CN203431903U - 一种分段组合式烟气加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分段组合式烟气加热器，包含有壳体，换热管束、换热管固定板、烟气进出口管、蒸汽进出口管和上带卸灰阀的卸灰管及支架，换热管束由N段垂直设置在壳体上顶板和下底板之间、能在换热腔内形成数个热量供应一致的加热段的独立换热单元拼接构成，使待加热的较低温烟气在供热量相同的装置温度中进行热交换，提高加热效率和能量利用率，积木式搭建、组合灵活，可按需选用独立换热单元的个数，维修时可以单段更换，有利于控制设置成本，提高维修方便性和降低维修成本，有效克服了现有结构形式的烟气加热器所存在工作效率低，日常维护保养工作量大和使用成本高的不足之处，具有结构合理、能量利用率高、工作稳定且可靠等特点，有很强的实用性。

Description

一种分段组合式烟气加热器

技术领域

本实用新型涉及环保处理设备技术领域，特别是一种有利于确保烟气顺畅排放和引排风设备正常工作寿命的分段组合式烟气加热器。 

背景技术

随着现代科技的进步和人们环保意识的增强，各级政府部门对各类工业废气的环保排放标准提出了更严的要求。对于工业危险废物或医疗废物，目前普遍采用焚烧处理方法，由此产生的烟气均须经过洗涤脱酸装置处理后才能达标排放。由焚烧系统排出的高温烟气经洗涤脱酸处理后通常会降低到70°C以下，由于低于酸性物质的露点温度，所以如果直接由引风机导引、经烟囱外排的话，容易发生引风机、烟囱类引排风设备表面因含酸烟气而被透酸腐蚀，同时造成排风不畅、最终影响到整个焚烧系统的安全运行和正常工作寿命。因此，需要在低温烟气排放口与后续引排风设备之间增设烟气加热装置，将烟气温度升至酸性介质露点温度130°C以上后再排放，以有利于烟气的顺畅排放和降低烟气对后续引风机和烟囱表面的露点腐蚀影响。目前已有的烟气加热装置的结构如图1所示，一般为回转式，主体包含有壳体1、设置在壳体1腔内的蛇形弯折状换热管束2和供换热管束2限位而设置的换热管固定板3。工作时，高温蒸汽在换热管束2内流动、向外释放热量，低温烟气在壳体腔内流动，不断吸热、逐渐升温，最终达到额定温度后流向后续引排风设备外排，能有效降低烟气中酸性物质对后续引排风设备的低温露点腐蚀，从而确保后续引排风设备排气顺畅和正常工作寿命。但是在烟气加热器中，由于经脱酸处理后排出的常规烟气在刚进入热交换腔的初始阶段温度仍然较低，且烟气中含有一定量的飞灰，所以，在此阶段烟气对所触及的金属热交换构件表面的低温露点腐蚀及连续冲刷对金属构件表面造成的磨损均是不可忽视的，即使采用耐腐蚀、耐磨性能较优异的316L 不锈钢材料制作换热管束及壳体腔壁，其正常使用寿命也不会超过一年，而如果在金属表面上喷涂聚四氟乙烯等耐腐蚀、耐磨涂料的话，可适当延长有效工作寿命，但造价昂贵、设置成本很高，且其正常工作寿命也较难保证，此外，一旦烟气加热器出现故障维修时，往往需要整体更换换热管束，既麻烦又费工、费时、维修成本高，而且，由于进入换热管内高温蒸汽自始至终在一根蛇形弯折状换热管内长距离、长时间流动，虽然释放热量比较充分、热量利用率较高，但热量场分布不均匀，热量供应前多后少、烟气升温速度较慢，因而导致热交换效率不高。所以，现有结构形式的烟气加热器总体上存在结构欠合理，工作效率较低，日常维护保养工作量大和使用成本高的不足之处，从经济性和实用性角度考虑均尚欠理想。 

发明内容

本实用新型的目的是要克服现有烟气加热器所存在不足之处，提供一种结构相对比较合理，日常维护保养工作量小、且方便，有利于降低使用成本的分段组合式烟气加热器。 

本实用新型的分段组合式烟气加热器主体包含有壳体、换热管束、换热管固定板、低温烟气进口管、高温烟气出口管、高温蒸汽入口管、蒸汽凝液出口管、上带卸灰阀的卸灰管及支架,壳体固定设置在支架上，所述的低温烟气进口管和高温烟气出口管相对地固定设置在壳体的左右侧壁上，所述的上带卸灰阀的卸灰管设置在壳体的下底板上，特征在于：在所述的高温蒸汽入口管与换热管束之间增加设置有上设有N根分汽导引管的一端的蒸汽分汽缸和上设有单根分汽导引管的另一端的上蒸汽导流箱；所述的换热管固定板包含有上换热管固定板和下换热管固定板；所述的换热管束由N段拼接相连、垂直设置在壳体的上顶板和下底板之间的独立换热单元构成；所述的独立换热单元包含有数根紧密排列的小直径换热管、上设有所述的数根小直径换热管一端的对应设置孔和所述的单根分汽导引管的另一端的对应设置孔的上蒸汽导流箱、上设有所述的数根小直径换热管另一端的相应设置孔和所述的蒸汽凝液出口管相应设置孔的下蒸汽导流箱、上设有所述的数根小直径换热管一端的相应伸置孔的上换热管固定板和上设有所述的数根小直径换热管另一端的相应伸置孔的下换热管固定板。 

在装配状态下，所述的数根小直径换热管的一端伸入设置在上蒸汽导流箱上的对应设置孔中，另一端伸入设置在下蒸汽导流箱上的对应的设置孔中，并分别由所述的上换热管固定板和下换热管固定板上的伸置孔限位、固定组合构成一个中间释热块；所述的中间释热块的上端通过上蒸汽导流箱和分汽导引管与上带高温蒸汽入口的蒸汽分汽缸汽路相连，下端与上设有蒸汽凝液导出管的下蒸汽导流箱汽路相连。由此构成一段完整的独立的换热单元。此外，所述的独立换热单元可以按需设置2段以上的N段，拼接处设置有密封石棉带；所述的换热管固定板中的上换热管固定板和下换热管固定板通过各自的前后装配边沿安装设置在壳体内腔上设有独立换热单元的拼接设置孔的前后侧壁上；所述的小直径换热管的设置数量为2根以上。 

工作时，焚烧系统锅炉现产的高温蒸汽由高温蒸汽入口管进入、经蒸汽分汽缸上的分流导引管分流导入至各个独立的换热单元段的上蒸汽导流箱中，然后进入所述的数根小直径换热管的一端，在由一端流向另一端的过程中不断地向腔内释放热量、自身降温，最终以蒸汽冷凝液的形态流入下蒸汽凝液导流箱，并经蒸汽凝液导出管外排；所述的由洗涤脱酸装置处理后成为较低温的烟气从低温烟气进口管进入热交换腔，在流经所述的紧挨排列的N个独立换热单元周围空间的过程中不断吸收热量、自身升温，最后达到设计额定温度后由高温烟气出口管向后续引排风设备提供最终达到额定温度的高温烟气。 

基于上述构思的本实用新型分段组合式烟气加热器，由于将换热管束设置成为由数个依次紧挨排列的独立换热单元构成的分段组合式，在换热腔内形成数个热量供应一致的加热段，使待加热的较低温烟气在供热量相同的装置温度中进行热交换，方便于烟气加热器的理论设计、相对准确地设计和设置能兼顾热量的充分利用和满足实际使用需求的独立换热单元的个数，有利于控制设置成本，避免不必要的浪费；这种分段组合的结构形式，便于积木式搭建，可以根据工艺 (升温或降温) 需要方便地随意增加或减少换热段，也可以根据实际工作环境特性选用不同材质金属制成各个换热段，组合灵活、适应性强，且当在某一换热段出现故障时，可以有针对性地进行单一段的快速拆换，不需要进行整体拆装，也不需要整体更换换热管束，有利于提高维修方便性、降低维修成本；各组合段连接处用采用石棉带密封，可确保加热装置的气密性。所以，本实用新型的分段组合式烟气加热器有效克服了现有结构形式的烟气加热器所存在的结构欠合理，工作效率较低，日常维护保养工作量大和使用成本高的不足之处，与现有的任何一款烟气加热装置相比，明显具有结构更合理、能量利用率高、工作稳定且可靠，具有很强的经济性和实用性。 

附图说明

图1是与本实用新型相关现有技术的基本结构示意图； 

图2是本实用新型实施例的总体结构示意图：

图3是本实用新型实施例中独立换热单元的基本结构示意图。

图中： 

1.壳体    2.换热管束    3.换热管固定板    4.低温烟气进口管 

5.高温烟气出口管        6.高温蒸汽入口管  7.蒸汽凝液出口管  

8.卸灰阀  9.卸灰管      10.支架           11.分汽导引管

12.蒸汽分汽缸         13.上蒸汽导流箱     14.上换热管固定板

15.下换热管固定板     16.独立换热单元     17.小直径换热管

18.下蒸汽导流箱       19.中间释热块       20. 石棉带。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明实用新型作进一步说明。 

在图2和图3 中，本实用新型的分段组合式烟气加热器主体包含有壳体1、换热管束2、换热管固定板3、低温烟气进口管4、高温烟气出口管5、高温蒸汽入口管6、蒸汽凝液出口管7、上带卸灰阀8的卸灰管9及支架10,壳体1固定设置在支架10上，所述的低温烟气进口管4和高温烟气出口管5相对地固定设置在壳体1的左右侧壁上，所述的上带卸灰阀8的卸灰管9设置在壳体1的下底板上，特征在于：在所述的高温蒸汽入口管7与换热管束2之间增加设置有上设有N根分汽导引管11的一端的蒸汽分汽缸12和上设有单根分汽导引管11的另一端的上蒸汽导流箱13；所述的换热管固定板3包含有上换热管固定板14和下换热管固定板15；所述的换热管束2由N段拼接相连、垂直设置在壳体1的上顶板和下底板之间的独立换热单元16构成；所述的独立换热单元16包含有数根紧密排列的小直径换热管17、上设有所述的数根小直径换热管17一端的对应设置孔和所述的单根分汽导引管11的另一端的对应设置孔的上蒸汽导流箱13、上设有所述的数根小直径换热管17另一端的相应设置孔和所述的蒸汽凝液出口管7相应设置孔的下蒸汽导流箱18、上设有所述的数根小直径换热管17一端的相应伸置孔的上换热管固定板13和上设有所述的数根小直径换热管17另一端的相应伸置孔的下换热管固定板14。 

在装配状态下，所述的数根小直径换热管17的一端伸入设置在上蒸汽导流箱13上的对应设置孔中，另一端伸入设置在下蒸汽导流箱18上的对应的设置孔中，并分别由所述的上换热管固定板13和下换热管固定板14上的伸置孔限位、固定组合构成一个中间释热块19；所述的中间释热块19的上端通过上蒸汽导流箱13和分汽导引管11与上带高温蒸汽入口5的蒸汽分汽缸12汽路相连，下端与上设有蒸汽凝液导出管7的下蒸汽导流箱18汽路相连。由此构成一段完整的独立的换热单元16。此外，所述的独立换热单元16可以按需设置N段，拼接处设置石棉带20密封；所述的换热管固定板2中的上换热管固定板13和下换热管固定板14通过各自的前后装配边沿安装设置在壳体1内腔上设有独立换热单元16的拼接设置孔的前后侧壁上。 

工作时，焚烧系统锅炉现产的高温蒸汽由高温蒸汽入口管6进入、经蒸汽分汽缸12上的分流导引管分流导入至各个独立的换热单元段的上蒸汽导流箱13中，然后进入所述的数根小直径换热管17的一端，在由一端流向另一端的过程中不断地向腔内释放热量、自身降温，最终以蒸汽冷凝液的形态流入下蒸汽凝液导流箱19，并经蒸汽凝液导出管7外排；所述的由洗涤脱酸装置处理后成为较低温的烟气从低温烟气进口管4进入热交换腔，在流经所述的紧挨排列的N个独立换热单元16周围空间的过程中不断吸收热量、自身升温，最后达到设计额定温度后由高温烟气出口管5向后续引排风设备提供最终达到额定温度的高温烟气。 

Claims (3)

1.一种分段组合式烟气加热器, 主体包含有壳体（1）、换热管束（2）、换热管固定板（3）、低温烟气进口管（4）、高温烟气出口管（5）、高温蒸汽入口管（6）、蒸汽凝液出口管（7）、上带卸灰阀（8）的卸灰管（9）及支架（10）,壳体（1）固定设置在支架（10）上，低温烟气进口管（4）和高温烟气出口管（5）相对地固定设置在壳体（1）的左右侧壁上，上带卸灰阀（8）的卸灰管（9）设置在壳体（1）的下底板上，其特征在于:

在所述的高温蒸汽入口管（7）与换热管束（2）之间增加设置有上设有N 根分汽导引管（11）的一端的蒸汽分汽缸（12）和上设有单根分汽导引管（11）的另一端的上蒸汽导流箱（13）；

所述的换热管固定板（3）包含有上换热管固定板（14）和下换热管固定板（15）；

所述的换热管束（2）由N段拼接相连、垂直设置在壳体（1）的上顶板和下底板之间的独立换热单元（16）构成；

所述的独立换热单元（16）包含有数根紧密排列的小直径换热管（17）、上设有所述的数根小直径换热管（17）一端的对应设置孔和所述的单根分汽导引管（11）另一端的对应设置孔的上蒸汽导流箱（13）、上设有所述的数根小直径换热管（17）另一端的相应设置孔和所述的蒸汽凝液出口管（7）相应设置孔的下蒸汽导流箱（18）、上设有所述的数根小直径换热管（17）一端的相应伸置孔的上换热管固定板（13）和上设有所述的数根小直径换热管（17）另一端的相应伸置孔的下换热管固定板（14）；

在装配状态下，所述的数根小直径换热管（17）的一端伸入设置在上蒸汽导流箱（13）上的对应设置孔中，另一端伸入设置在下蒸汽导流箱（18）上的对应设置孔中，并分别由所述的上换热管固定板（13）和下换热管固定板（14）上的伸置孔限位、固定组合构成一个中间释热块（19）；所述的中间释热块（19）的上端通过上蒸汽导流箱（13）和分汽导引管（11）与上带高温蒸汽入口（5）的蒸汽分汽缸（12）汽路相连，下端与上设有蒸汽凝液导出管（7）的下蒸汽导流箱（18）汽路相连，构成一段完整的独立的换热单元（16）；所述的独立换热单元（16）设置有N段，拼接处设置有密封石棉带（20）；所述的换热管固定板（2）中的上换热管固定板（13）和下换热管固定板（14）通过各自的前后装配边沿安装设置在壳体（1）内腔上设有独立换热单元（16）的拼接设置孔的前后侧壁上。

2.根据权利要求1所述的分段组合式烟气加热器，其特征在于所述的独立换热单元（16）的设置数量为2段以上。

3.根据权利要求1所述的分段组合式烟气加热器，其特征在于所述的小直径换热管（17）的设置数量为2根以上。

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