,且所述中温段热管组的蒸发段底端位于所述主流区中;所述冷源腔具有用于与冷源回路连通的冷源入口和冷源出口,所述冷源腔具有与各段热管组相应设置的子冷却腔,且所述高温段热管组的冷凝段置于高温段子冷却腔中,所述中温段热管组的冷凝段置于中温段子冷却腔中,所述低温段热管组的冷凝段置于低温段子冷却腔中;所述冷源入口配置于所述中温段子冷却腔,且所述中温段子冷却腔与所述低温段子冷却腔连通、所述低温段子冷却腔与所述高温段子冷却腔连通,所述冷源出口配置于所述高温段子冷却腔。
优选地,所述高温段热管组、所述中温段热管组和所述低温段热管组的冷凝段长度,呈依次递减的趋势变化。
优选地,所述导流区的上游端设置有导流装置,所述导流区的下游端设置有拦截装置,所述拦截装置的通流截面积小于所述导流装置的通流截面积。
优选地,所述导流装置为孔板、格栅或者阻力自适应的百叶风口,所述拦截装置为孔板或格栅。
优选地,所述壳体的内腔中固定设置有第一隔板,以上下分隔形成所述冷源腔和所述烟气腔,且所述第一隔板上开设有可插装固定所述热管的管孔;所述壳体的内腔中固定设置有第二隔板,以上下分隔形成所述主流区和所述导流区,且所述第二隔板上开设有可插装固定所述低温段热管组的所述热管的管孔。
优选地,所述低温段热管组的热管内部工质液位不低于所述第二隔板。
优选地,所述高温段热管组、所述中温段热管组和所述低温段热管组,分别设置为多组;且所述高温段子冷却腔、所述中温段子冷却腔与和所述低温段子冷却腔,分别设置相应设置为多个。
优选地,多个所述高温段子冷却腔并联连通设置,多个所述中温段子冷却腔并联连通设置,多个所述低温段子冷却腔并联连通设置。
优选地,多个所述高温段子冷却腔串联连通设置,多个所述中温段子冷却腔串联连通设置,多个所述低温段子冷却腔串联连通设置。
与现有热管烟气换热器相比,本发明另辟蹊径从热管换热器换热原理及积灰产生机理出发,根本性的解决了热管的管壁温度低及积灰的问题。具体地,本方案将烟气腔上下分隔形成主流区和导流区,且多个热管分组设置;其高温段热管组位于壳体中的近烟气入口的一侧,且该高温段热管组的蒸发段底端位于主流区中;其低温段热管组位于壳体中的近烟气出口的另一侧,且低温段热管组的蒸发段底端位于导流区中。如此设置,热烟气经由烟气入口进入换热器壳体后分流,分别进入烟气腔(热管蒸发吸热区)的主流区和导流区,其中,进入主流区内的热烟气,依次与位于其中的高温段热管组和低温段热管组的热管进行换热,进入导流区的热烟气,直接与位于其中的低温段热管组的热管进行换热;也就是说,进入导流区的热烟气只与低温段热管进行换热。与现有技术相比,本发明具有下述有益技术效果:
首先,经由导流区与低温段热管进行换热的热烟气,在其上游侧未与其他热管换热,该部分烟气的温度较高,可有效提高低温段热管组的热管管壁温度,并使其得以维持在烟气酸露点温度以上,可避免低温腐蚀的发生。应用本方案,具有实施成本低的特点,且设备整体寿命长得以有效延长,从而可最大限度地降低项目运行成本。
其次,基于导流区的设置,当烟气流速较低时,烟气中的灰尘可在导流区沉降,并可通过位于底部的灰斗对滞留在导流区壳体底部的灰尘进行处理,也就是说,在合理采用现有积灰技术的基础上,利用换热器防低温腐蚀的分流空间收集积灰。同时,该导流区形成的通道低温侧插装有低温段热管组,这样,不会在导流区形成烟气走廊,且在停机检修期间,利用导流区的空间可对换热器壳体底部的积灰进行人工清理。
第三,在本发明的优选方案中,在高、低温段热管组之间设置有中温段热管组,且中温段热管组的蒸发段底端位于主流区中;相应地,冷源腔具有与各段热管组相应设置的子冷却腔,且高、中、低温段热管组的冷凝段分别置于独立密封的子冷却腔中;其中,冷源入口配置于中温段子冷却腔,且中、低温段子冷却腔连通、低、高温段子冷却腔连通,冷源出口配置于高温段子冷却腔。这样,以冷源介质为液体,热源介质为烟气的烟气换热器为例,冷源介质首先进入中温段子冷却腔,在中温段冷凝区进行换热,然后从中温段子冷却腔流出进入低温段子冷却腔,在低温段冷凝区进行换热后,最后从低温段子冷却腔流出进入高温段子冷却腔,冷源介质在高温段冷凝区进行换热,完成对烟气进行取热降温。应用本方案,进入低温段子冷却腔的冷源介质已在中温段子冷却腔换热升温,使得低温段热管组的热管管壁温度得以控制,可进一步确保低温段管壁温度维持在烟气酸露点温度以上,避免低温腐蚀的发生。
第四,在本发明的另一优选方案中,高温段热管组、中温段热管组和低温段热管组的冷凝段长度,呈依次递减的趋势变化。也就是说,将低温段热管组在冷凝放热区的热管长度减小,减少低温段热管对冷源的换热面积;由此,可避免热管烟气换热器低温段热管管壁温度过低,保证最低管壁温度满足避免低温腐蚀的要求。
第五,在本发明的又一优选方案中,低温段热管组的热管内部工质液位不低于主流区与导流区之间的第二隔板。这样,低温段热管组在导流区具有足够的换热长度,能够充分与导流区内的热源进行换热,可最大限度地避免低温腐蚀。
第六,在本发明的另一优选方案中,导流区的上游端设置有导流装置,例如但不限于采用多孔板或者阻力自适应的百叶风口,使导流区和主流区的风阻相匹配,可进一步避免在导流区形成烟气走廊;且导流区的下游端设置有拦截装置,该拦截装置的通流截面积小于导流装置的通流截面积,可较高效的拦截灰尘。
附图说明
图1为具体实施方式中所述热管烟气换热器的整体结构示意图;
图2为图1中所示各子冷却腔间连通关系的俯视图。
图中:
壳体1、第一隔板11、底板12、主流区13、导流区14、第二隔板15、高温段子冷却腔16a、中温段子冷却腔16b、低温段子冷却腔16c、导流装置17、拦截装置18、热管2、高温段热管组2a、中温段热管组2b、低温段热管组2c、灰斗3;
冷源腔A、烟气腔B、烟气入口C、烟气出口D、冷源入口E、冷源出口F。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性,本实施方式以图1中所示的热管烟气换热器为描述主体,详细说明针对该热管换热器的结构优化方案。应当理解,作为一种典型的热管换热器,其壳体内插装固定的热管以及壳体底部设置的灰斗的具体实现方式,非本申请的核心发明点所在,且未构成对本申请请求保护的换热器构成实质性限制。
请参见1,该图示出了本实施方式所述热管烟气换热器的整体结构示意图。
该热管烟气换热器的壳体1内腔,上下分隔形成冷源腔A(热管冷凝放热区)和烟气腔B(热管蒸发吸热区),烟气腔B具有用于与烟道连通的烟气入口C和烟气出口D。如图所示,两者之间通过第一隔板11进行物理空间的密封阻隔,固定设置在壳体1内腔中的第一隔板11,将该内腔上下分隔形成冷源腔A和烟气腔B,且第一隔板11上开设有可插装固定热管2的管孔。由此,使得烟气侧和冷源侧各自独立无串漏。
位于烟气腔B底部的壳体底板12下方,设置有用于收集处理积灰的灰斗3。针对不同的换热器产品,灰斗3可根据实际功能需要设置为多个,而非局限于图中所示的三个灰斗3。
工作过程中,工质在热管蒸发段内吸收烟气腔B中流动烟气的热量,由液体变为蒸汽,产生汽化潜热;蒸汽在每个热管2内压差的作用下,上移至凝结段,工质蒸汽遇冷壁面及冷源腔A中的冷源(冷却水),凝结成液态工质,同时放出汽化潜热,并通过管壁传给外部冷源,冷凝工质在重力作用下回流到蒸发段再次蒸发。如此往复,实现对烟气热量与冷源之间的热量传递与交换。其中,热管2在冷凝放热区可以为为光管结构或翅片结构,热管2在蒸发吸热区也可以为光管结构或翅片管结构。
本方案中,烟气腔B上下分隔形成主流区13和导流区14;多个插装在壳体1中内的热管2分组设置,其中,高温段热管组2a位于壳体1中的近烟气入口C一侧,且高温段热管组2a的蒸发段底端位于主流区13中;低温段热管组2c位于壳体1中的近烟气出口D一侧,且低温段热管组2c的蒸发段底端位于导流区14中。
如图所示,主流区13和导流区14之间通过第二隔板15进行物理空间的密封阻隔,固定设置在壳体1内腔中的第二隔板15,将该内腔上下分隔形成主流区13和导流区14,且第二隔板15上开设有可插装固定低温段热管组2c的热管2的管孔。
这样,热烟气经由烟气入口12进入换热器壳体1后分流,分别进入烟气腔B的主流区13和导流区14,其中,进入主流区13内的热烟气,依次与位于其中的高温段热管组2a和低温段热管组2c的热管2进行换热,进入导流区14的热烟气,直接与位于其中的低温段热管组2c的热管2进行换热;换言之,本方案将烟气腔B划分为分流空间,部分未经过换热降温的热源,经由导流区14直接到达热管最可能出现低温腐蚀的区域,通过有效提高低温段热管组2c的热管管壁温度,并使其得以维持在烟气酸露点温度以上,可避免低温腐蚀的发生。
另外,基于导流区14的设置,当烟气流速较低时,烟气中的灰尘可在导流区14沉降,并可通过位于底部的灰斗3对滞留在导流区壳体底板12的灰尘进行处理,也就是说,在合理采用现有积灰技术的基础上,利用换热器防低温腐蚀的分流空间收集积灰。同时,该导流区14形成的通道低温侧插装有低温段热管组2c,这样,可规避在导流区14形成烟气走廊,且在停机检修期间,利用导流区14的空间可对换热器壳体底部的积灰进行人工清理。
如图1所示,高温段热管组2a和低温段热管组2c之间设置有中温段热管组2b,且该中温段热管组2b的蒸发段底端位于主流区13中;与高温段热管组2a相同的是,两者均不占用导流区14上游侧的换热空间,经由导流区14到达低温区的烟气未经过换热降温。
冷源腔A具有用于与冷源回路连通的冷源入口E和冷源出口F,并且冷源腔A具有与各段热管组(2a、2b、2c)相应设置的子冷却腔,结合图2所示,该图示出了图1中所示各子冷却腔间连通关系。
结合图1和图2所示,高温段热管组2a的冷凝段置于高温段子冷却腔16a中,中温段热管组2b的冷凝段置于中温段子冷却腔16b中,低温段热管组2c的冷凝段置于低温段子冷却腔16c中;也就是说,本方案中各热管组的冷凝段分别独立与冷源进行换热。
具体地,冷源入口E配置于中温段子冷却腔16b,冷源出口F配置于高温段子冷却腔16a,且中温段子冷却腔16b与低温段子冷却腔16c连通、低温段子冷却腔16c与高温段子冷却腔16a连通。当然,每个子冷却腔的入口和出口均相对于烟气流动方向逆向设置,这样,在各子冷却腔中,冷却介质能够相对于烟气流动方向逆向流动,提高整机换热效率。
以冷源介质为液体,热源介质为烟气的烟气换热器为例。冷源介质首先进入中温段子冷却腔16b,在中温段冷凝区进行换热,然后从中温段子冷却腔16b流出进入低温段子冷却腔16c,在低温段冷凝区进行换热后,最后从低温段子冷却腔16c流出进入高温段子冷却腔16a,冷源介质在高温段冷凝区进行换热,完成对烟气进行取热降温。
这样,进入低温段子冷却腔16c的冷源介质,已在中温段子冷却腔16b换热升温,使得低温段热管组2c的热管管壁温度得以控制,可进一步确保低温段管壁温度维持在烟气酸露点温度以上。
为了进一步避免热管烟气换热器的低温段热管管壁温度过低,在热管烟气换热器设计选型阶段,根据设计参数,对不同温度段的冷凝放热区热管长度采用不同的设计长度。结合图1所示,高温段热管组2a、中温段热管组2b和低温段热管组2c的冷凝段长度,呈依次递减的趋势变化。换言之,高温段热管冷凝区热管长度>中温段热管冷凝区热管长度>低温段热管冷凝区热管长度,从而将烟气换热器低温段部分管排的冷凝放热区的热管长度减小,减少低温段热管对冷源的换热面积,保证低温段的管壁温度满足避免低温腐蚀的要求。
当然,也可以采用这样的设计,高温段热管组2a和中温段热管组2b的冷凝段长度大致一致,通过仅减小低温段热管组2c的冷凝段长度,同样可以达成减少低温段热管对冷源换热的目的。
为了使低温段热管组2c能够与导流区14内的热源进行充分换热,可进一步优化低温段热管组2c的热管2的内部工质液位。具体地,低温段热管组2c的热管内部工质液位不低于第二隔板15。例如但不限于,热管2内部工质不少于热管内部腔体容积的10%,即热管2内部工质液位不低于热管高度的10%;相应地,第二隔板15的安装位置不低于热管总长的10%,使低温段热管组2c在导流区14内有足够的长度,充分与导流区14内的热源进行换热,可最大限度地避免低温腐蚀。
另外,为了提高防积灰的效果并兼顾规避烟气走廊的产生,如图1所示,在导流区14的上游端增设有导流装置17,使导流区14和主流区13的风阻相匹配,可进一步避免在导流区14形成烟气走廊;在导流区14的下游端增设有拦截装置18,该拦截装置18的通流截面积小于导流装置17的通流截面积,可较高效的拦截灰尘。
这里,方位词“上游端”和“下游端”是以导流区14内烟气流动方向定义的是,也即近烟气入口C的一端为“上游端”,近烟气出口D的一端为“下游端”。
需要说明的是,导流装置17和拦截装置18均可采用不同的结构方式实现,例如但不限于,导流装置17可以为孔板、格栅或者阻力自适应的百叶风口,拦截装置18为孔板或格栅。应当理解,只要满足导流和拦截的功能需要均在本申请请求保护的范围内。
此外,采用分组设计的高温段热管组2a、中温段热管组2b和低温段热管组2c,非局限于图中所示的各配置为一组。基于本方案结合烟气腔B的分流结构设计,以及热管分组配置的核心设计构思,高温段热管组2a、中温段热管组2b和低温段热管组2c可分别设置为多组,当然,高温段子冷却腔16a、中温段子冷却腔16b与和低温段子冷却腔16c,也分别设置相应设置为多个,以各自独立地进行冷凝换热。
对于高温段热管组2a、中温段热管组2b和低温段热管组2c分别设置为多组的情形,多个高温段子冷却腔16a可并联连通设置,多个中温段子冷却腔16b可并联连通设置,多个低温段子冷却腔16c可并联连通设置。
当然,还可以分别采用串联连通的方式,也即,多个高温段子冷却腔16a串联连通设置,多个中温段子冷却腔16b串联连通设置,多个低温段子冷却腔16c串联连通设置。
下面结合图1和图2,简要说明本方案的具体使用场景:
场景一:以热管低温省煤器为例,150℃烟气进入热管烟气换热器,被第二隔板15分流,分别进入热管蒸发吸热区的主流区13和导流区14。热源介质通过加热热管蒸发吸热区中的热管2,使得热管内介质吸热后蒸发,产生的蒸汽沿热管内壁流向热管冷凝段并放热给入口温度为40℃的冷却介质,实现冷热源之间的换热。主流区13内的热烟气依次与蒸发吸热区中高温段、中温段、低温段热管组进行换热,最终降温至95℃左右;经过导流装置17的150℃烟气进入导流区14,直接进入热管蒸发吸热区中的低温段,只与低温段热管组2c的热管2进行换热,由于该部分烟气温度较高,经过计算,可有效提高低温段的热管管壁温度维持在烟气酸露点温度70℃以上,避免低温腐蚀的发生。如果热管换热器不存在导流区15和主流区14的设置,所有烟气直接进入换热器,烟气随着迎风面的前排热管换热,烟气温度逐渐降低,烟气到达后排低温段换热管时,烟温以降至100-110℃,此时经过计算,热管壁温为50-65℃左右,明显低于烟气酸露点,换热器将发生低温腐蚀。
场景二:由于热管烟气换热器发生低温腐蚀的位置基本位于低温段,在烟气换热器设计阶段,可将烟气换热器低温段部分管排的冷凝放热区的热管长度减小,减少低温段热管对冷源的换热,可有效避免低温腐蚀的问题。烟气换热器低温段热管管排的长度根据传热计算确定。
场景三:对于大型项目,烟气换热器的工作载荷较大,设备尺寸较大,能够将换热器从尺寸上明显的分区为高温段、中温段、低温段,此时采取对冷源进行预热的方式,保证换热器低温段管壁温度能避免低温腐蚀。如图2,以冷源介质为液体,热源介质为烟气的烟气换热器为例,冷源介质先从冷源入口E流入中温段子冷却腔16b,在中温段冷凝区逆着烟气流动方向进行换热后,从中温段子冷却腔16b的冷源介质出口流出,进入低温段子冷却腔16c,冷源介质在低温段冷凝区逆着烟气流动方向进行换热,然后从低温段子冷却腔16c的冷源介质出口流出,再次进入高温段子冷却腔16a,冷源介质在高温段冷凝区逆着烟气流动方向进行换热,然后从高温段子冷却腔16a的冷却介质出口流出,最终完成对烟气进行取热降温。
场景四:对于大型烟气换热器,在场景一基本结构基础上,亦可将将低温段冷凝放热区的热管长度减小的方法(即场景二)和冷源或热源从换热器中温段或高温段进入烟气换热器进行预热的方法(即场景三)结合使用,确保烟气换热器最低壁温满足避免低温腐蚀的要求。
场景五:热管烟气换热器经常应用在烟气含尘量较大的环境中,在锅炉机组负荷较低的工况下,烟气中的灰尘容易沉积在换热器壳体底部,造成烟气阻力大,不利于机组经济运行。本换热器通过设置导流区14,当烟气流速较低时,烟气中灰尘可在导流区14沉降,在换热器壳体底部设置若干灰斗3,对滞留在导流区14壳体底部的灰尘进行处理。同时在导流区14尾部设置多孔板,能进一步将灰尘拦截在导流区。在停机检修期间,利用导流区14的空间可对换热器壳体底部的积灰进行人工清理。
综上,本实施方式提供的热管烟气换热器,在合理采用现有积灰技术的基础上,利用换热器防低温腐蚀的分流空间收集积灰,并通过灰斗将积灰及时的运送至换热器外。相对于传统方法更具有灵活性、实用性,能够满足用户在不同烟温和冷却介质温度较低情况下的换热需求。该烟气换热器不需要换热器采用耐腐蚀不锈钢,采用ND钢、20G等材质热管就能对低温烟气(100-170℃)进行余热回收,降低换热器生产成本,为节能减排创造最大价值。相较于传统烟气换热器,本换热器将烟气进行分流,在机组低负荷工况下,烟气流速较低,带粉尘的烟气更容易在导流区沉降,沉降后的粉尘被灰斗收集外排,不会出现长时间堆积,阻塞烟道。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.热管烟气换热器,包括:
壳体,其内腔上下分隔形成冷源腔和烟气腔,所述烟气腔具有用于与烟道连通的烟气入口和烟气出口,位于所述烟气腔底部的壳体底板下方设置有灰斗;
多个热管,分别插装在所述壳体中;其特征在于,
所述烟气腔上下分隔形成主流区和导流区;
所述多个热管分组设置,其中,高温段热管组位于所述壳体中的近所述烟气入口的一侧,且所述高温段热管组的蒸发段底端位于所述主流区中;低温段热管组位于所述壳体中的近所述烟气出口的一侧,且所述低温段热管组的蒸发段底端位于所述导流区中。
2.根据权利要求1所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述高温段热管组和所述低温段热管组之间设置有中温段热管组,且所述中温段热管组的蒸发段底端位于所述主流区中;
所述冷源腔具有用于与冷源回路连通的冷源入口和冷源出口,所述冷源腔具有与各段热管组相应设置的子冷却腔,且所述高温段热管组的冷凝段置于高温段子冷却腔中,所述中温段热管组的冷凝段置于中温段子冷却腔中,所述低温段热管组的冷凝段置于低温段子冷却腔中;所述冷源入口配置于所述中温段子冷却腔,且所述中温段子冷却腔与所述低温段子冷却腔连通、所述低温段子冷却腔与所述高温段子冷却腔连通,所述冷源出口配置于所述高温段子冷却腔。
3.根据权利要求2所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述高温段热管组、所述中温段热管组和所述低温段热管组的冷凝段长度,呈依次递减的趋势变化。
4.根据权利要求2或3所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述导流区的上游端设置有导流装置,所述导流区的下游端设置有拦截装置,所述拦截装置的通流截面积小于所述导流装置的通流截面积。
5.根据权利要求4所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述导流装置为孔板、格栅或者阻力自适应的百叶风口,所述拦截装置为孔板或格栅。
6.根据权利要求1所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述壳体的内腔中固定设置有第一隔板,以上下分隔形成所述冷源腔和所述烟气腔,且所述第一隔板上开设有可插装固定所述热管的管孔;所述壳体的内腔中固定设置有第二隔板,以上下分隔形成所述主流区和所述导流区,且所述第二隔板上开设有可插装固定所述低温段热管组的所述热管的管孔。
7.根据权利要求6所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述低温段热管组的热管内部工质液位不低于所述第二隔板。
8.根据权利要求4所述的热管烟气换热器,其特征在于,所述高温段热管组、所述中温段热管组和所述低温段热管组,分别设置为多组;且所述高温段子冷却腔、所述中温段子冷却腔与和所述低温段子冷却腔,分别设置相应设置为多个。
9.根据权利要求8所述的热管烟气换热器,其特征在于,多个所述高温段子冷却腔并联连通设置,多个所述中温段子冷却腔并联连通设置,多个所述低温段子冷却腔并联连通设置。
10.根据权利要求8所述的热管烟气换热器,其特征在于,多个所述高温段子冷却腔串联连通设置,多个所述中温段子冷却腔串联连通设置,多个所述低温段子冷却腔串联连通设置。
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