CN204787941U - 一种烟气热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种烟气热交换器，属于烟气余热利用技术领域。包括前置热交换器、后置热交换器和水循环系统：所述前置热交换器设置在空气预热器与电除尘器之间，后置热交换器设置在脱硫、湿式电除尘系统和烟囱之间，所述两种换热器壳体内的烟气通道均布置有氟塑料传热管模块，所述氟塑料传热管模块包括若干垂直于高温烟气通行方向的氟塑料管。将本实用新型应用于余热回收再利用，可达到更加环保的烟气排放水平，适合在我国燃煤电厂中推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟气热交换器，属于烟气余热利用技术领域。
背景技术
随着《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的实施，我国火电机组的粉尘排放质量浓度控制标准降为30mg/Nm3，重点地区20mg/Nm3，甚至5mg/Nm3。对除尘设备的要求愈来愈高。目前我国现役火电机组排烟温度高是一个普遍现象。高烟温对电除尘产生不利影响，主要有以下几个方面：（1）烟温高会使烟气量增大，电场风速提高，而除尘效率会呈指数关系下降；（2）烟温高会使电场击穿电压下降，除尘效率下降，温度升高10℃，电场击穿电压下降3%；（3）烟温高会使粉尘比电阻增大，易形成反电晕，造成除尘效率下降。（4）烟温高会使气体的粘滞性变大，导致烟尘颗粒在烟气中的驱进速度减缓，造成收尘效率下降。因此，降低排烟温度是降低粉尘排放的有效措施。
由于烟气中硫元素的存在，过低的烟气温度会对换热器本身产生腐蚀作用，金属材料换热器只能运行在酸露点以上，而氟塑料热交换器可以克服酸的腐蚀，以保证换热器的正常运行。
烟气脱硫后，温度过低，导致烟气自通能力下降，使得烟囱高度降低，不利于烟气的排放和污染物的扩散。同时低温烟气排放会造成烟囱“冒白烟”现象，阻碍气流流通，易引起热岛效应，对当地局部气候产生一定的影响。低温烟气还会加速硫酸的形成，增加对烟囱本身的腐蚀。在烟囱前适当的升高烟温，可以有效地解决上述问题。
基于此，做出本申请案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对粉尘排放量高的现状提供一种通过氟塑料热交换器降低烟温从而提高除尘效率的换热装置。
为实现上述目睹，本实用新型采用的技术方案如下：
一种烟气热交换器，包括前置热交换器、后置热交换器和水循环系统；所述前置热交换器设置在空预器和电除尘器之间，所述后置热交换器设置在脱硫、湿电系统和烟囱之间，所述两种热交换器结构基本相同，其壳体左右两侧分别连接有烟气进口变径管和出口变径管，所述壳体内的烟气通道布置有氟塑料传热管模块，所述氟塑料传热管模块包括若干垂直于高温烟气通行方向的氟塑料管，所述氟塑料传热管内通入换热介质水，水循环系统连接前置热交换器和后置热交换器，介质水在前置热交换器中被加热后，送至后置热交换器加热脱硫后的烟气，然后由水泵将循环水送至前置热交换器。
更为优选的：
所述氟塑料传热管通过管板固定在壳体内的烟气通道内。
所述氟塑料传热管出口通过蜂窝状管板连接成氟塑料传热管束。
所述相邻氟塑料传热管束通过联络管和法兰串联，并在串联后的氟塑料传热管束两端分别设置进水集箱和出水集箱。
所述进口变径管内设有气流分布板。
所述循环水系统包括水泵、热媒体辅助加热器、循环管道和阀门。
本实用新型中的热交换器采用氟塑料材料，对烟气组分、壁温、酸露点无特殊要求，不发生腐蚀、实用性强，材料本身具有自清洁特性，防沾黏，易清洗。
本实用新型中的前置热交换器采用水与烟气通过热交换器进行热交换，使进入电除尘的烟温降低，从而使进入电除尘的烟气量减少、飞灰比电阻降低、电场击穿电压上升，进而提高除尘效率。
本实用新型中的后置热交换器采用前置热交换器加热后的水和脱硫后的低烟温进行热交换，使进入烟囱的烟温升高，减少了对脱硫塔内部防腐材料的热影响，解决了湿烟囱等问题。
综上所述，本实用新型采用的烟气热交换技术具有突出的优势，可作为环保型燃煤电厂的首选工艺，适合在我国燃煤电厂中推广应用。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为前（后）置热交换器的结构示意图；
图2为烟气热交换器系统图。
图中标号：1-前置热交换器，2-后置热交换器，3-电除尘系统，4-脱硫系统，5-水循环系统，6-空预器，7-烟囱，8-氟塑料传热管模块，9-氟塑料传热管，10-氟塑料传热管束，11-管板，12-壳体，13-进口变径管，14-出口变径管，15-气流分布板，16-法兰，17-蜂窝状管板，18-管子，19-出水集箱，20-进水集箱。
具体实施方式
实施例1
本实施例一种烟气热交换器，参见图1、图2，包括前置热交换器、后置热交换器和水循环系统；前置热交换器1设置在空预器6和电除尘器3之间，后置热交换器设置在脱硫、湿电系统4和烟囱7之间，两种热交换器结构基本相同，其壳体12左右两侧分别连接有烟气进口变径管13和出口变径管14，进口变径管13内设有气流分布板15，壳体12内的烟气通道布置有氟塑料传热管模块8，氟塑料传热管模块8包括若干垂直于高温烟气通行方向的氟塑料管9，氟塑料传热管9通过管板11固定在壳体12内的烟气通道内，所述氟塑料传热管9出口通过蜂窝状管板17连接成氟塑料传热管束10，所述相邻氟塑料传热管束10通过管子18和法兰16串联，并在串联后的氟塑料传热管束10两端分别设置进水集箱20和出水集箱19，具体参见图1，氟塑料传热管9内通入换热介质水，水循环系统5连接前置热交换器1和后置热交换器2，介质水在前置热交换器1中被加热后，送至后置热交换器2加热脱硫后的烟气，然后由水泵将循环水送至前置热交换器1，具体参见附图2。
如图1所示，烟气先经过热交换器进行热交换，烟气由进口变径管13通过扩口进气进入壳体12内，经与氟塑料传热管模块8中的介质水换热后，经出口变径管14出热交换器。气流分布板15能将进入的烟气均匀分布到前置热交换器内部，这种布置方式可以有效减小磨损，减轻积灰，增强自清灰作用。
如图2所示，高温烟气先经过前置热交换器降温至80℃后进入电除尘（由于排烟温度的降低，进入电除尘器的烟气量减少、飞灰比电阻降低、电场击穿电压上升，为电除尘器高效净化创造了良好的条件），经脱硫后进入后置热交换器升温后进入烟囱（进入烟囱的烟温升高，减少了对脱硫塔内部防腐材料的热影响，解决了湿烟囱等问题），进而排放至大气中。
以上内容是结合本实用新型的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种烟气热交换器，其特征在于：包括前置热交换器、后置热交换器和水循环系统；所述前置热交换器设置在空气预热器和电除尘器之间，所述后置热交换器设置在脱硫、湿式电除尘系统和烟囱之间，所述两种热交换器结构形式基本相同，其壳体左右两侧分别连接有烟气进口变径管和出口变径管，所述壳体内的烟气通道布置有氟塑料传热管模块，所述氟塑料传热管模块包括若干垂直于高温烟气通行方向的氟塑料传热管，所述氟塑料传热管内通入换热介质水，水循环系统连接前置热交换器和后置热交换器，介质水在前置热交换器中被加热后，送至后置热交换器加热脱硫后的烟气，然后由水泵将循环水送至前置热交换器。
2.如权利要求1所述的一种烟气热交换器，其特征在于：所述氟塑料传热管通过管板固定在壳体内的烟气通道内。
3.如权利要求1所述的一种烟气热交换器，其特征在于：所述氟塑料传热管出口通过蜂窝状管板连接成氟塑料传热管束。
4.如权利要求3所述的一种烟气热交换器，其特征在于：所述相邻氟塑料传热管束通过联络管和法兰串联，并在串联后的氟塑料传热管束两端分别设置进水集箱和出水集箱。
5.如权利要求1所述的一种烟气热交换器，其特征在于：所述进口变径管内设有气流分布板。
6.如权利要求1所述的一种烟气热交换器，其特征在于：所述循环水系统包括水泵、热媒辅助加热器、膨胀罐、加药系统、循环管道和阀门。
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