DE102016122016A1 - heat exchangers - Google Patents

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Abstract

Wärmetauscher zur Verwendung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage 1 umfassend eine Vielzahl von metallischen Wärmetauscherrohren 12, die dazu ausgebildet sind, innen von einem Kühlmedium und außen von Rauchgas R umströmt zu werden, wobei die Wärmetauscherrohre 12 außenseitig mit einer Ummantelung aus funktionalisiertem Perflouralkoxy-Polymer (PFA) oder funktionalisiertem und chemisch modifiziertem Polytetraflourethylen (PTFE) umgeben sind, wobei die Ummantelung 1,0 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% eines homogen in der Ummantelung verteilten keramischen Werkstoffes enthält.Heat exchanger for use in the flue gas path of a furnace 1 comprising a plurality of metallic heat exchanger tubes 12, which are designed to be flowed around inside by a cooling medium and externally by flue gas R, wherein the heat exchanger tubes 12 are provided on the outside with a sheath of functionalized perfluoroalkoxy polymer (PFA) or functionalized and chemically modified polytetrafluoroethylene (PTFE) are surrounded, wherein the sheath contains 1.0 wt .-% to 5.0 wt .-% of a homogeneously distributed in the sheathing ceramic material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Verwendung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage gemäß dem Merkmal des Patentanspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger for use in the flue gas path of a furnace according to the feature of patent claim 1.

Die Entfernung von Schadstoffen aus Rauchgas erfolgt, um die Umweltbelastung zu verringern. Bei einer mehrstufigen Entstaubung wird bereits in der ersten Stufe der meiste Staub aus dem Rauchgas entfernt. Dies geschieht zumeist mit einem Gewebefilter oder mit einem Elektrofilter. Bei der elektrischen Staubabscheidung werden Staubteilchen mit Hilfe von Sprühelektronen in Gasstrom negativ aufgeladen und auf gegenüberliegenden Niederschlagsanoden abgeschieden.The removal of pollutants from flue gas is done to reduce the environmental impact. In a multistage dedusting process, most of the dust in the first stage is removed from the flue gas. This is usually done with a fabric filter or with an electrostatic precipitator. In the electrical dust separation, dust particles are negatively charged by means of spray electrons in gas stream and deposited on opposite precipitation anodes.

Für bessere Abscheideraten kann entweder der Filter vergrößert werden oder der Betriebsvolumenstrom reduziert werden. Letzteres kann durch Absenkung der Temperatur des Rauchgases vor dem Filter erreicht werden. Bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe steigt jedoch die Gefahr, dass im Rauchgas enthaltener Wasserdampf mit Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid zu schwefeliger Säure und Schwefelsäure reagiert. Im laufenden Betrieb kann es zu korrosivem Angriff an Bauteilen des Rauchgasweges durch kondensierte Säuren kommen. Auch werden durch die Kondensatbildung Staubverkrustungen begünstigt.For better separation rates, either the filter can be increased or the operating volume flow can be reduced. The latter can be achieved by lowering the temperature of the flue gas before the filter. However, burning combustible fuels increases the risk of water vapor in the flue gas reacting with sulfur dioxide and sulfur trioxide to form sulfurous acid and sulfuric acid. During operation, corrosive attack on components of the flue gas path can occur due to condensed acids. Also by the formation of condensate dust encrustations are favored.

Hinzu kommt, dass Umweltauflagen immer strenger werden, so dass bestehende Anlagen oftmals nachgerüstet werden müssen. Wenn in der ursprünglichen Betriebsweise einer Feuerungsanlage nicht die Gefahr bestand, in den Bereich des Schwefelsäuretaupunktes zu gelangen, wurden im Rauchgasweg auch keine korrosionsbeständigen, teureren Werkstoffe verwendet. Anordnungen im Rauchgasweg müssen allerdings umgerüstet werden, wenn die Temperatur des Rauchgases bis in den Bereich des Schwefelsäuretaupunktes abgesenkt werden soll. Allerdings sind Wärmetauscherrohre aus korrosionsfestem Stahl sehr kostenintensiv und auf Dauer auch nicht beständig. Wärmetauscherrohre aus säurefestem Kunststoff sind hingegen nicht so druckbeständig wie Wärmetauscherrohre aus Stahl. Auch sind die relativ weichen Kunststoffe PTFE oder PFA nicht so abrasionsbeständig wie Wärmetauscherrohre aus Stahl. Die Wärmeleifähigkeit von PTFE und PFA ist zudem viel geringer als von Stahl, so dass dickwandigere Wärmetauscherrohre aus Kunststoff nicht geeignet wären, die gewünschte Wärmetauscherleistung auf sehr begrenztem Bauraum zu erbringen.In addition, environmental regulations are becoming ever stricter, so existing facilities often need to be retrofitted. If there was no danger in the original mode of operation of a firing plant to reach the area of the sulfuric acid dew point, no corrosion-resistant, more expensive materials were used in the flue gas path. Arrangements in the flue gas path, however, must be retrofitted if the temperature of the flue gas is to be lowered into the area of the sulfuric acid dew point. However, heat exchanger tubes made of corrosion-resistant steel are very cost-intensive and in the long run not resistant. Heat exchanger tubes made of acid-proof plastic, however, are not as resistant to pressure as heat exchanger tubes made of steel. Also, the relatively soft plastics PTFE or PFA are not as abrasion resistant as heat exchanger tubes made of steel. The thermal conductivity of PTFE and PFA is also much lower than that of steel, so that thicker-walled plastic heat exchanger tubes would not be able to provide the desired heat exchanger performance in a very limited space.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zur Verwendung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage aufzuzeigen, welcher eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber Stäuben und eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit, insbesondere gegenüber Säuren besitzt und gleichzeitig kompakt ist. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wärmetauschers aufgezeigt werden.Proceeding from this, the present invention seeks to provide a heat exchanger for use in the flue gas path of a furnace, which has a high mechanical resistance to dusts and high chemical resistance, especially against acids and is compact at the same time. Furthermore, a method for producing such a heat exchanger will be shown.

Diese Aufgabe ist bei einem Wärmetauscher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a heat exchanger having the features of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist zur Verwendung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage, insbesondere im Bereich einer Rauchgasfilteranlage, insbesondere bei fossil gefeuerten Kraftwerken geeignet. Insbesondere eignet er sich zur Vorschaltung bei einem Elektrofilter mit der Möglichkeit, die Rauchgastemperatur vor Filtereintritt in den Bereich des Schwefelsäuretaupunktes abzusenken. Der Wärmetauscher ist dazu ausgebildet, hohen Staubfrachten zu widerstehen und zugleich schwefelsäureresistent zu sein.The heat exchanger according to the invention is suitable for use in the flue gas path of a furnace, in particular in the area of a flue gas filter system, in particular in fossil-fired power plants. In particular, it is suitable for connection with an electrostatic precipitator with the possibility of lowering the temperature of the flue gas before it enters the filter into the area of the sulfuric acid dew point. The heat exchanger is designed to withstand high dust loads and at the same time to be sulphurous acid resistant.

Die Erfindung löst diese Aufgabe unter anderem durch die Verwendung von ummantelten, metallischen Wärmetauscherrohren. Sie sind dazu ausgebildet, innen von einem Kühlmedium durchströmt und außen von Rauchgas umströmt zu werden. Die Wärmetauscherrohre sind außenseitig mit einer Ummantelung versehen. Die Ummantelung besteht aus funktionalisiertem Perflouralkoxy-Polymer (PFA) oder einem funktionalisierten und chemisch modifizierten Polytetraflourethylen (PTFE). Die Funktionalisierung besteht darin, dass die Ummantelung 1,0 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% eines homogen in der Ummantelung verteilten granulierten keramischen Werkstoffes enthält.The invention solves this problem, inter alia, by the use of jacketed, metallic heat exchanger tubes. They are designed to be flowed through by a cooling medium inside and outside to be flowed around by flue gas. The heat exchanger tubes are provided on the outside with a sheath. The sheath consists of functionalized perfluoroalkoxy polymer (PFA) or a functionalized and chemically modified polytetrafluoroethylene (PTFE). The functionalization consists in that the sheathing contains 1.0 wt .-% to 10.0 wt .-% of a homogeneously distributed in the shell granulated ceramic material.

Bei modifiziertem PTFE handelt es sich um ein weiterentwickeltes PTFE, das gegenüber dem Standard-PTFE durch eine chemische Modifizierung (Einlagerung eines Modifiers in die Polymerkette) verbesserte Eigenschaften aufweist. Insbesondere können die Verschweißbarkeit ermöglicht und die Permeation und damit das Barriereverhalten verbessert werden. Die Bauteillebensdauer wird erhöht, die Serviceintervalle werden verlängert und die Anlagenverfügbarkeit sowie die Betriebssicherheit werden verbessert.Modified PTFE is an advanced PTFE that has improved properties compared to standard PTFE by chemical modification (incorporation of a modifier into the polymer chain). In particular, the weldability can be made possible and the permeation and thus the barrier behavior can be improved. Component life is increased, service intervals are extended, and system availability and reliability are improved.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ermöglicht es, mit Kühlmedium gekühlt zu werden, das unter einem höheren Druck steht als es für reine Kunststoffrohre möglich wäre. Während Schläuche aus Flourpolymerkunststoff maximal mit 6 bis 7 bar Innendruck betrieben werden können, ist es bei Wärmetauscherrohren aus Metall, insbesondere aus Stahl möglich, Drücke von deutlich über 40 bar zu fahren.The heat exchanger according to the invention makes it possible to be cooled with cooling medium, which is at a higher pressure than would be possible for pure plastic pipes. While hoses made of fluoropolymer plastic can be operated with a maximum of 6 to 7 bar internal pressure, it is possible for heat exchanger tubes made of metal, in particular steel, to drive pressures well above 40 bar.

Der Wärmetauscher besitzt dadurch die Eigenschaft, kompakt zu bauen, denn der hohe Innendruck wirkt sich nicht negativ auf den Werkstoff aus, der mit dem Rauchgas in Kontakt kommt. Vielmehr sind die metallischen Wärmetauscherrohre aus nicht säurebeständigen Stählen herstellbar, da die Außenseite der Rohre von der Ummantelung geschützt ist. The heat exchanger thus has the property of being compact, because the high internal pressure does not adversely affect the material that comes in contact with the flue gas. Rather, the metallic heat exchanger tubes are made of non-acid-resistant steels, since the outside of the tubes is protected by the sheath.

Die Ummantelung ist funktionalisiert durch Einbindung eines homogen verteilten keramischen Werkstoffes. Dieser Werkstoff erhöht die Abrasionsbeständigkeit der Ummantelung signifikant. Es ist zu berücksichtigen, dass der erfindungsgemäße Wärmetauscher bevorzugt einem Elektrofilter vorgeschaltet ist, d.h. bei dieser Art der Verwendung maximaler Staubbelastung ausgesetzt ist. Während die Staubbelastung hinter dem Elektrofilter bevorzugt unter 100 mg je Kubikmeter liegen soll, liegt die Staubbelastung im Rauchgasstrom vor dem Elektrofilter im Bereich von mehreren Gramm je Kubikmeter, d.h. sie ist um ein Vielfaches höher. Entsprechend hoch ist die abrasive Belastung der Wärmetauscherrohre.The sheathing is functionalized by incorporation of a homogeneously distributed ceramic material. This material significantly increases the abrasion resistance of the sheath. It should be noted that the heat exchanger according to the invention is preferably connected upstream of an electrostatic precipitator, i. in this type of use maximum exposure to dust is exposed. While the dust load downstream of the electrostatic precipitator should preferably be less than 100 mg per cubic meter, the dust load in the flue gas stream upstream of the electrostatic precipitator is in the range of several grams per cubic meter, i. it is many times higher. The abrasive load on the heat exchanger tubes is correspondingly high.

Ein weiterer Vorteil der Ummantelung aus abrasionsverbessertem PTFE ist, dass die Funktionalisierung des Materials nur eine unwesentliche Beeinflussung der Diffusion durch die Ummantelung bewirkt. Als Grundmaterial wird vorzugsweise chemisch modifiziertes PTFE oder PFA verwendet, da dieses Material den Anspruch der Korrosionsresistenz nachweislich erfüllt. Eine zu lösende Teilaufgabe der Erfindung besteht in dem Zielkonflikt, dass durch die Funktionalisierung des Materials zur Verbesserung der Abrasionsstabilität die Diffusion durch die Flourpolymerfolie, d.h. die Barrierewirkung nicht nachteilig beeinflusst werden soll, denn die Dicke der Ummantelung, welche die Wärmetauscherrohre umgibt, soll aufgrund der niedrigen Wärmeleitzahl von PFA und PTFE möglichst gering sein. Dieser Zielkonflikt wird im Rahmen der Erfindung durch die Beimischung eines keramischen Werkstoffes in Pulverform gelöst. Das keramische Material wird dem Fluorpolymergranulat vor der Extrusion beigemischt. Die Mischung wird homogenisiert und anschließend im Extruder aufgeschmolzen. Das Resultat ist ein Schlauch mit Einlagerungen von Keramikpartikeln, welche die Abrasionsfestigkeit deutlich erhöhen. Besonders vorteilhafte Eigenschaften haben sich ergeben, wenn die Ummantelung 1,0 bis 5,0 Gew.-% des keramischen Werkstoffes erhält. Besonders vorteilhaft sind Gewichtsanteile des keramischen Werkstoffes in einem Bereich von 1,20% bis 2,50%. Die maximale Korngröße des pulverförmigen keramischen Werkstoffs soll hierbei 100 Mikrometer nicht überschreiten. Zudem beträgt die mittlere Korngröße des pulverförmigen keramischen Werkstoffes maximal 60 Mikrometer. Der keramische Werkstoff als Zuschlagstoff zu den polymeren Werkstoffen kann selbst ein heterogenes Gemisch verschiedener keramischer Werkstoffe sein, so dass im Ergebnis ein Compound mit wenigstens einem keramischen Werkstoff entsteht.A further advantage of the sheath made of abrasion-improved PTFE is that the functionalization of the material causes only an insignificant influence on the diffusion through the sheathing. The basic material used is preferably chemically modified PTFE or PFA, since this material has been shown to fulfill the requirement of corrosion resistance. A sub-problem of the invention to be solved is the conflict of objectives that by the functionalization of the material to improve the abrasion stability, the diffusion through the Flourpolymerfolie, i. the barrier effect should not be adversely affected, because the thickness of the shell, which surrounds the heat exchanger tubes, should be as low as possible due to the low heat conductivity of PFA and PTFE. This conflict of objectives is achieved in the context of the invention by the admixture of a ceramic material in powder form. The ceramic material is admixed with the fluoropolymer granules prior to extrusion. The mixture is homogenized and then melted in the extruder. The result is a tube with embedded ceramic particles, which significantly increases the abrasion resistance. Particularly advantageous properties have resulted when the sheathing obtains 1.0 to 5.0 wt .-% of the ceramic material. Weight fractions of the ceramic material in a range from 1.20% to 2.50% are particularly advantageous. The maximum particle size of the powdered ceramic material should not exceed 100 micrometers. In addition, the mean grain size of the powdered ceramic material is a maximum of 60 microns. The ceramic material as an additive to the polymeric materials may itself be a heterogeneous mixture of different ceramic materials, so that the result is a compound with at least one ceramic material.

Im Rahmen der Erfindung wurden Versuche mit unterschiedlichen Schlauchmaterialien beziehungsweise Ummantelungen durchgeführt, wobei die Eigenschaften der Ummantelung ohne innenliegende Wärmetauscherrohre aus Metall getestet worden sind. Die unterschiedlichen Diffusionseigenschaften wurden mit einem sogenannten Helium-Lecktest bestimmt. Hierbei wird ein Schlauch aus dem funktionalisierten und ggf. chemisch modifizierten Kunststoff endseitig abgedichtet und mit Helium unter einen definierten Druck gesetzt. Das Helium diffundiert hierbei durch das Polymer. Die aufgefangene Menge des Heliums wird gemessen.In the context of the invention, tests were carried out with different tube materials or sheaths, the properties of the sheath having been tested without internal metal heat exchanger tubes. The different diffusion properties were determined with a so-called helium leak test. Here, a hose made of the functionalized and optionally chemically modified plastic is sealed at the end and placed under helium under a defined pressure. The helium diffuses through the polymer. The collected amount of helium is measured.

Die Versuche haben gezeigt, dass Schläuche aus unverändertem PFA die höchste Diffusionsdichtigkeit besitzen. Durch das Nachtempern werden die Durchlässigkeiten von modifiziertem PTFE in die Größenordnung von ungetempertem, virginalem, also unverändertem PFA gebracht. Die Diffusionsdichtigkeit wird durch das Beimengen des keramischen Werkstoffs in dem beanspruchten Größenbereich also nicht in der Weise reduziert, dass bei Verwendung von polymeren Ummantelungen mit grundsätzlich schlechteren Diffusionsbeständigkeiten zu rechnen ist.The tests have shown that unaltered PFA tubing has the highest diffusion tightness. Post-annealing brings the permeabilities of modified PTFE to the order of unannealed, virgin, ie unaltered PFA. The diffusion-tightness is therefore not reduced by the incorporation of the ceramic material in the claimed size range in such a way that is to be expected when using polymeric sheaths with fundamentally poorer diffusion resistance.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist ein Rohrbündelwärmetauscher. Mehrere U-förmig verlaufende Wärmetauscherrohre sind zu einem Rohrpaket des Bündels zusammengefasst. Dabei sind wenigstens zwei benachbarte Wärmetauscherrohre in einem U-förmigen Umlenkbereich so angeordnet, dass sich ihr Verlauf kreuzt. Die Wärmetauscherrohre sind bevorzugt hängend angeordnet.The heat exchanger according to the invention is a shell-and-tube heat exchanger. Several U-shaped extending heat exchanger tubes are combined to form a tube package of the bundle. In this case, at least two adjacent heat exchanger tubes are arranged in a U-shaped deflection region so that their course intersects. The heat exchanger tubes are preferably arranged hanging.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist nicht ausschließlich, aber insbesondere für enge Platzverhältnisse von Rauchgaswegen von Feuerungsanlagen, insbesondere von Kraftwerken zum Einsatz vor einem Elektrofilter oder Gewebefilter konzipiert. In der Regel ist es bei dem Entwurf einer Feuerungsanlage nicht geplant, größere Wärmetauscher in diesem Bereich des Rauchgasweges einzusetzen. Daher sind bei der Auslegung von wärmetechnisch ausreichend dimensionierten Wärmetauschern neben den extremen Staubfrachten noch erhebliche Platzprobleme zu berücksichtigen. Es wäre günstig, die Wärmetauscherrohre mit hoher Packungsdichte anzuordnen. Parallel verlaufende Rohre mit diametral angeordneten Enden machen allerdings getrennte Wasserkästen an beiden Enden des Wärmetauschers erforderlich. Das ist aufwändig. Anlagentechnische günstiger ist eine Kühlmittelzu- und abfuhr an nur einem Ende des Wärmtauschers, wobei die Wärmetauscherrohre hierfür U-förmig umgelenkt werden.The heat exchanger according to the invention is not exclusively, but especially for tight spaces of flue gas paths of combustion plants, especially designed by power plants for use in front of an electrostatic precipitator or fabric filter. In general, it is not planned in the design of a furnace system to use larger heat exchangers in this area of the flue gas path. Therefore, in the design of thermally adequately dimensioned heat exchangers in addition to the extreme dust loads still considerable space problems must be considered. It would be beneficial to arrange the heat exchanger tubes with high packing density. However, parallel tubes with diametrically disposed ends require separate water boxes at both ends of the heat exchanger. That's expensive. Plant engineering cheaper is a coolant supply and removal at only one end of the heat exchanger, the heat exchanger tubes are deflected for this purpose U-shaped.

Der U-förmige Umlenkbereich, d. h. der Biegeradius der ummantelten Wärmetauscherrohre, kann jedoch nicht beliebig klein sein, da es sonst zum Faltenwurf im Bereich der Ummantelung kommen würde. Im Bereich von Falten wird die Struktur der Ummantelung aus Kunststoff und damit die Berrierewirkung gestört oder sogar zerstört, wobei die Gefahr groß ist, dass Rauchgas und säurehaltiges Kondensat die inneren metallischen Wärmetauscherrohre korrosiv angreifen. Die Biegeradien sind daher nach unten begrenzt. Das begrenzt wiederum die Packungsdichte des Wärmetauschers, so dass der vorhandene Bauraum ggf. nicht optimal ausgenutzt werden kann. However, the U-shaped deflection region, ie the bending radius of the sheathed heat exchanger tubes, can not be arbitrarily small, since otherwise it would come to the drapery in the region of the sheath. In the area of wrinkles, the structure of the plastic sheath and thus the Berrierewirkung disturbed or even destroyed, with the risk that flue gas and acidic condensate attack the inner metal heat exchanger tubes corrosive. The bending radii are therefore limited downwards. This in turn limits the packing density of the heat exchanger, so that the available space may possibly not be optimally utilized.

Um die zulässigen Biegeradien nicht zu unterschreiten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich wenigstens zwei benachbarte Wärmetauscherrohre in ihrem U-förmigen Umlenkbereich kreuzen. Benachbarte Wärmetauscherrohre verlaufen daher im Umlenkbereich nicht parallel zueinander. In den übrigen Bereichen vor und hinter dem Umlenkbereich sollen die benachbarten Wärmetauscherrohre hingegen durchaus parallel zueinander verlaufen. Im Ergebnis sind bei hinreichend großen Biegeradien hohe Packungsdichten realisierbar, so dass der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt wird.In order not to fall below the permissible bending radii, the invention provides that at least two adjacent heat exchanger tubes intersect in their U-shaped deflection region. Adjacent heat exchanger tubes therefore do not run parallel to one another in the deflection region. In the other areas in front of and behind the deflection area, however, the adjacent heat exchanger tubes should be completely parallel to one another. As a result, with sufficiently large bending radii high packing densities can be realized, so that the available space is optimally utilized.

Die Wärmetauscherrohre sind zu Rohrpaketen gruppiert. Innerhalb des Rohrpakets sind die Wärmetauscherrohre für eine gleichmäßige Verteilung in Reihen angeordnet, die nacheinander vom Rauchgas umströmt werden. Ein solches Rohrpaket kann eine äußere Reihe von Wärmetauscherrohren und wenigstens eine innere Reihe von Wärmetauscherrohren besitzen. Zu- und Rücklauf der Wärmetauscherrohre der inneren Reihe liegt zwischen Zu- und Rücklauf der äußeren Reihe von Wärmetauschrrohren. Die Biegradien sollen möglichst klein sein.The heat exchanger tubes are grouped into tube packages. Within the tube package, the heat exchanger tubes are arranged in rows for uniform distribution, which are flowed around in succession by the flue gas. Such a tube package may have an outer row of heat exchanger tubes and at least one inner row of heat exchanger tubes. Supply and return of the heat exchanger tubes of the inner row is between supply and return of the outer row of heat exchanger tubes. The bending radii should be as small as possible.

In vorteilhafter Weiterentwicklung kreuzen sich benachbarte äußere Wärmetauscherrohre eines Rohrpaketes paarweise. Zusätzlich können sich benachbarte innere Wärmetauscherrohre des Rohrpakets paarweise und bevorzugt gruppenweise kreuzen. Ein solches Rohrpaket besitzt vorzugweise genauso viele äußere wie auch innere Wärmetauscherrohre. Zum Beispiel umfasst ein Rohrpaket jeweils 6 äußere und 6 innere Wärmetauscherrohre mit je einem U-förmigen Umlenkbereich, so dass es ingesamt 12 × 2 = 24 parallel zueinander verlaufende Rohrabschnitte gibt, deren Enden mit einem Rohrboden verbunden sind.. Benachbarte äußere Wärmetauscherrohre kreuzen sich in ihrem U-förmigen Umlenkbereich paarweise, so dass es bei den 6 äußeren Wärmetauscherrohren insgesamt drei Kreuzungspunkte gibt. Die inneren Wärmetauscherrohre sind zwischen den äußeren Wärmetauscherrohren angeordnet. Wenn der Biegeradius bei den äußeren Wärmetauscherrohren schon so klein wie möglich gewählt wurde und nicht verkleinert werden kann, ist es nicht möglich, dass sich aneinander benachbarte innere Wärmetauscherrohre, genauso kreuzen wie die äußeren Wärmetauscherrohre. Das geht nur mit dem wenigstens übernächsten von in einer Reihe angeordneten inneren Wärmetauscherrohren, so dass sich im Ergebnis Gruppen von drei benachbarten Wärmetauscherrohren kreuzen.In an advantageous development, adjacent outer heat exchanger tubes of a tube bundle intersect in pairs. In addition, adjacent inner heat exchanger tubes of the tube package may intersect in pairs and preferably in groups. Such a tube package preferably has as many outer and inner heat exchanger tubes. For example, a tube package comprises 6 outer and 6 inner heat exchanger tubes, each with a U-shaped deflection, so that there are a total of 12 × 2 = 24 mutually parallel pipe sections whose ends are connected to a tube plate .. Adjacent outer heat exchanger tubes intersect in their U-shaped deflection in pairs, so that there are a total of three intersection points in the 6 outer heat exchanger tubes. The inner heat exchanger tubes are arranged between the outer heat exchanger tubes. If the bending radius of the outer heat exchanger tubes has already been selected as small as possible and can not be reduced, it is not possible for adjacent inner heat exchanger tubes to intersect the same way as the outer heat exchanger tubes. This is only possible with the at least next but one of arranged in a row inner heat exchanger tubes, so that intersect as a result groups of three adjacent heat exchanger tubes.

Mehrere dieser Rohrpakete können zu größeren Modulen/Bündeln zusammengestellt werden, die an einem gemeinsamen Zu- und Ablauf des Kühlmittels angeschlossen sind. Der gesamte Aufbau ist daher modular und leicht skalierbar.Several of these tube packages can be assembled into larger modules / bundles, which are connected to a common inlet and outlet of the coolant. The entire structure is therefore modular and easily scalable.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers zur Anordnung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der wenigstens eine keramische Werkstoff dem PFA oder chemisch modifizierten PTFE vor einer Extrusion beigemischt, die Mischung homogenisiert und anschließend in einem Extruder aufgeschmolzen wird. Daraufhin wird ein Schlauch aus dem funktionalisierten PFA auf das metallische Wärmetauscherrohr extrudiert, wobei die ummantelten Rohre danach gebogen, zugeschnitten und zu Rohrpakten zusammengefasst werden.The invention further relates to a method for producing a heat exchanger for arrangement in the flue gas path of a furnace according to one of claims 1 to 8, wherein the at least one ceramic material admixed with the PFA or chemically modified PTFE prior to extrusion homogenized the mixture and then in an extruder is melted. Subsequently, a tube is extruded from the functionalized PFA on the metallic heat exchanger tube, wherein the sheathed tubes are then bent, cut to size and combined into tube pacts.

Alternativ zum direkten Aufextrudieren des PFA-Schlauches auf das metallische Wärmetauscherrohr wird beim chemisch modifizierten PTFE zuerst ein Schlauch extrudiert. Der extrudierte Schlauch wird unter Einfluss von Wärme mittels eines übermaßigen Dornes im Durchmesser aufgeweitet. Das metallische Wärmetauscherrohr wird in den aufgeweiteten Schlauch eingesetzt. Durch die Rückstellkräfte des Flourpolymers schrumpft der Schlauch beim Erkalten auf das darunter liegende metallische Rohr.As an alternative to directly extruding the PFA tube onto the metallic heat exchanger tube, a tube is first extruded in the chemically modified PTFE. The extruded tube is expanded in diameter under the influence of heat by means of an oversized mandrel. The metallic heat exchanger tube is inserted into the expanded tube. Due to the restoring forces of the fluoropolymer, the tube shrinks on cooling to the underlying metallic tube.

Ein nach diesen Verfahren hergestellter Wärmetauscher besitzt eine hohe Diffusionsbeständigkeit, kann gleichzeitig mit sehr hohen Innendrücken betrieben werden, ist aufgrund der sehr geringen Permeabilität der Ummantelung korrosionsbeständig und gleichzeitig höchst abrasionsbeständig, so dass auf engsten Bauraum, hoher Staubbelastung, bei hoher Lebensdauer eine hohe Wärmetauscherleistung auch beim Betrieb im Bereich des Schwefelsäuretaupunktes erreicht werden kann.A heat exchanger produced by these methods has a high diffusion resistance, can be operated at the same time with very high internal pressures, is due to the very low permeability of the sheath corrosion resistant and at the same time highly resistant to abrasion, so that in the smallest space, high dust load, high service life, a high heat exchange performance can be achieved during operation in the range of sulfuric acid dew point.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Feuerungsanlage mit einem Rauchgasweg, in welchem ein solcher Wärmetauscherin Strömungsrichtung vor einem Filter der Feuerungsanlage angeordnet ist. Bei dem Filter handelt es sich insbesondere um einen Elektrofilter oder einem Gewebefilter. Es handelt sich bevorzugt um eine Feuerungsanlage eines Kraftwerkes. Der Verwendung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist ausdrücklich nicht auf eine besondere Position im Rauchgasweg beschränkt. Ein Wärmetauscher dieser Bauart eignet sich für alle Bereiche des Rauchgasweges, in welchen die Gefahr eines korrosiven Angriffes durch säurehaltige Kondensate zu erwarten ist. Das kann auch ein Bereich sein, welcher einer Filterstufe nachgeschaltet ist.In particular, the invention relates to a combustion plant with a flue gas path, in which such a heat exchanger is arranged in the flow direction in front of a filter of the furnace. The filter is in particular an electrostatic filter or a fabric filter. It is preferably a furnace of a power plant. The use of the heat exchanger according to the invention is expressly not on limited to a special position in the flue gas path. A heat exchanger of this type is suitable for all areas of the flue gas path, in which the risk of corrosive attack is to be expected by acidic condensates. This can also be an area downstream of a filter stage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention will be explained below with reference to the embodiment shown in the schematic drawings.

Es zeigt:

  • 1 einen Teilbereich einer Rauchgasfilteranlage mit Wärmetauschern in einer Draufsicht;
  • 2 einen Wärmetauscher der Rauchgasfilteranlage in einer Seitenansicht;
  • 3 den Wärmetauscher der 2 in einer Ansicht von oben;
  • 4 den Wärmetauscher der 3 entlang des Schnittes IV-IV;
  • 5 den Wärmetauscher der 4 entlang der Schnittebene V-V in 4;
  • 6 in vergrößerter Darstellung ein einzelnes Modul der 5 im Querschnitt und
  • 7 nochmals in vergrößerter Darstellung den Teilbereich VII in 6.
It shows:
  • 1 a portion of a flue gas filter system with heat exchangers in a plan view;
  • 2 a heat exchanger of the flue gas filter system in a side view;
  • 3 the heat exchanger of 2 in a view from above;
  • 4 the heat exchanger of 3 along the section IV-IV;
  • 5 the heat exchanger of 4 along the section plane VV in 4 ;
  • 6 in an enlarged view a single module of 5 in cross-section and
  • 7 again in an enlarged view the sub-area VII in 6 ,

1 zeigt zwei Wärmetauscher 1 einer Rauchgasfilteranlage 2. Die Wärmetauscher 1 sind Elektrofiltern 3 in Strömungsrichtung des zu reinigen Rauchgases vorgeschaltet. Der Bauraum in diesem Bereich der Rauchgasfilteranlage 2 ist sehr begrenzt, so dass die Wärmetauscher 1 sehr kompakt bauen müssen. 1 shows two heat exchangers 1 a flue gas filter system 2 , The heat exchangers 1 are electrostatic precipitators 3 upstream in the flow direction of the clean flue gas. The installation space in this area of the flue gas filter system 2 is very limited, so the heat exchanger 1 have to build very compact.

2 zeigt einen solchen Wärmetauscher 1. Im oberen Bereich des Wärmetauschers 1sind Anschlüsse 4, 5 für die Zuleitung und Ableitung eines Kühlmittels angeordnet. Der Wärmetauscher 1 umfasst drei in Strömungsrichtung hintereinander geschaltete Stufen 6, 7, 8, wie anhand der Draufsicht der 3 zuerkennen ist. Jede Stufe 6, 7, 8 umfasst jeweils zwei identische Module 9, 10, 11 die parallel vom Rauchgas R umströmt werden. 2 shows such a heat exchanger 1 , In the upper part of the heat exchanger 1 are connections 4 . 5 arranged for the supply and discharge of a coolant. The heat exchanger 1 comprises three stages connected in series in the flow direction 6 . 7 . 8th , as seen from the top view of 3 is to recognize. Every level 6 . 7 . 8th each includes two identical modules 9 . 10 . 11 parallel to the flue gas R to be flowed around.

Die 4 und 5 zeigen die besagten Module 9, 10, 11 in der Seitenansicht und im Schnitt. Die Module 9, 10, 11 werden in der Bildebene von links nach rechts angeströmt, d. h. dass mit Rauchpartikel beladene Rauchgas R trifft zuerst auf die in der Bildebene linken Module 9, durchströmt dann die mittleren Module 10 und schließlich die dritten Module 11. Es ist zu erkennen, dass das zuerst durchströmte Modul 9 eine abweichende Konfiguration besitzt. Das erste Modul 9 wird oberhalb des Schwefelsäuretaupunktes betrieben. Seine Rohre sind außen metallisch und nicht ummantelt. Es sind kleine Biegeradien im Umlenkbereich 13 möglich. Anhand der 5 ist zu erkennen, dass das erste Modul 9 von Wärmetauscherrohren 12 eine geringere Packungsdichte besitzt. Die Wärmetauscherrohre sind zu Vierergruppen zusammengefasst 15 × 4 solcher Rohrpakete 14 bilden jeweils ein Modul 11. Die in Strömungsrichtung nachfolgenden Module 10, 11 kommen mit dem durch das erste Modul 9 abgekühlte Rauchgas in Kontakt. Es besteht die Gefahr von korrosivem Angriff durch säurehaltiges Kondensat des Rauchgases. Die nachfolgenden Module 10, 11 sind korrosionsgefährdet. Die Wärmetauscherrohre 12 sind daher ummantelt.The 4 and 5 show the said modules 9 . 10 . 11 in side view and in section. The modules 9 . 10 . 11 are flown in the image plane from left to right, ie that with smoke particles laden flue gas R first hits the left in the image plane modules 9 , then flow through the middle modules 10 and finally the third modules 11 , It can be seen that the first flowed through module 9 has a different configuration. The first module 9 is operated above the sulfuric acid dew point. Its pipes are metallic on the outside and not sheathed. There are small bending radii in the deflection area 13 possible. Based on 5 it can be seen that the first module 9 of heat exchanger tubes 12 has a lower packing density. The heat exchanger tubes are grouped into groups of four 15 × 4 such tube packages 14 each form a module 11 , The downstream modules in the flow direction 10 . 11 come with that through the first module 9 cooled flue gas in contact. There is a risk of corrosive attack by acidic condensate of the flue gas. The following modules 10 . 11 are at risk of corrosion. The heat exchanger tubes 12 are therefore sheathed.

Die Module 9, 10, 11 besitzen jeweils einzelne Wärmetauscherrohre 12, die in großer Anzahl ganz überwiegend parallel zueinander verlaufen und in ihrem in der Bildebene unteren Bereich jeweils einen U-förmigen Umlenkbereich 13 besitzen. Dort werden die einzelnen Wärmetauscherrohre um 180° umgelenkt und wieder zurück zu den Anschlüssen 4, 5 im oberen Bereich des Wärmetauschers 1 geführt. Die Wärmetauscherrohre 12 sind hängend angeordnet, beispielsweise über eine Längserstreckung von ca. 8 m. Jedes einzelne Wärmetauscherrohr besitzt bei diesem Beispiel einen Außendurchmesser von 25 mm.The modules 9 . 10 . 11 each have individual heat exchanger tubes 12 , which run in large numbers predominantly parallel to each other and in their lower in the image plane in each case a U-shaped deflection 13 have. There, the individual heat exchanger tubes are deflected by 180 ° and back to the connections 4 . 5 in the upper part of the heat exchanger 1 guided. The heat exchanger tubes 12 are arranged hanging, for example over a longitudinal extension of about 8 m. Each individual heat exchanger tube has in this example an outer diameter of 25 mm.

Anhand der vergrößerten Darstellung der 6 und 7 ist zu erkennen, dass die Wärmetauscherrohre 12 in einen bestimmten 90°-Raster angeordnet. Der gegenseitige Mittenabstand benachbarter Wärmetauscherrohre 12 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 50 mm. 7 zeigt, dass die Wärmetauscherrohre 12 in einzelnen Rohrpaketen 14 angeordnet sind. Eine Anordnung von 4 × 7 Rohrpaketen 14 bildet ein einzelnes Modul 9. Jedes Rohrpaket 14 setzt sich aus 12 Wärmetauscherrohren 12 zusammen, die U-förmig innerhalb des Rohrpakets 14 umgelenkt werden.Based on the enlarged view of 6 and 7 it can be seen that the heat exchanger tubes 12 arranged in a specific 90 ° grid. The mutual center distance of adjacent heat exchanger tubes 12 is 50 mm in this embodiment. 7 shows that the heat exchanger tubes 12 in individual tube packages 14 are arranged. An arrangement of 4 × 7 tube packages 14 forms a single module 9 , Every tube package 14 consists of 12 heat exchanger tubes 12 together, the U-shaped inside the tube package 14 be redirected.

Das Besondere bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher 1 ist, dass ein bestimmter Biegeradius im Umlenkbereich 13 nicht unterschritten wird. Gleichsam ist die Packungsdichte in dem 90°-Raster hoch. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Wärmetauschrohre 12 innerhalb eines Rohrpaketes 14 in zwei parallel zueinander verlaufenden Reihen angeordnet. Das Besondere ist, dass die eine Reihe von Wärmetauscherrohren 12 mit einem Biegeradius umgelenkt wird, dass eine zweite Reihe der Wärmetauscherrohre 12 sowohl mit ihrem Zulaufabschnitt als auch mit ihrem Rücklaufabschnitt (vor und hinter dem Umlenkbereich 13) zwischen den äußeren Wärmetauscherrohren 12 liegt. Die innen liegenden Wärmetauscherrohre 12 sind gewissermaßen von den äußeren Wärmetauscherrohren 12 innerhalb des 90°- Rasters umgeben. Der Rauchgasstrom trifft daher zunächst auf eine Reihe von äußeren Wärmetauscherrohren 12 (Zulaufabschnitt), im weiteren Verlauf auf die Reihe der inneren Wärmetauscherrohre 12 (Zulaufabschnitt), worauf dann wieder eine Reihe innerer Wärmetauscherrohre 12 (Rücklaufabschnitt) folgt und schließlich der Rücklaufabschnitt der äußeren Wärmetauscherrohre 12. Damit der Biegeradius der inneren Wärmetauscherrohre 12 nicht zu klein wird, kreuzen sich benachbarten innere Wärmetauscherrohre 12 gruppenweise. In diesem Ausführungsbeispiel sind es 2 × 3 innere Wärmetauscherrohre 12, die im Zulaufabschnitt zum Umlenkbereich 13 in einer parallelen Reihe verlaufen. Im Umlenkbereich 13 verlaufen jeweils 3 benachbarte dieser inneren Wärmetauscherrohre 12 parallel zueinander und entgegengesetzt zu den anderen 3 inneren Wärmetauscherrohren 12, so dass sich diese im Umlenkbereich 13 kreuzen. In der Bildebene der 7 verlaufen die von links oben nach rechts unten verlaufenen inneren Wärmetauscherrohre 3 oben. Es schließt sich dann die in der Bildebene nach unten die zweite Dreiergruppe von inneren Wärmetauscherrohren 12 an. Dementsprechend ist diese zweite Gruppe von inneren Wärmetauscherrohren 12 etwas länger als die erste, oberste Gruppe von drei Wärmetauscherrohren 12.The special feature of the heat exchanger according to the invention 1 is that a certain bending radius in the deflection 13 not fallen below. Likewise, the packing density in the 90 ° grid is high. For this purpose, the individual heat exchange tubes 12 within a tube package 14 arranged in two mutually parallel rows. The special feature is that the a number of heat exchanger tubes 12 is deflected with a bending radius that a second row of the heat exchanger tubes 12 both with its inlet section and with its return section (in front of and behind the deflection area 13 ) between the outer heat exchanger tubes 12 lies. The internal heat exchanger tubes 12 are in a sense of the outer heat exchanger tubes 12 surrounded within the 90 ° grid. The flue gas stream therefore initially encounters a number of outer heat exchanger tubes 12 (Inlet section), in the further course on the row of inner heat exchanger tubes 12 (Inlet section), whereupon again a series of internal heat exchanger tubes 12 (Return section) follows and finally the return section of the outer heat exchanger tubes 12 , So that the bending radius of the inner heat exchanger tubes 12 not too small, intersect adjacent inner heat exchanger tubes 12 groups. In this embodiment, there are 2 × 3 inner heat exchanger tubes 12 , in the inlet section to the deflection 13 run in a parallel row. In the deflection area 13 run each 3 adjacent these inner heat exchanger tubes 12 parallel to each other and opposite to the other 3 inner heat exchanger tubes 12 so that these are in the deflection area 13 cross. In the picture plane the 7 run from the top left to the bottom right inner heat exchanger tubes 3 above. It then closes the down in the image plane, the second triad of inner heat exchanger tubes 12 at. Accordingly, this second group of internal heat exchanger tubes 12 slightly longer than the first, uppermost group of three heat exchanger tubes 12 ,

Unterhalb dieser inneren Wärmetauscherrohre 12 verlaufen jeweils sich paarweise kreuzend die äußeren Wärmetauscherrohre 12. Jeweils zwei benachbarte Wärmetauscherrohre 12 kreuzen sich im Umlenkbereich 13, so dass es bei den äußeren Wärmetauscherrohren 12 drei Paare von sich kreuzenden Wärmetauscherrohren 12 gibt. Auch bei den äußeren Wärmetauscherrohren 12 befinden sich die von rechts oben nach links unten in der Bildebene verlaufenen Wärmetauscherrohre 12 oberhalb der von links unten nach rechts oben verlaufende Wärmetauscherrohre 12, so dass es im Umlenkbereich 13 insgesamt vier unterschiedlich Höhenbereiche gibt, in denen die Wärmetauscherrohre 12 verlaufen.Below these inner heat exchanger tubes 12 each pairwise crossing the outer heat exchanger tubes run 12 , Two adjacent heat exchanger tubes 12 intersect in the deflection area 13 so that it is at the outer heat exchanger tubes 12 three pairs of intersecting heat exchanger tubes 12 gives. Even with the outer heat exchanger tubes 12 are located from the top right to bottom left in the image plane running heat exchanger tubes 12 above the heat exchanger tubes running from bottom left to top right 12 so it's in the deflection area 13 a total of four different height ranges exist in which the heat exchanger tubes 12 run.

Bei einer solchen Anordnung können metallische Wärmetauscherrohre 12 mit einer Ummantelung aus funktionalisiertem PFA oder funktionalisiertem und chemisch modifiziertem PTFE verwendet werden, ohne dass es im Umlenkbereich 13 zu Faltenbildung der Ummantelung kommt. Die Erfindung ermöglicht es daher, insbesondere bei den engen Platzverhältnissen im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage, insbesondere vor einen Elektrofilter kompakte und leistungsstarke Wärmetauscher einzusetzen, die dazu geeignet sind, den Schwefelsäuretaupunkt zerstörungsfrei zu durchfahren und den extremen Staubfrachten länger standhalten.In such an arrangement can metallic heat exchanger tubes 12 be used with a shell of functionalized PFA or functionalized and chemically modified PTFE without it in the deflection 13 wrinkling of the sheath comes. The invention therefore makes it possible to use compact and high-performance heat exchangers, in particular in the narrow space conditions in the flue gas path of a firing system, in particular before an electrostatic precipitator, which are suitable to pass through the sulfuric acid dew non-destructive and endure the extreme dust loads longer.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 -1 -
Wärmetauscherheat exchangers
2 -2 -
RauchgasfilteranlageFlue gas filter system
3 -3 -
Elektrofilterelectrostatic precipitator
4 -4 -
Anschlussconnection
5 -5 -
Anschlussconnection
6 -6 -
Stufestep
7 -7 -
Stufestep
8 -8th -
Stufestep
9 -9 -
Modulmodule
10 -10 -
Modulmodule
11 -11 -
Modulmodule
12 -12 -
Wärmetauscherrohrheat exchanger tube
13 -13 -
Umlenkbereichdeflection
14 -14 -
Rohrpaket tube package
R-R-
Rauchgasflue gas

Claims (11)

Wärmetauscher zur Verwendung im Rauchgasweg einer Feuerungsanlage (1) umfassend eine Vielzahl von metallischen Wärmetauscherrohren (12), die dazu ausgebildet sind, innen von einem Kühlmedium und außen von Rauchgas (R) umströmt zu werden, wobei die Wärmetauscherrohre (12) außenseitig mit einer Ummantelung aus funktionalisiertem Perflouralkoxy-Polymer (PFA) oder funktionalisiertem und chemisch modifiziertem Polytetraflourethylen (PTFE) umgeben sind, wobei die Ummantelung 1,0 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% eines homogen in der Ummantelung verteilten keramischen Werkstoffes enthält.A heat exchanger for use in the flue gas path of a furnace (1) comprising a plurality of metallic heat exchanger tubes (12) adapted to be circulated internally by a cooling medium and externally by flue gas (R), the heat exchanger tubes (12) being externally covered by a jacket of functionalized perfluoroalkoxy polymer (PFA) or functionalized and chemically modified polytetrafluoroethylene (PTFE), the sheath containing from 1.0% to 10.0% by weight of a ceramic material homogeneously distributed in the sheath. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung 1,0 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% des keramischen Werkstoffes enthält.Heat exchanger after Claim 1 , characterized in that the sheath contains 1.0 wt .-% to 5.0 wt .-% of the ceramic material. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Korngröße des pulverförmigen, keramischen Werkstoffes 100 µm beträgt.Heat exchanger after Claim 1 or 2 , characterized in that the maximum grain size of the powdery ceramic material is 100 microns. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Korngröße des pulverförmigen keramischen Werkstoffes maximal 60 µm beträgt.Heat exchanger according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the average grain size of the powdery ceramic material is at most 60 microns. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere U-förmig verlaufende Wärmetauscherrohre (12) zu einem Rohrpaket (14) zusammengefasst sind, wobei wenigstens 2 Wärmetauscherrohre (12) in einem U-förmigen Umlenkbereich (13) so angeordnet sind, das sich ihr Verlauf kreuzt.Heat exchanger according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that a plurality of U-shaped extending heat exchanger tubes (12) are combined to form a tube package (14), wherein at least 2 heat exchanger tubes (12) in a U-shaped deflection region (13) are arranged so that their course intersects. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrpaket (14) in einer Reihe angeordnete äußere Wärmetauscherrohre (12) umfasst und in einer Reihe angeordnete innere Wärmetauscherrohre (12), wobei der Umlenkbereich (13) der äußeren Wärmetauscherrohre (12) den Umlenkbereich der inneren Wärmetauscherrohre begrenzt.Heat exchanger after Claim 4 , characterized in that the tube package (14) comprises outer heat exchanger tubes (12) arranged in a row and arranged in a row inside Heat exchanger tubes (12), wherein the deflection region (13) of the outer heat exchanger tubes (12) limits the deflection region of the inner heat exchanger tubes. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbarte äußere Wärmetauscherrohre (12) des Rohrpakets (14) paarweise kreuzen.Heat exchanger after Claim 6 , characterized in that adjacent outer heat exchanger tubes (12) of the tube package (14) intersect in pairs. Wärmtauscher nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbarte innere Wärmetauscherrohre (12) des Rohrpakets (14) gruppenweise kreuzen.Heat exchanger after Claim 6 or 7 , characterized in that adjacent inner heat exchanger tubes (12) of the tube package (14) intersect in groups. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine keramische Werkstoff dem PFA oder chemisch modifizierten PFTE vor einer Extrusion beigemischt, die Mischung homogenisiert wird und anschließend in einem Extruder aufgeschmolzen wird und anschließend ein Schlauch aus dem funktionalisierten PFA direkt auf das metallische Wärmetauscherrohr extrudiert wird, oder ein Schlauch aus funktionalisierten und chemisch modifizierten PTFE unter dem Einfluss einer Wärmebehandlung mit einem übermaßigen Dorn radial aufgeweitet und anschließend nach Einsetzen des metallischen Wärmetauscherrohrs durch im PTFE vorhandenen Rückstellkräfte auf das metallische Wärmetauscherrohr geschrumpft wird, wobei die derart ummantelten Wärmetauscherrohre (12) nachträglich gebogen, zugeschnitten und zu Rohrpaketen (14) zusammengefasst werden.Process for the preparation of a heat exchanger according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the at least one ceramic material is added to the PFA or chemically modified PTFE before extrusion, the mixture is homogenized and then melted in an extruder and then a tube of the functionalized PFA is extruded directly onto the metallic heat exchanger tube, or Hose made of functionalized and chemically modified PTFE under the influence of a heat treatment with an oversized mandrel radially expanded and then shrunk after insertion of the metallic heat exchanger tube by restoring forces existing in the PTFE on the metallic heat exchanger tube, wherein the heat exchanger tubes thus coated (12) subsequently bent, cut and be summarized to tube packages (14). Feuerungsanlage mit einem Rauchgasweg, in welchem ein Wärmtauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) in Strömungsrichtung vor einem Filter der Feuerungsanlage (2) angeordnet ist.Furnace with a flue gas path, in which a heat exchanger according to one of Claims 1 to 8th is arranged, characterized in that the heat exchanger (1) in the flow direction in front of a filter of the furnace (2) is arranged. Feuerungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter ein Elektrofilter oder ein Gewebefilter ist.Firing plant after Claim 10 , characterized in that the filter is an electrostatic filter or a fabric filter.
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