TWI520894B

TWI520894B - Anticorrosion method of heat exchanger and anticorrosive structure of heat exchanger

Info

Publication number: TWI520894B
Application number: TW103104704A
Authority: TW
Inventors: Nobutaka FUKAMI; Mobutaka Fujii; Shuji Takada
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2016-02-11
Also published as: JP6320992B2; TW201434728A; WO2014136527A1; JPWO2014136527A1; PH12015501977B1; PH12015501977A1; MY177269A

Description

熱交換器的防腐方法及熱交換器的防腐構造

本發明係有關一種熱交換器的防腐方法以及熱交換器的防腐構造。

例如鍋爐等中附設有用於回收在火爐產生之燃燒廢氣的熱量之熱交換器。該熱交換器中，藉由相對向配置平板狀管板而在管板彼此間形成燃燒廢氣的流路，配置複數個傳熱管以和流過該些管板彼此間之燃燒廢氣的流動正交，並且如以下專利文獻1所記載，廣泛已知有使該等傳熱管的兩側貫穿於與該傳熱管正交之上述兩管板，並藉由焊接固定管板與傳熱管之構成。

在此，以下非專利文獻1中記載有：在與燃燒廢氣進行熱交換而預熱空氣之氣體式空氣預熱器(Gas Air Heater)中，若燃燒廢氣中含有SO_X、HCl，則在傳熱管的尤其在空氣(預熱空氣)入口側的位置，由於因硫酸露點、鹽酸露點引起的結露而產生低溫腐蝕即硫酸露點腐蝕、鹽酸露點腐蝕。

若上述在傳熱管上產生酸露點腐蝕而管壁變薄時，則最壞會導致開孔，因此需要在此之前更換傳熱管。此時，一般藉由例如研磨機等去除接合管板與傳熱管的焊接部，並與新的傳熱管進行更換。

又，以下非專利文獻2中記載有：在例如與燃燒廢氣進行熱交換而預熱空氣之氣體式空氣預熱器(Gas Air Heater)中，若燃燒廢氣中含有SO_X、HCl，則在傳熱管上，由於硫酸露點、鹽酸露點引起的結露而產生低溫腐蝕即硫酸露點腐蝕、鹽酸露點腐蝕，但藉由將新S-TEN1鋼管(登錄商標)使用於傳熱管，能夠防止上述酸露點腐蝕。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2007-296552號公報

(非專利文獻)

非專利文獻1：“因鍋爐燃燒廢氣產生之高溫腐蝕事例及其對策”2012年8月11日，TECHNO SYSTEMS,Inc.發行，第4章第1節7.氣體空氣加熱管的腐蝕P.281~282

非專利文獻2：“新日鐵技報第380號厚板/鋼管特集”2004年6月發行，18.新S-TEN1鋼管-耐硫酸露點腐蝕鋼S-TEN1更新-P.86~90

在此，為了更換傳熱管，去除管板與傳熱管之間的焊接時，會導致損傷管板，因此需要改善。又，為了盡可能不損傷管板而格外注意，所以因勞力和時間引起的工期和費用方面存在問題。

又，將新S-TEN1鋼管用於傳熱管時，由於新S-TEN1鋼管價格高而傳熱管需要複數個，因此期望不使用該種高價的傳熱管而實現長壽命化。

總之，期望可解決如上述的問題之較佳的腐蝕對策。

本發明係為了解決上述課題而提出者，其目的為提供一種較佳的熱交換器的防腐方法以及熱交換器的防腐構造。

本發明的一形態之熱交換器的防腐方法為具備與流過比傳熱管固定構件更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管的熱交換器的防腐方法，其中，採用具備外插或內插於傳熱管之筒狀套管，傳熱管及套管是採用通過傳熱管固定構件固定之構成，使傳熱管以及套管的至少一方相對於傳熱管固定構件移動。

依該種熱交換器的防腐方法，若傳熱管以及套管的至少一方腐蝕，則對應該腐蝕使傳熱管以及套管的至少一方相對於傳熱管固定構件移動，因此，例如能夠使腐蝕沿軸線方向移動，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化，又，例如能夠在維持將套管固定於傳熱管固定構件的狀態下，使內插於套管並經由該套管固定於傳熱管固定構件之傳熱管沿軸線方向移動並更換，能夠不損傷傳熱管固定構件而容易地更換已腐蝕之傳熱管。藉此，能夠實現各種較佳的腐蝕對策。

在此，作為熱交換器的防腐方法可採用以下方法，即採用具備貫穿於傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之套管，以及貫穿於套管內並固定於該套管之傳熱管之構成，對應傳熱管的腐蝕，解除傳熱管與套管的固定，在維持將套管固定於傳熱管固定構件的狀態下，使傳熱管移動並更換之方法。

依該種熱交換器的防腐方法，採用藉由對固定於傳熱管固定構件之套管與傳熱管進行固定，使傳熱管經由套管相對於傳熱管固定構件固定之構成，若傳熱管腐蝕，則對應該腐蝕，解除傳熱管與套管的固定，在維持套管固定於傳熱管固定構件的狀態下，移動並更換傳熱管。因此，不損傷傳熱管固定構件就能夠容易地更換已腐蝕之傳熱管。

又，作為熱交換器的防腐方法可採用以下方法，即採用具備貫穿於傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之套管，以及貫穿於套管內並固定於該套管之傳熱管之構成，對應傳熱管以及套管的至少一方的腐蝕，解除套管與傳熱管固定構件的固定，或解除傳熱管與套管的固定，使已解除固定之套管或傳熱管沿軸線方向移動，將移動後之套管或傳熱管固定於在固定解除前被固定之對象側構件上之方法。

依該種熱交換器的防腐方法，採用傳熱管經由套管相對於傳熱管固定構件固定之構成，若傳熱管以及套管的至少一方腐蝕，則根據該腐蝕，在一方法中，解除套管與傳熱管固定構件的固定，在維持傳熱管固定於套管的狀態下，使傳熱管以及套管沿軸線方向移動，之後使套管固定於傳熱管固定構件。又，在另一方法中，解除傳熱管與套管的固定，在維持套管固定於傳熱管固定構件的狀態下，使傳熱管沿軸線方向移動，之後使傳熱管固定於套管。總之，能夠使腐蝕沿軸線方向移動，並且能夠使未腐蝕的部份向形成有腐蝕之軸線方向位置移動。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化。

又，作為熱交換器的防腐方法，可採用在傳熱管的套管側的外周面配置耐腐蝕材之方法。

依該種熱交換器的防腐方法，藉由配置於傳熱管的套管側外周面的耐腐蝕材，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管的腐蝕並實現長壽命化。

又，作為熱交換器的防腐方法可採用以下方法，即採用具備貫穿於傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之套管，以及貫穿於套管內並固定於該套管之傳熱管之構成，耐腐蝕材包覆於傳熱管的套管側的外周面，其軸線方向外側的端部位於套管內，並且其軸線方向內側的端部比套管的軸線方向內側的端部更靠軸線方向內側延伸並露出之方法。

依該種熱交換器的防腐方法，傳熱管經由套管相對於傳熱管固定構件固定，並且在傳熱管的套管側的外周面包覆有耐腐蝕材。該耐腐蝕材的軸線方向內側的端部沿著比套管的軸線方向內側的端部更靠軸線方向內側延伸並露出，因此，可藉該耐腐蝕材防止傳熱管的腐蝕，並且耐腐蝕材的軸線方向外側的端部位於套管內，所以可無阻礙地固定套管與傳熱管。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管的腐蝕並實現長壽命化。

又，作為熱交換器的防腐方法可採用以下方法，即採用具備貫穿於傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之傳熱管，以及貫穿於傳熱管內並被支撐且與氣體進行熱交換之流體流過內部之套管之構成，因應傳熱管的腐蝕，使套管移動之方法。

依該種熱交換器的防腐方法，採用套管經由傳熱管相對於傳熱管固定構件卡合之構成，若傳熱管腐蝕，則對應該腐蝕，在維持傳熱管固定於傳熱管固定構件的狀態下，使傳熱管內的套管沿軸線方向移動，在一方法中，能夠使成為流過套管內之流體的出口之套管出口的位置相對於傳熱管沿著軸線方向移動，且能夠使產生於套管出口附近並導致傳熱管的腐蝕之低溫區域沿軸線方向移動。又，在另一方法中，藉由套管沿軸線方向移動並更換為另一例如長度不同之套管，能夠使導致傳熱管的腐蝕之套管出口的位置相對於更換前的套管出口的位置沿著軸線方向移動。總之，能夠使套管出口的位置沿著軸線方向移動，能夠沿軸線方向改變所導致之傳熱管的腐蝕位置。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本應對腐蝕並實現長壽命化。

在此，在傳熱管的套管側的外周面配置耐腐蝕材即可。依此，藉由配置於傳熱管的套管側的外周面之耐腐蝕材，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管的腐蝕並實現長壽命化。

本發明的一形態之熱交換器的防腐構造，具備傳熱管固定構件；與流過比該傳熱管固定構件更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管；以及外插或內插於傳熱管之筒狀套管，傳熱管及前述套管是通過傳熱管固定構件被固定，並以能夠使傳熱管以及套管的至少一方相對於傳熱管固定構件移動地支撐。

依該種熱交換器的防腐構造，能夠發揮與上述熱交換器的防腐方法相同的作用和效果。

依本發明，可提供一種能夠實現較佳的腐蝕對策之熱交換器的防腐方法以及熱交換器的防腐構造。

7‧‧‧管板(傳熱管固定構件)

8、18‧‧‧傳熱管

9、19‧‧‧套管

10、20‧‧‧第1焊接部

11、21‧‧‧第2焊接部

12‧‧‧耐腐蝕材料

200、300、400‧‧‧熱交換器的防腐結構

C‧‧‧腐蝕

第1圖係運用本發明的熱交換器的防腐方法之循環流化床鍋爐之概略構成圖。

第2圖係表示運用本發明第1實施形態之熱交換器的防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖。

第3圖係表示本發明第1實施形態之熱交換器的防腐方法的順序之說明圖。

第4圖係接著第3圖之說明圖。

第5圖係表示本發明第2實施形態之熱交換器的防腐方法的順序之說明圖。

第6圖係接著第5圖之說明圖。

第7圖係接著第6圖之說明圖。

第8圖係表示運用本發明第3實施形態之熱交換器的防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖。

第9圖係表示運用本發明第4實施形態之熱交換器的防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖。

以下，參閱第1圖至第9圖對本發明之熱交換器的防腐方法的較佳實施形態進行說明。第1圖至第4圖係表示本發明的第1實施形態，第5圖至第7圖係表示本發明的第2實施形態，第8圖係表示本發明的第3實施形態，第9圖係表示本發明的第4實施形態，各圖中，對相同元件賦予相同的符號，並省略重複之說明。

首先，對第1圖至第4圖所示之第1實施形態進行說明。第1圖係運用本發明的熱交換器的防腐方法之循環流化床鍋爐之概略構成圖，第2圖係表示運用本發明的第1實施形態之熱交換器的防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖，第3圖係表示本發明的第1實施形態之熱交換器的防腐方法的順序之說明圖，第4圖係接著第3圖之說明圖。

如第1圖所示，循環流化床鍋爐100大致具備成為燃燒爐之火爐1，從該火爐1生成之燃燒廢氣分離固體顆粒之旋風器2，以及與來自旋風器2的燃燒廢氣進行熱交換並回收廢熱之熱交換部3。

火爐1係如下，亦即爐壁內成為燃燒室，在該燃燒室內收容例如矽砂等的流動材，並且導入成為燃燒對象之例如生物量或煤炭等燃料，或導入廢輪胎、垃圾等焚燒目的之廢棄物等原料，藉由後述燃燒用空氣一邊使該等流動一邊形成流化床並燃燒原料。

旋風器2係將來自火爐1之燃燒廢氣中所伴隨之流動材、燃燒灰、未燃燒灰等固體顆粒分離並使其返回到火爐1內的流化床。

熱交換部3在比旋風器2更下游側的燃燒廢氣的流路中，自上游側向下游側依序具備過熱器4、省煤器5以及空氣預熱器6。

省煤器5係藉由將燃燒廢氣的熱量經由傳熱管傳熱至鍋爐供水來對鍋爐供水進行預熱。被該省煤器5預熱之鍋爐供水在蒸氣鼓中成為蒸氣，將該蒸氣供給到過熱器4。

過熱器4係藉由將燃燒廢氣的熱量經由傳熱管傳熱到來自蒸氣鼓的蒸氣使其成為過熱蒸氣。被該過熱器4過熱之過熱蒸氣用於發電渦輪等中。

空氣預熱器6係藉由將燃燒廢氣的熱量經由傳熱管傳熱至空氣來對空氣進行預熱。被該空氣預熱器6預熱之空氣作為燃燒用空氣供給到火爐1中。

如第2圖所示，該空氣預熱器6中，燃燒廢氣的流路形成於相對向配置之平板狀管板(傳熱管固定構件)7、7 彼此間，傳熱管8是以和流過比管板7更內側(圖示左側)的流路之燃燒廢氣的流動(圖示上下方向)正交地配置複數個。另外，圖中僅顯示空氣入口側的1片管板7，以及僅1根傳熱管8。

在此，本實施形態中，傳熱管8經由筒狀套管9固定於管板7。具體而言，套管9貫穿於管板7並藉由與該管板7焊接而固定，傳熱管8貫穿於套管9內並藉由與該套管9焊接而固定。

更具體而言，套管9的外周面與管板7的外側(圖示右側)的端面例如經由角焊形成之第1焊接部10接合，傳熱管8的外周面與被外插之套管9的外側的端面例如經由角焊形成之第2焊接部11接合。另外，管板7與套管9的接合，以及套管9與傳熱管8的接合可不以焊接，而是以壓接、機械安裝等。又，傳熱管8、套管9以及管板7雖由鋼構成，但即使是S-TEN1(登錄商標)、SUS等材質也遲早會腐蝕，因此亦可使用S-TEN1(登錄商標)、SUS等材質。

在此，作為裝配順序，可以使套管9貫穿管板7並焊接管板7與套管9，之後，使傳熱管8貫穿於固定在管板7之套管9並焊接套管9與傳熱管8之順序，亦可以使傳熱管8貫穿套管9並焊接套管9與傳熱管8，之後，使固定著傳熱管8之套管9貫穿管板7並焊接套管9與管板7之順序。

而且，管板7與套管9的固定，以及套管9與傳熱管 8的固定藉由焊接進行，所以可確實封閉比管板7更內側的流路確保氣密性。另外，在此，焊接部10、11雖是藉角焊形成，但當然亦可藉由坡口焊形成。

依具有該種構成之循環流化床鍋爐100，從火爐1排出且固定顆粒藉由旋風器2被固體-氣體分離之燃燒廢氣藉由通過過熱器4、省煤器5以及空氣預熱器6來與各自的傳熱管進行熱交換並回收廢熱。

在此，空氣預熱器6位於燃燒廢氣流過之流路的最下游側，燃燒廢氣的廢熱被比空氣預熱器6更上游側的過熱器4、省煤器5回收，因此與空氣預熱器6進行熱交換之燃燒廢氣的溫度變低。尤其，空氣預熱器6的傳熱管8的空氣入口側(管板7附近)的溫度變低，若傳熱管8和套管9的表面成為約120~140℃以下，則易產生硫酸露點腐蝕，而若成為60~80℃以下，則易產生鹽酸露點腐蝕。

而且，如第2圖所示，傳熱管8上產生酸露點腐蝕C時，在本實施形態中，根據腐蝕C的程度(在開孔之前)更換傳熱管8。另外，第2圖中雖表示腐蝕C產生於傳熱管8的外周側之例子，但亦有在內周側產生腐蝕C的情況。在第3圖之後的圖中亦相同。又，關於後述的第5圖等，雖也表示腐蝕C產生於套管9的外周側之例子，但亦有在內周側產生腐蝕C的情況。

具體而言，將接合套管9與傳熱管8之第2焊接部11例如藉研磨機等如第3圖所示地去除，在維持將套管9 固定於管板7的狀態下，沿圖示箭頭方向移動並拔出傳熱管8，接著，如第4圖所示，更換為新傳熱管18。經由例如由角焊形成之第2焊接部21接合傳熱管18的外周面與套管9的外側的端面。

另外，在此，雖以肉眼識別傳熱管8的腐蝕C，並根據該腐蝕C的程度更換傳熱管8，但例如亦可利用感測器和照像機等自動識別腐蝕C的程度，並藉由電腦自動決定更換時期。

如上述，依本實施形態的防腐方法，採用具備貫穿管板7並固定於該管板7之筒狀套管9，以及貫穿套管9內並固定於該套管9之傳熱管8之構成，若傳熱管8腐蝕，則對應該腐蝕C，解除傳熱管8與套管9的固定，在維持將套管9固定於管板7的狀態下，使傳熱管8移動並更換，因此不損傷管板7就能夠容易地更換已腐蝕之傳熱管8。

另外，因傳熱管的反覆更換而使套管9的外側的端部變形時，切除該套管9的外側的端部而繼續使用即可。

第5圖係表示本發明的第2實施形態之防腐方法的順序之說明圖，第6圖係接著第5圖之說明圖，第7圖係接著第6圖之說明圖。

運用該第2實施形態之防腐方法之傳熱管的固定構造與第1實施形態的第2圖所示者相同。

而且，該第2實施形態中，在套管9或傳熱管8產生酸露點腐蝕C時(第5圖中在套管9上產生腐蝕C)，對應腐蝕C的程度(例如在傳熱管8開孔之前)沿著軸線方向移動傳熱管8以及套管9。

具體而言，將接合有管板7與套管9之第1焊接部10(參閱第2圖)例如藉研磨機等如第5圖所示地去除，在維持將傳熱管8固定於套管9的狀態下，如第6圖中箭頭所示，使傳熱管8以及套管9沿軸線方向移動。在此，使傳熱管8以及套管9向內側(圖示左側)移動。

而且，移動傳熱管8以及套管9之後，則如第7圖所示，例如經由角焊形成之第1焊接部20接合套管9的外周面與管板7的外側(圖示右側)的端面。

另外，在此，以肉眼識別腐蝕C，並對應該腐蝕C的程度，使傳熱管8以及套管9沿軸線方向移動，但例如亦可利用感測器和照像機等自動識別腐蝕C的程度，並藉由電腦自動決定移動時期。

又，套管9以及傳熱管8的移動可以在套管9產生酸露點腐蝕C之情況，在傳熱管8產生酸露點腐蝕C之情況，或在套管9以及傳熱管8的雙方產生酸露點腐蝕C之情況下實施，亦即，只要在傳熱管8以及套管9的至少一方產生酸露點腐蝕C之情況下實施即可。

如上述，依第2實施形態的防腐方法，採用具備貫穿管板7並固定於該管板7之筒狀套管9，以及貫穿套管9內並固定於該套管9之傳熱管8之構成，若傳熱管8以及套管9的至少一方腐蝕，則對應該腐蝕C，解除套管9與管板7的固定，在維持將傳熱管8固定於套管9的狀態下，使傳熱管8以及套管9沿著軸線方向移動，之後，將套管9固定於管板7，因此能夠沿軸線方向移動腐蝕C，並且能夠使未腐蝕的部份向形成有腐蝕C之軸線方向位置移動。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化。

另外，如第5圖所示，當套管9腐蝕時，由於可爭取腐蝕C到達傳熱管8為止的時間，因此能夠進一步提高壽命。

又，套管9未腐蝕而只有傳熱管8腐蝕時，作為與上述一方法不同之另一方法，解除傳熱管8與套管9的固定，在維持將套管9固定於管板7的狀態下，使傳熱管8沿軸線方向移動，之後，將傳熱管8固定於套管9即可。該情況下，亦能夠使腐蝕C沿軸線方向移動，並且能夠使未腐蝕的部份向形成有腐蝕C之軸線方向位置移動。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化。

如以上，第2圖所示之固定構造發揮熱交換器的防腐構造200的功能。防腐構造200中具備作為傳熱管固定構件的管板7，與流過比該管板7更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管8，以及外插於傳熱管8之筒狀套管9，並支撐傳熱管8以及套管9的至少一方可相對於管板7移動。熱交換器的防腐結構200，藉由管板7支撐套管9以及傳熱管8。如第3圖所示，傳熱管8藉由去除傳熱管8與套管9之間的第2焊接部11能夠相對於管板7(以及套管9)移動。另外，在能夠以去除的第2焊接部11暫時限制傳熱管8移動之狀態係藉由去除第2焊接部11而容許傳熱管8移動之狀態，因此相當於支撐傳熱管8能夠相對於管板7移動之狀態。如第5圖所示，傳熱管8以及套管9藉由去除管板7與套管9之間的第1焊接部10能夠相對於管板7移動。另外，在以能夠去除的第1焊接部10暫時限制傳熱管8以及套管9的移動之狀態係藉由去除第1焊接部10而容許傳熱管8以及套管9移動之狀態，因此相當於支撐傳熱管8以及套管9能夠相對於管板7移動之狀態。

第8圖係表示運用本發明的第3實施形態之防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖。

該第3實施形態的傳熱管的固定構造與第2圖所示之第1、第2實施形態的傳熱管的固定構造不同之點係在傳熱管8的套管9側的外周面配置耐腐蝕材12之點。另外，如第8圖所示之固定構造發揮防腐構造300的功能，該防腐構造發揮與第2圖所示之熱交換器的防腐構造200相同主旨的作用和效果。

具體而言，耐腐蝕材12設置為包覆於傳熱管8的套管9側的外周面，並進入到套管9的內周面之間的間隙13中。該耐腐蝕材12中，其軸線方向外側的端部位於套管9內，並且其軸線方向內側的端部以沿比套管9的軸線方向內側的端部更靠軸線方向內側延伸並露出地包覆於傳熱管8。

在此，耐腐蝕材12係施加於傳熱管8的外周面之耐腐蝕性之塗層，具體而言，可舉出基於噴鍍、塗裝、鍍覆等者。又，例如將耐腐蝕材即玻璃管插入傳熱管8與套管9之間的間隙13中，並將玻璃管包覆於傳熱管8之構成亦可。另外，耐腐蝕材12除耐腐蝕性之外還具有耐磨損性則更佳。

在此，作為裝配順序，可以使套管9貫穿管板7並焊接管板7與套管9，之後，使包覆有耐腐蝕材12之傳熱管8貫穿固定在管板7之套管9，並焊接套管9與傳熱管8之順序，亦可以使包覆有耐腐蝕材12之傳熱管8貫穿套管9並焊接套管9與傳熱管8，之後，使固定傳熱管8之套管9貫穿管板7並焊接套管9與管板7之順序。

而且，該第3實施形態中，針對具有上述耐腐蝕材12之傳熱管8，可運用前述之第1、第2實施形態的防腐方法。

因此，依第3實施形態，除第1、第2實施形態的作用、效果之外，還可以藉配置於傳熱管8的套管9側的外周面之耐腐蝕材12，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管8的腐蝕並實現長壽命化。

又，依該第3實施形態，採用具備貫穿管板7並固定於該管板7之套管9，以及貫穿套管9內並固定於該套管9之傳熱管8之構成，在傳熱管8的套管9側的外周面包覆耐腐蝕材12，使該耐腐蝕材12的軸線方向內側的端部比套管9的軸線方向內側的端部更靠軸線方向內側延伸並露出，因此藉由該耐腐蝕材12能夠防止傳熱管8的腐蝕，並且使耐腐蝕材12的軸線方向外側的端部位於套管9內，因此能夠藉由第2焊接部11無阻礙地焊接套管9的軸線方向外側的端部與傳熱管8的外周面。並非焊接時，可無阻礙地固定套管9與傳熱管8。亦即，除第1、第2實施形態的作用、效果之外，還可藉由耐腐蝕材12，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管8的腐蝕並實現長壽命化。

另外，在整個傳熱管8的外周面包覆耐腐蝕材12之構成會導致熱交換效率下降，故不採用。

第9圖係表示運用本發明的第4實施形態之防腐方法之傳熱管的固定構造之縱剖面圖。

該第4實施形態中，傳熱管8貫穿管板7並例如藉由焊接等固定於該管板7，套管19內插於傳熱管8而成為支撐於該傳熱管8之內套管。

具體而言，套管19配置成內插於傳熱管8，其軸線方向內側的端部向比空氣入口側的管板7更內側成短條狀延伸出。在該套管19的外周面與傳熱管8的內周面之間，沿軸線方向分開配設一對O形環30、31。該O形環30、31隔著管板7位於兩側，藉由該O形環30、31，相對於傳熱管8定中心支撐套管19。又，該O形環30、31密封套管19與傳熱管8之間，且防止與燃燒廢氣進行熱交換之空氣(流體)從套管19與傳熱管8之間漏出。

在該種第4實施形態的傳熱管的固定構造中，用於進行熱交換之空氣以套管19的軸線方向外側的端部作為入口而流入，並流過套管19內，並以套管19的軸線方向內側的端部作為出口而流出，藉由在傳熱管8內朝下游側流動來與燃燒廢氣進行熱交換。

在此，用於進行熱交換之低溫空氣從套管19的出口流出，因此傳熱管8中的套管19的出口附近成為最低溫區域，在此會導致酸露點腐蝕C。

因此，該第4實施形態中，在傳熱管8上產生酸露點腐蝕C時，對應腐蝕C的程度(例如在傳熱管8開孔之前)，使套管19沿軸線方向移動。

具體而言，在維持將傳熱管8固定於管板7的狀態下，如第9圖中箭頭所示，使套管19沿軸線方向移動。在此，使套管19向內側(圖示左側)移動。此時，套管19經由O形環30、31支撐於傳熱管8，因此能夠容易沿著軸線方向移動。

而且，藉由以上套管19的移動，套管19的出口相對於傳熱管8沿著軸線方向移動，因此能夠使導致腐蝕之傳熱管8的低溫區域沿著軸線方向移動。

另外，在此，以肉眼識別傳熱管8的腐蝕C，並對應該腐蝕C的程度，使套管19沿著軸線方向移動，但例如亦可利用感測器和照像機等自動識別傳熱管8的腐蝕C的程度，並藉電腦自動決定移動時期。

依該種第4實施形態，採用套管19經由傳熱管8相對於管板7卡合之構成，若傳熱管8腐蝕，則對應該腐蝕 C，在維持將傳熱管8固定於管板7的狀態下，使傳熱管8內的套管19沿軸線方向移動，因此，能夠使成為流過套管19內之空氣的出口之套管19的出口位置相對於傳熱管8沿著軸線方向移動，且能夠使產生於套管19的出口附近並導致傳熱管8腐蝕之低溫區域沿著軸線方向移動。亦即，藉由使套管19的出口位置沿軸線方向的移動，能夠沿著軸線方向改變所導致之傳熱管8的腐蝕位置。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化。

又，作為與上述一方法不同之另一方法，可使套管19沿著軸線方向移動並更換為另一例如長度不同之套管。該情況下，亦能夠使導致傳熱管8腐蝕之套管19的出口位置相對於更換前的套管19的出口位置沿著軸線方向移動。亦即，藉由使套管19的出口位置沿軸線方向的移動，能夠沿軸線方向改變所導致之傳熱管8的腐蝕位置。其結果，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本因應腐蝕並實現長壽命化。

另外，在傳熱管8的套管19側(導致腐蝕之位置)的外周面配置第3實施形態說明之耐腐蝕材為佳。依此，藉由耐腐蝕材，不使用高價的傳熱管而能夠以低成本防止傳熱管8的腐蝕並實現長壽命化。

如以上，第9圖所示之固定構造發揮熱交換器的防腐構造400的功能。防腐構造400具備作為傳熱管固定構件的管板7，與流過比該管板7更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管8，以及內插於傳熱管8之筒狀套管19，並支撐使傳熱管8以及套管19的至少一方能夠相對於管板7移動。熱交換器的防腐構造400，藉由管板7支撐套管19以及傳熱管8。如第9圖所示，套管19能夠在支撐於O形環30、31之狀態下相對於管板7(以及傳熱管8)移動。

以上，對本發明依其實施形態具體進行了說明，但本發明並不限於上述實施形態，例如，在上述實施形態中，對循環流化床鍋爐100的燃燒廢氣中之運用進行了說明，但亦能夠運用於其他鍋爐的燃燒廢氣、焚化爐、熔煉爐等燃燒廢氣的進行，又，還能夠運用於氣化爐的熱解氣體(可燃性氣體)等的進行。

又，上述實施形態中，尤其作為較佳者，雖然對空氣預熱器6的傳熱管8的運用進行了說明，但不只是對成為低溫腐蝕之酸露點腐蝕加以運用，還能夠對成為高溫腐蝕之熔融鹽腐蝕所產生之例如過熱器的傳熱管等加以運用，亦即，能夠對與氣體進行熱交換之熱交換器的傳熱管中腐蝕的產生或可能產生腐蝕之傳熱管加以運用。

7‧‧‧管板(傳熱管固定構件)

8‧‧‧傳熱管

9‧‧‧套管

10‧‧‧第1焊接部

11‧‧‧第2焊接部

200‧‧‧熱交換器的防腐結構

C‧‧‧腐蝕

Claims

一種熱交換器的防腐方法，該熱交換器具備與流過比傳熱管固定構件更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管，其特徵為：具備外插或內插於前述傳熱管之筒狀套管，前述傳熱管及前述套管是採用通過前述傳熱管固定構件固定之構成，使前述傳熱管以及前述套管的至少一方相對於前述傳熱管固定構件移動。
如申請專利範圍第1項記載之熱交換器的防腐方法，其中，採用具備貫穿前述傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之前述套管，以及貫穿前述套管內並固定於該套管之前述傳熱管之構成，對應前述傳熱管的腐蝕，解除前述傳熱管與前述套管的固定，在維持將前述套管固定於前述傳熱管固定構件的狀態下，移動並更換前述傳熱管。
如申請專利範圍第1項記載之熱交換器的防腐方法，其中，採用具備貫穿前述傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之前述套管，以及貫穿前述套管內並固定於該套管之前述傳熱管之構成，對應前述傳熱管以及前述套管的至少一方的腐蝕，解除前述套管與前述傳熱管固定構件的固定，或前述傳熱管與前述套管的固定，使已解除固定之前述套管或前述傳熱管沿著軸線方向移動，將移動後之前述套管或前述傳熱管固定於固定解除前被固定的對象側構件上。
如申請專利範圍第1至3項中任一項記載之熱交換器的防腐方法，其中，在前述傳熱管的前述套管側的外周面配置耐腐蝕材。
如申請專利範圍第4項記載之熱交換器的防腐方法，其中，採用具備貫穿前述傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之前述套管，以及貫穿前述套管內並固定於該套管之前述傳熱管之構成，前述耐腐蝕材包覆於前述傳熱管的前述套管側的外周面，其軸線方向外側的端部位於前述套管內，並且其軸線方向內側的端部比前述套管的軸線方向內側的端部更靠軸線方向內側延伸並露出。
如申請專利範圍第1項記載之熱交換器的防腐方法，其中，採用具備貫穿前述傳熱管固定構件並固定於該傳熱管固定構件之前述傳熱管，以及貫穿前述傳熱管內並被支撐且與前述氣體進行熱交換之流體流過內部之套管之構成，對應前述傳熱管的腐蝕，使前述套管移動。
如申請專利範圍第6項記載之熱交換器的防腐方法，其中，在前述傳熱管的前述套管側的外周面配置耐腐蝕材。
一種熱交換器的防腐構造，其特徵為：具備傳熱管固定構件、與流過比該傳熱管固定構件更內側的流路之氣體進行熱交換之傳熱管，以及外插或內插於前述傳熱管之筒狀套管，前述傳熱管及前述套管是通過前述傳熱管固定構件被固定，支撐前述傳熱管以及前述套管的至少一方可相對於前述傳熱管固定構件移動。