CN201561677U - 耐腐蚀换热管和锅炉空气预热器 - Google Patents

耐腐蚀换热管和锅炉空气预热器 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种耐腐蚀换热管，包括钢管，并且在所述钢管的外壁上包覆有通过柱塞挤出工艺形成的聚四氟乙烯管。这种耐腐蚀换热管可提高在原烟气环境下的耐腐蚀性能。

Description

耐腐蚀换热管和锅炉空气预热器
技术领域
本实用新型涉及一种用于煤电发电站的锅炉空气预热器中使用的换热管。更具体地，本实用新型涉及一种耐腐蚀换热管和包括这种耐腐蚀换热管的锅炉空气预热器。
背景技术
目前，在煤电发电领域，大多数电站的锅炉空气预热器所使用的换热管为普通的考登钢(Coten-A)钢管，虽然该种钢管有一定的耐腐蚀作用，但是在运行过程中，在高温情况下燃烧形成的灰尘颗粒会高速冲击钢管外壁，加上烟气在低温情况下露点凝结而形成的酸液的腐蚀，运行约一年时间，钢管便会被严重腐蚀而产生漏气。这样，电站不得不定期停机更换修复这种换热管，使生产效率受到很到影响，因此，必须有必要提高钢管外壁在原烟气环境下的耐腐蚀及耐磨损性能。
JP9243282A公开了一种冷凝管，其外表覆盖有通过将斥水性的聚合物分散在金属基体中而形成的保护薄膜。此种冷凝管使用在冷凝压缩机及类似的设备中。
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发明内容
本实用新型针对电站空气预热器中使用的换热管的腐蚀问题，提出一种耐腐蚀换热管，通过形成新的管件结构，延长换热管的使用寿命。
根据本实用新型的一种示例性实施例，提供一种耐腐蚀换热管，包括钢管，并且在所述钢管的外壁上包覆有通过柱塞挤出工艺形成的聚四氟乙烯管。
在上述耐腐蚀换热管中，聚四氟乙烯管中混合有无机填料。所述无机填料包含碳化硅、氮化硼、二硫化钼、玻璃纤维、焦炭、云母、石墨、炭黑和焦炭中的至少一种。
在上述耐腐蚀换热管中，在所述钢管两端均留有便于焊接的裸露区域。
在上述耐腐蚀换热管中，聚四氟乙烯管的厚度可以在1.5mm和5mm之间。
本实用新型进一步提供一种锅炉空气预热器，包括如前所述的任何一种耐腐蚀换热管。
附图说明
下面将参照附图来进一步详细说明本实用新型，其中：
图1为根据本实用新型的一种示例性实施例的耐腐蚀换热管的结构示意图。
图2A为包括本实用新型的耐腐蚀换热管的空气预热器应用在锅炉系统中的简要示意图。
图2B为图2A中的空气预热器的放大示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，需要说明的是，下面参考附图描述的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的一种限制。
图1示出了根据本实用新型的一种示例性实施例的耐腐蚀换热管1的结构示意图，该耐腐蚀换热管1例如可应用于在煤电发电电站锅炉的空气预热器中。在如图所示的示例性实施例中，换热管1的管壁为双层结构，包括：位于内层的例如由考登钢(Coten-A)制成的钢管2，以及包覆在钢管2的外壁上的聚四氟乙烯(PTFE)管3。当将具有这种结构的换热管安装在空气预热器中时，清洁空气4将通过位于内层的钢管2流动，而具有腐蚀性的烟气5将沿图中箭头5所示的方向吹向换热管1。由于在钢管2的外壁上包覆有聚四氟乙烯管3，利用聚四氟乙烯塑料对酸性物质的耐腐蚀特性，可以避免钢管2受到烟气露点凝结而形成的酸液的腐蚀。
在一种示例性实施例中，聚四氟乙烯管3是通过柱塞挤出工艺而包覆在钢管2的外壁上的。
在进一步的示例性实施例中，为了避免在高温情况下燃烧形成的灰尘颗粒对钢管2外壁的高速冲击，在形成聚四氟乙烯管3时，在PTFE粉末中混合一定比例的无机填充料，从而可以提高换热管1的耐磨损性能，并能够满足导热要求。无机填料包括但不限于碳化硅、氮化硼、二硫化钼(MoS2)、玻璃纤维、石墨、炭黑、焦炭、云母中的至少一种。如表1所示，可以选择各种无机填料在聚四氟乙烯管中所占的比例。在示例性实施例中，可以采用如下的配比方式形成聚四氟乙烯管材结构，即在PTFE粉料中加入为总重量的5％-15％的石墨；或者15％-35％的焦炭，或者1％-15％的炭黑。在进一步的实施例中，聚四氟乙烯管材中的石墨的重量百分比可以为10％，或者焦炭的重量百分比可以为25％，炭黑的重量百分比可以为2％。
表1无机填料在PTFE管中所占的比例
  填料种类   炭黑   石墨  焦炭   云母   玻璃纤维   MoS2   碳化硅   氮化硼
  重量比   1％-15％   5％-15％  15％-35％   5％-20％   5％-30％   2％-15％   1％-15％   5％-20％
在一种示例性实施例中，由诸如考登钢之类的钢材料制成的钢管2长度约为4044mm，外壁直径约为40mm，壁厚为1.5mm。
在进一步的实施例中，为了将换热管1安装在电站锅炉的空气预热器中，在钢管2外壁上采用柱塞挤出工艺挤出的PTFE管3的长度比钢管2短，即钢管2的两端均留有未覆盖的裸露区域，便于将换热管1像传统钢管那样通过电焊方式安装在预热器中。
在另一种示例性实施例中，PTFE管3的内径设置约为39.7mm，壁厚约为2mm，长度约4000mm，在280℃条件下套在钢管2的外壁上，钢管2的两端均留有22mm的未被PTFE管3覆盖的裸露区域，以便于焊接。
在其它的示例性实施例中，PTFE管3的尺寸、无机填料所占比例及相应的测试性能如表2所示。
表2
Figure G2009201747539D00041
根据本实用新型的耐腐蚀换热管，在高温条件下，在钢管的外壁上包覆通过柱塞挤出工艺形成的聚四氟乙烯(PTFE)管，提高了换热管的耐腐蚀性能。其中PTFE管中混合一定比例的无机填料如焦炭、炭黑或石墨原料，可满足导热及耐磨要求。在钢管两端留出空白的裸露区域，使其可以像普通钢管一样通过电焊方式安装在预热器中。
本实用新型可以将换热管的寿命延长至5年，是现有产品的5倍。
图2示出了根据本实用新型的一种示例性实施例的耐腐蚀换热管1应用在在锅炉系统的空气预热器中的简易安装示意图。如图所示，多个耐腐蚀换热管1沿着空气行进的方向安装在空气预热器6中，空气预热器6设置在锅炉7、风机8和电子除尘器9之间，其中来自于风机8的冷空气被输送到耐腐蚀换热管1，来自于锅炉7的高温原烟气从耐腐蚀换热管1的外壁吹过，从而使进入耐腐蚀换热管1的冷空气变成预热空气进入锅炉7，所述预热空气在锅炉7内通过燃烧而生成高温原烟气。这种原烟气经管道到达空气预热器6，冲击耐腐蚀换热管1，并通过换热管1之间的间隙再经过电子除尘器9后排出。
尽管已经示出并描述了本实用新型的较佳的实施例，然而本领域的技术人员可以了解，在不脱离本实用新型的原理和精髓的情况下可以对所述实施例作出各种变化和替换，本实用新型的保护范围限定在权利要求及其等同物中。

Claims (4)

1.一种耐腐蚀换热管，包括钢管，其特征在于，在所述钢管的外壁上包覆有通过柱塞挤出工艺形成的聚四氟乙烯管。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀换热管，其中，在所述钢管两端均留有便于焊接的裸露区域。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀换热管，其中，所述聚四氟乙烯管的厚度在1.5mm和5mm之间。
4.一种锅炉空气预热器，其特征在于包括如前述权利要求中的任一项所述的耐腐蚀换热管。
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