CN205448771U - 一种低温烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温烟气余热回收装置，包括主体和氟塑料管束，烟气入口和烟气出口开设在主体的同一端，烟气通道从烟气入口处形成后向主体另一端延伸并回折至烟气出口，烟气通道内安装氟塑料管束，氟塑料管束的进水口和出水口与烟气入口和烟气出口处于主体的同一端。本实用新型可用于吸收酸露点以下的烟气余热，远大于传统金属低温余热回收装置的回收范围，并且在相同热效果的状况下，能大大减少装置的体积。作为进一步改进，其换热面积不仅可调，而且在不影响装置工作的情况下，可以进行检修。

Description

一种低温烟气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，特别涉及一种在火力发电厂锅炉或者其他工业锅炉尾气余热回收系统中的低温烟气余热回收装置。

背景技术

近年来，由于能源紧张，随着节能工作进一步开展，各种新型、节能先进炉型日趋完善，且采用新型耐火纤维等优质保温材料后使得锅炉散热损失明显下降。采用先进的燃烧装置强化了燃烧，降低了不完全燃烧量，空燃比也趋于合理。然而，降低排烟热损失和回收烟气余热的技术仍进展不快。为了进一步提高锅炉的热效率，达到节能降耗的目的，回收烟气余热也是一项重要的节能途径。

排烟损失是锅炉运行中最重要的一项热损失，占锅炉热损失60%~70%。一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟热损失增加0.6%～1.0%。我国现役火电机组中锅炉及后续环保设施排烟温度一般在125℃～150℃左右，实际排烟温度高于设计值是普遍存在的现象，含有SO₂的高温烟气经过湿法脱硫装置净化后，其温度会降至45~50℃，并且成为充满饱和水蒸汽的湿烟气。为提高烟囱出口烟气中污染物的扩散能力、降低烟羽的可见度、避免烟囱“下雨”，环保部门通常会要求城市附近的电厂装设烟气再热器将净化后的烟气温度提升至80℃以上。

锅炉及后续环保设施排出的烟气温度过低会使换热器的壁温低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点)，引起金属换热管受热面的严重腐蚀。一般低温省煤器运行中的最低壁温，要求超过烟气酸露点温度10℃左右，以防止低温结露腐蚀，所以金属材料的换热器只能回收约120℃以上的烟气，不能充分利用排烟余热，使低温省煤器的应用范围受到限制。

氟塑料则具有较强的耐腐蚀性，氟塑料换热器能充分回收低于120℃的低温烟气余热。但现有的氟塑料换热装置，烟气在换热器中流过的时间短暂，加之氟塑料材质导热系数很低，要达到较好的换热效果，往往需要很大的换热面积，从而使换热系统体积庞大，老旧电厂常常不能规划出足够的地方来安置。

并且现有的氟塑料换热器，换热面积不能随锅炉实际负荷的变化而调整，当锅炉实际负荷偏离设计值较大时，换热效率会明显下降。并且，一旦换热器需要检修或者出现问题，整个换热系统必须完全停止工作，非常不便。

鉴于此，本发明人为此研制出一种低温烟气余热回收装置，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型提供的一种低温烟气余热回收装置，主要目的在于，可用于吸收酸露点以下的烟气余热，远大于传统金属低温余热回收装置的回收范围，并且在相同热效果的状况下，能大大减少装置的体积。

作为进一步改进后的次要目的在于：提供一种换热面积可调的低温烟气余热回收装置，并且在不影响装置工作的情况下，可以进行检修。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种低温烟气余热回收装置，包括主体和氟塑料管束，烟气入口和烟气出口开设在主体的同一端，烟气通道从烟气入口处形成后向主体另一端延伸并回折至烟气出口，烟气通道内安装氟塑料管束，氟塑料管束内流通作为热媒介的水，氟塑料管束的进水口和出水口与烟气入口和烟气出口处于主体的同一端。

所述烟气通道具有若干个，每个烟气通道分别成为单独的余热回收单元，每个余热回收单元内均安装有氟塑料管束。

所述氟塑料管束内的水流方向和烟气通道内的烟气流动方向相反。

所述烟气通道的底部开设排污通道。

所述主体呈圆柱形，主体内部形成纵向的内环形烟道和外环形烟道，内环形烟道和外环形烟道在主体异于烟气入口的一端处连通，氟塑料管束从内环形烟道穿入后沿外环形烟道穿出，氟塑料管束呈U型。

所述内环形烟道和外环形烟道内安装有若干烟气隔板，烟气隔板将内环形烟道和外环形烟道分隔成相互不连通的两个以上独立的余热回收单元，每个余热回收单元内均安装有一个以上氟塑料管束。

所述烟气入口和出水口处于外环形烟道处，烟气出口和进水口处于内环形烟道处。

所述主体包括上盖和底盖，以及均呈管状的外壳、中壳和内壳，中壳置于外壳内，外壳和中壳围成外环形烟道，内壳置于中壳内，中壳和内壳围成内环形烟道。

所述氟塑料管束通过若干固定网固定在烟气通道内。

所述主体内和烟气接触的部位均涂覆一层防腐蚀材料或直接由防腐蚀材料制成。

采用上述方案后，本实用新型采用氟塑料管束作为换热器，可用于吸收酸露点以下的烟气余热，远大于传统金属低温余热回收装置的回收范围。通过将烟气入口和烟气出口开设在主体的同一端，烟气通道则从烟气入口处形成后向主体另一端延伸并回折至烟气出口，从而增加烟气在烟气通道内停留的时间，增加烟气和氟塑料管束接触的时间，因此在相同热效果的状况下，减少了低温烟气余热回收装置的体积。

作为进一步的改进，本实用新型将烟气通道分成若干个成为单独的余热回收单元，因此其中一个余热回收单元需检修时，只需切断该余热回收单元的烟气入口和烟气出口，以及切断该余热回收单元内氟塑料管束的进水口和出水口即可，其它余热回收单元可以正常工作。并且可按照锅炉负荷和烟气的状况，改变余热回收单元工作的数量，来改变与烟气接触的氟塑料管束数量，从而使热交换的效率大大提高。

附图说明

图1是本实施例部分剖视后的结构示意图；

图2是本实施例纵断面的结构示意图；

图3是本实施例横断面的结构示意图。

标号说明

主体1，上盖11，底盖12，外壳13，中壳14，内壳15，固定网16，排污通道17，氟塑料管束2，细氟塑料管21，进水口22，出水口23，烟气入口3，烟气出口4，烟气通道5，内环形烟道6，外环形烟道7，烟气隔板8,余热回收单元9。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1-3所示，是本实用新型揭示的一种低温烟气余热回收装置，包括主体1和氟塑料管束2。

烟气入口3和烟气出口4开设在主体1的同一端。烟气通道5从烟气入口3处形成后，向主体1另一端延伸并回折至烟气出口4。烟气通道5内安装氟塑料管束2，氟塑料管束2由很多根细氟塑料管21集成，氟塑料管束2内流通水作为热转换媒介。氟塑料管束2通过若干固定网16固定在烟气通道5内，从而有效减轻了细氟塑料管21的抖动。

氟塑料管束2的进水口22和出水口23与烟气入口3和烟气出口4处于主体1的同一端。上述结构增加了烟气在烟气通道5内停留的时间，增加烟气和氟塑料管束2接触的时间。在相同热效果的状况下，减少了低温烟气余热回收装置的体积，即使老旧电厂也可适用。

其中主体1呈圆柱形，主体1内部形成纵向的内环形烟道6和外环形烟道7，内环形烟道6和外环形烟道7在主体1异于烟气入口3的一端处连通。氟塑料管束2从内环形烟道6穿入后沿外环形烟道7穿出，氟塑料管束2呈U型。该形状的主体1通过内环形烟道6和外环形烟道7相嵌的方式，充分利用空间，来降低整个装置所占的体积。

为了便于制造，主体1包括上盖11和底盖12，以及均呈管状的外壳13、中壳14和内壳15。中壳14置于外壳13内，外壳13和中壳14围成外环形烟道7，内壳15置于中壳14内，中壳14和内壳15围成内环形烟道6，当然要连通内环形烟道6和外环形烟道7，中壳14的长度要短于外壳13和内壳15，或者中壳14上开设连通孔。烟气入口3、烟气出口4、进水口22和出水口23开设在上盖11上。

如图3所示，内环形烟道6和外环形烟道7内安装有若干烟气隔板8，烟气隔板8将内环形烟道6和外环形烟道7分隔成相互不连通的两个以上独立的余热回收单元9，每个余热回收单元9内均安装有一个以上氟塑料管束2，比如图1中余热回收单元9具有四个，每个余热回收单元9内安装两个氟塑料管束2。

热转换的目的在于重复利用，因此需保证媒介水的出水温度，否则再次利用将受影响。因此一但锅炉负荷和烟气的状况发生改变时，如果此时与烟气接触的氟塑料管束2数量不变，那么媒介水的出水温度必然受到影响。本实施例由于具有多个独立的余热回收单元9，因此在锅炉负荷和烟气的状况发生改变时，即可改变余热回收单元9工作的数量，来改变与烟气接触的氟塑料管束2数量，从而保证媒介水的出水温度，保证媒介水的可利用率，间接提高热交换的效率。

当需要检修时或维修时，只需关闭需检修或维修的余热回收单元9进行检修或维修即可，其他余热回收单元9可正常工作，并不影响整个装置的整体运行。

为了进一步提高热交换的效率，氟塑料管束2内的水流方向和烟气通道5内的烟气流动方向相反，比如，将烟气入口3和出水口23设置在外环形烟道7处，烟气出口4和进水口22则处于内环形烟道6处。通过逆流的方式进行气-液之间的热交换，来增加热交换效率。本实施例可使烟气温度由140-150℃降低到80℃以下，而媒介水的温度由30-70℃升高到90℃以上。并且氟塑料管束2低温的进水口22处于高温的烟气入口3，氟塑料管束2高温的出水口23则处于低温的烟气出口4，因此还可减少氟塑料管束2进水口22和出水口23两端的温度差，提高了氟塑料管束2的使用寿命。

本实施例氟塑料管束2根据工艺需求可选用PTFE（聚四氟乙烯）、PFA（可熔性聚四氟乙烯）或FEP（聚全氟乙丙烯）等材料制成。

采用氟塑料管束2使得本实施例可以在酸露点以下回收烟气余热，远大于传统金属低温余热回收装置的回收范围。

并且氟塑料管的摩擦系数可低至0.04，管壁十分光滑，不积灰，不结垢，可大大减少设备的维护和清洗次数。即使清洗时，表面光滑的氟塑料管束2上的积灰等也能被水轻易的冲刷掉。在烟气通道5的底部(底盖12)开设排污通道17，冲刷的水则从排污通道17排出。

为了增加本实施例整体的耐腐蚀性，在主体1内和烟气接触的部位均涂覆一层防腐蚀材料或直接由防腐蚀材料制成，即在本实施例的外壳13、中壳14、内壳15、固定网16和排污通道17表面均涂覆一层防腐材料，或者直接用防腐蚀材料做成。

本实施例的使用寿命15~20年，远远长于金属换热器，经济效益显著。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：包括主体和氟塑料管束，烟气入口和烟气出口开设在主体的同一端，烟气通道从烟气入口处形成后向主体另一端延伸并回折至烟气出口，烟气通道内安装氟塑料管束，氟塑料管束内流通作为热媒介的水，氟塑料管束的进水口和出水口与烟气入口和烟气出口处于主体的同一端。

2.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气通道具有若干个，每个烟气通道分别成为单独的余热回收单元，每个余热回收单元内均安装有氟塑料管束。

3.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述氟塑料管束内的水流方向和烟气通道内的烟气流动方向相反。

4.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气通道的底部开设排污通道。

5.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述主体呈圆柱形，主体内部形成纵向的内环形烟道和外环形烟道，内环形烟道和外环形烟道在主体异于烟气入口的一端处连通，氟塑料管束从内环形烟道穿入后沿外环形烟道穿出，氟塑料管束呈U型。

6.如权利要求5所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述内环形烟道和外环形烟道内安装有若干烟气隔板，烟气隔板将内环形烟道和外环形烟道分隔成相互不连通的两个以上独立的余热回收单元，每个余热回收单元内均安装有一个以上氟塑料管束。

7.如权利要求5所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气入口和出水口处于外环形烟道处，烟气出口和进水口处于内环形烟道处。

8.如权利要求5所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述主体包括上盖和底盖，以及均呈管状的外壳、中壳和内壳，中壳置于外壳内，外壳和中壳围成外环形烟道，内壳置于中壳内，中壳和内壳围成内环形烟道。

9.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述氟塑料管束通过若干固定网固定在烟气通道内。

10.如权利要求1所述的一种低温烟气余热回收装置，其特征在于：所述主体内和烟气接触的部位均涂覆一层防腐蚀材料或直接由防腐蚀材料制成。