CN216844747U - 一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，属于烟气余热回收利用技术领域。本实用新型的技术方案是：多个所述方管（6）均匀布置整体组合成立方体管状结构；相邻方管（6）之间均留有管间间隙（10），多条管间间隙（10）相互连通形成工质通道，工质通道的进口通过分水缸（5）与工质进口（4）连通，工质通道的出口通过集汽缸（2）与出汽口（3）连通，工质通道与烟气进气部件（1）和烟气出气部件（9）相邻的两侧分别通过前端封板（7）和后端封板（8）进行密封，形成封闭空间。本实用新型可以实现整体换热面积的大幅提升；方管内壁上的金属陶瓷釉面，导热率高，同时耐高温氧化和烧蚀、以及二氧化硫和硫化氢等酸性气体的侵蚀。

Description

一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，属于烟气余热回收利用技术领域。

背景技术

烟气余热回收使用的热交换器，较多采用翅片管等形式。管外侧流通高温、成分复杂、非稳态烟气。管内部强制循环或自然循环热传导工质（水或者有机载体）。在工程应用中，翅片等受热部件受腐蚀性、高温酸性气体影响，很多出现锈蚀减薄、脱落、断裂的等现象。另外，烟气中的高温烟尘可以与翅片烧结在一起，即使采用高压蒸汽反吹，也很难分离。

工业炉窑形成的烟气，一般要经过脱硫、脱硝处理。特别中低温脱硝后的烟气，温度一般300℃—500℃。相对温度较低，气体导系数小。只有换热器的换热面积足够大，才能实现与气体的充分热交换，在有限的空间内，实现较大的换热面积分布，是一个棘手的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，金属陶瓷方管在有限的换热空间内，通过改变方管的截面形状大小，多种组合排列，在不影响烟气通过的条件下，能够实现较大的换热面积；方管内壁设有高导热氧化铝釉，通过高温烧结成型，形成耐烧蚀、耐高温氧化内壁釉面，解决背景技术存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，包含烟气进气部件、集汽缸、出汽口、工质进口、分水缸、方管、前端封板、后端封板、烟气出气部件和管间间隙，多个所述方管均匀布置整体组合成立方体管状结构，立方体管状结构内腔为多个方管内腔组成，高温荒煤气在多个方管内腔内流动，立方体管状结构的两端分别与烟气进气部件和烟气出气部件连接；相邻方管之间均留有管间间隙，多条管间间隙相互连通形成工质通道，工质通道的进口通过分水缸与工质进口连通，工质通道的出口通过集汽缸与出汽口连通，工质通道与烟气进气部件和烟气出气部件相邻的两侧分别通过前端封板和后端封板进行密封，形成封闭空间，工质在封闭空间内流动，并和方管内腔内流动的高温荒煤气进行换热。

所述前端封板和后端封板的结构相同，两者的形状与工质通道的截面相同，前端封板和后端封板焊接在方管外壁上，将多个方管束缚在一起。

所述烟气进气部件和烟气出气部件与立方体管状结构连接的一侧截面为方形，另一侧截面为圆形。

所述烟气进气部件和烟气出气部件截面为圆形的一侧均设有安装法兰。

所述方管与高温荒煤气接触的内壁上设有高导热氧化铝釉。

本实用新型的创新点：方管内壁浸高导热氧化铝釉，通过高温烧结成型，形成耐烧蚀、耐高温氧化内壁釉面，形成金属陶瓷方管。金属陶瓷方管的内壁面与高温烟气直接接触，完成对流热与辐射热的热交换。相邻金属陶瓷方管的外壁与外壁之间形成的封闭空间，在此封闭空间内流体导热工质（水或其它有机载体）。金属陶瓷方管在有限的换热空间内，通过改变金属陶瓷方管的截面形状大小，多种组合排列，在不影响烟气通过的条件下，能够实现较大的换热面积。有效的换热面积，远大于其他形状的组合形成的换热面积（方形管排列能够实现任意的小的管间间隙，其他形状很难实现）。

本实用新型的积极效果：方管在有限的换热空间内，通过改变金属陶瓷方管的截面形状大小，多种组合排列，可以实现整体换热面积的大幅提升；方管内壁上的金属陶瓷釉面，导热率高，同时耐高温氧化和烧蚀、以及二氧化硫和硫化氢等酸性气体的侵蚀。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型方管结构示意图；

图3为图1A-A方向剖视图；

图4为图3的I部放大图；

图5为本实用新型前端封板结构示意图；

图6为本实用新型烟气进气部件结构示意图；

图中：烟气进气部件1、集汽缸2、出汽口3、工质进口4、分水缸5、方管6、前端封板7、后端封板8、烟气出气部件9、管间间隙10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，包含烟气进气部件1、集汽缸2、出汽口3、工质进口4、分水缸5、方管6、前端封板7、后端封板8、烟气出气部件9和管间间隙10，多个所述方管6均匀布置整体组合成立方体管状结构，立方体管状结构内腔为多个方管内腔组成，高温荒煤气在多个方管内腔内流动，立方体管状结构的两端分别与烟气进气部件1和烟气出气部件9连接；相邻方管6之间均留有管间间隙10，多条管间间隙10相互连通形成工质通道，工质通道的进口通过分水缸5与工质进口4连通，工质通道的出口通过集汽缸2与出汽口3连通，工质通道与烟气进气部件1和烟气出气部件9相邻的两侧分别通过前端封板7和后端封板8进行密封，形成封闭空间，工质在封闭空间内流动，并和方管内腔内流动的高温荒煤气进行换热；方管6与高温荒煤气接触的内壁上设有高导热氧化铝釉。

所述前端封板7和后端封板8的结构相同，两者的形状与工质通道的截面相同，前端封板7和后端封板8焊接在方管6外壁上。

所述烟气进气部件1和烟气出气部件9与立方体管状结构连接的一侧截面为方形，另一侧截面为圆形。

所述烟气进气部件1和烟气出气部件9截面为圆形的一侧设有安装法兰。

所述方管6、前端封板7和后端封板8构成换热器主体。各个方管之间的管间间隙形成工质通道，方管内壁面作为热量吸收面，外壁面将热量传递给工质，工质与方管管壁完成热交换后，将热量传送给汽包、或者用户。

如图1所示，烟气由烟气进气部件1进入换热器本体，换热器本体属于立方体结构，所以烟气进气部件1、烟气出气部件9在通常情况下，是一种圆方过渡结构。烟气在换热器本体内，受前端封板7的阻挡，流向多组方管内壁形成的空间内。

烟气与多组方管内壁直接接触，部分大颗粒烟尘沉积在内壁。由于高导热氧化铝釉面的耐高温性能，二者不会烧蚀、黏结在一起。烟气与方管6内壁进行热交换，热量由内壁，以热传导的方式，将热量传导到外壁，进而被工质吸收。烟气完成热交换后，高温烟气变成低温烟气，由烟气出气部件9流出换热器。

换热工质从工质进口4，进入分水缸5。由分水缸完成向工质通道均布工质（水或者其它有机载体），工质在前端封板7、后端封板8与方管6间形成的封闭空间内流动。工质通过管外膜与方管外壁以热对流的方式完成热交换。低温工质变成高温工质，由集汽缸2将工质通道的高温工质（汽水混合物）收集在一起，并通过出汽口3将热源输送到汽包或者用户。由汽包沉降的低温工质再次循环进入工质进口4，进行持续换热。

本实用新型依靠选择不同尺寸方管，对多个方管之间形成间隙的进行调整，实现在较小空间内，与气体换热所需要的足够换热面积。方管管内浸高导热氧化铝釉，高温烧结成型，形成金属陶瓷釉面，金属陶瓷釉面与烟气直接接触，完成热交换。

本实用新型可以设置在水平段或者垂直段，设置在水平段时，采用本实用新型附图结构设置即可。当设置在垂直段时，工质进口设置在立方体管状结构下方一侧，出汽口设置在立方体管状结构另一侧上方。工质流程可根据换热器长度以及实际需要，切割成独立的串联或者并联的壳程，以实现工质的均匀分布。

Claims (5)

1.一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，其特征在于：包含烟气进气部件（1）、集汽缸（2）、出汽口（3）、工质进口（4）、分水缸（5）、方管（6）、前端封板（7）、后端封板（8）、烟气出气部件（9）和管间间隙（10），多个所述方管（6）均匀布置整体组合成立方体管状结构，立方体管状结构的两端分别与烟气进气部件（1）和烟气出气部件（9）连接；相邻方管（6）之间均留有管间间隙（10），多条管间间隙（10）相互连通形成工质通道，工质通道的进口通过分水缸（5）与工质进口（4）连通，工质通道的出口通过集汽缸（2）与出汽口（3）连通，工质通道与烟气进气部件（1）和烟气出气部件（9）相邻的两侧分别通过前端封板（7）和后端封板（8）进行密封，形成封闭空间，工质在封闭空间内流动换热。

2.根据权利要求1所述的一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，其特征在于：所述前端封板（7）和后端封板（8）的结构相同，两者的形状与工质通道的截面相同，前端封板（7）和后端封板（8）焊接在方管（6）外壁上。

3.根据权利要求1或2所述的一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气进气部件（1）和烟气出气部件（9）与立方体管状结构连接的一侧截面为方形，另一侧截面为圆形。

4.根据权利要求1或2所述的一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，其特征在于：所述烟气进气部件（1）和烟气出气部件（9）截面为圆形的一侧均设有安装法兰。

5.根据权利要求1或2所述的一种金属陶瓷方管烟气余热回收装置，其特征在于：所述方管（6）与高温荒煤气接触的内壁上设有高导热氧化铝釉。

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