三維內外肋管一體化空氣預熱器及其處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于電廠鍋爐熱交換的三維內外肋管一體化空氣預熱器及其煙氣處理方法，包括立式箱體，箱體上、下兩端設置有煙道口，上端為煙道入口，下端為煙道出口，靠近煙道口內側設置有管板，將箱體封閉，隔斷箱體內部和煙道口，多根三維內外肋管脹焊在上、下兩端的管板上，固定在箱體中，三維內外肋管的管口位于煙道口中，箱體的一側面設置有空氣入口，另一側面設置有空氣出口。將空氣預熱器和GGH兩種設備合二為一，減少設備投資，節約設備空間，實現一體化，解決原設備換熱效率低、換熱面酸腐蝕、結垢和堵灰等問題。預熱后得到的大部分高溫空氣用于鍋爐燃燒，剩余部分與脫硫塔流出的凈煙氣混合，使得混合后的凈煙氣溫度達到環保排放標準。
【專利說明】三維內外肋管一體化空氣預熱器及其處理方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及用于電廠鍋爐熱交換的空氣預熱器，具體為三維內外肋管一體化空氣預熱器。

【背景技術】
[0002]電廠鍋爐煙氣流程，脫硝一空氣預熱器一電袋除塵器一增壓風機一氣一氣換熱器(簡稱GGH)—脫硫塔一GGH —煙囪，流程中的空氣預熱器一般采用螺旋槽管空氣預熱器、光管空氣預熱器、熱管空氣預熱器或回轉式空氣預熱器。空氣預熱器將空氣溫度由20°C升高到24(T300°C，煙氣溫度由29(T350°C下降到14(Tl50°C。煙氣流程中GGH換熱設備將原煙氣冷卻后進入脫硫塔脫硫，脫硫后的煙氣稱為凈煙氣，再將得到的凈煙氣送入GGH加熱。其中所使用的空氣預熱器和GGH存在以下問題:傳熱系數偏低，處于低溫段的換熱面存在酸腐蝕、結垢和堵灰，占地面積大，占用空間多。回轉式空氣預熱器漏風。


【發明內容】

[0003]本發明為解決上述問題，提高設備的安全性和經濟性、降低運行維護成本，采用變密度三維內、外肋管技術，提供一種一體化空氣預熱器，代替空氣預熱器和GGH。
[0004]本發明的方案如下:三維內外肋管一體化空氣預熱器，包括立式箱體，箱體上、下兩端設置有煙道口，上端為煙道入口，下端為煙道出口，靠近煙道口內側設置有管板，將箱體封閉，隔斷箱體內部和煙道口，多根三維內外肋管脹焊在上、下兩端的管板上，固定在箱體中，三維內外肋管的管口位于煙道口中，箱體的一側面設置有空氣入口，另一側面設置有空氣出口。
[0005]所述的三維內外肋管管內、外均設置有呈三角形排列的肋片。
[0006]所述的空氣入口位于管板內側的箱體側面上，靠近煙道出口。
[0007]所述的空氣出口位于管板內側的箱體側面上，靠近煙道入口。
[0008]所述的空氣出口和空氣入口位于箱體的不同側面。
[0009]使用三維內外肋管一體化空氣預熱器，煙氣處理器流程順序依次為脫硝，進入空氣預熱器，再進入電袋除塵器，進入增壓風機，進入脫硫塔，最后從煙?排出。
[0010]空氣經過三維內外肋管一體化空氣預熱器，得到的大部分高溫空氣用于鍋爐燃燒，其余部分與脫硫塔流出的凈煙氣混合，使得混合后的凈煙氣溫度達到環保排放標準。在三維內外肋管一體化空氣預熱器中，煙氣在三維內外肋管內流動，空氣在管外的箱體中流動，空氣與煙氣的流動方向相逆。
[0011]本發明的優點:采用三維內外肋管換熱系數高，與光管比較提高2.5飛倍，用該管件制造預熱器可以減小設備體積，變密度肋技術可以解決換熱面酸腐蝕、結垢和堵灰問題。使用本發明的置換電廠鍋爐尾部煙道上的空氣預熱器，取消GGH換熱設備，將空氣預熱器和GGH兩種設備合二為一，減少設備投資，節約設備空間，實現一體化，解決原設備換熱效率低、換熱面酸腐蝕、結垢和堵灰等問題；預熱后得到的大部分高溫空氣用于鍋爐燃燒，剩余部分與脫硫塔流出的凈煙氣混合，使得混合后的凈煙氣溫度達到環保排放標準。該一體化空氣預熱器也可用于能源、石油、化工、動力、原子能、冶金、醫藥、食品、輕工等領域的氣一氣熱交換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為三維內外肋管一體化空氣預熱器結構示意圖；
圖2為三維內外肋管結構示意圖；
圖3為采用傳統空氣預熱器的煙氣流程圖；
圖4為本實施例煙氣流程圖；
其中I——箱體，2——側板，3——三維內外肋管，4——上管板，5——下管板，6——煙道入口，7——煙道出口，8——空氣入口，9——空氣出口，10——肋片。

【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例和說明書附圖對本發明作進一步說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0014]實施例:如圖1所示，一體化空氣預熱器，其主體為立體式箱體，箱體上端設置煙道入口，下端設置煙道出口，在靠近煙入口的箱體內設置有上管板封閉箱體，在靠近煙出口的箱體內設置有下管板封閉箱體，將箱體內部和煙道出、入口隔尚開。在管板上設置有多個安裝孔，每個安裝孔插入一根三維內外肋管。三維內外肋管脹焊在上、下兩端的管板上，固定在箱體中，三維內外肋管的管口位于煙道口中。在箱體的一側板上設置有空氣入口，位于管板內側的箱體側板上，靠近煙道出口 ；另一側板上設置有空氣出口，位于管板內側的箱體側板上，靠近煙道入口。
[0015]如圖2所述，三維內外肋管的管內、外均設置有呈三角形排列的肋片。三維內外肋管采用切削內肋片和切削外肋片兩道工序加工而形成。管體可采用商用銅管、鋁管、碳鋼管、不銹鋼管，胚管尺寸范圍為Φ50Χ2?Φ102Χ2πιπι，經一道工序切削加工的內表面呈三角形排列肋片，經二道工序切削加工的外表面呈三角形排列肋片，得到設計需要的三維內外肋管管件。
[0016]如圖3所示，采用傳統空氣預熱器，電廠鍋爐煙氣流程，脫硝一空氣預熱器一電袋除塵器一增壓風機一氣一氣換熱器(簡稱GGH)—脫硫塔一GGH —煙囪。
[0017]如圖4所示意，使用一體化空氣預熱器，電廠鍋爐煙氣流程:脫硝一空氣預熱器一電袋除塵器一增壓風機一脫硫塔一煙囪。去除了 GGH換熱設備，將空氣預熱器和GGH兩種設備合二為一，實現一體化。空氣經過一體化空氣預熱器，得到的大部分高溫空氣用于鍋爐燃燒，其余部分與脫硫塔流出的凈煙氣混合，使得混合后的凈煙氣溫度達到環保排放標準。在一體化空氣預熱器中，煙氣在三維內外肋管內流動，空氣在管外的箱體中流動，空氣與煙氣的流動方向相逆。
[0018]本一體化空氣預熱器具有特點:
I)采用變密度肋技術調節壁面溫度，解決了換熱面酸腐蝕、結垢和堵灰問題，提高設備安全性和經濟性、降低運行維護成本，延長設備運行壽命。
[0019]2)—體化空氣預熱器與光管空氣預熱器比較，可提高換熱量4倍，提高換熱效率45%，節約材料40%以上，減小空氣預熱器體積，節省占地面積和空間。
[0020] 3) 一體化空氣預熱器煙氣與空氣的流動方式與傳統空氣預熱器不同，傳統空氣預熱器流動方式一般為交叉流或混合流，一體化空氣預熱器煙氣與空氣流向為純逆流流動方式，三種流動方式的傳熱溫差逆流最大。
【權利要求】
1.三維內外肋管一體化空氣預熱器，包括立式箱體，其特征在于:箱體上、下兩端設置有煙道口，上端為煙道入口，下端為煙道出口，靠近煙道口內側設置有管板，將箱體封閉，隔斷箱體內部和煙道口，多根三維內外肋管脹焊在上、下兩端的管板上，固定在箱體中，三維內外肋管的管口位于煙道口中，箱體的一側面設置有空氣入口，另一側面設置有空氣出口。
2.根據權利要求1所述的三維內外肋管一體化空氣預熱器，其特征在于:所述的三維內外肋管管內、外均設置有呈三角形排列的肋片。
3.根據權利要求1所述的三維內外肋管一體化空氣預熱器，其特征在于:所述的空氣入口位于管板內側的箱體側面上，靠近煙道出口。
4.根據權利要求1所述的三維內外肋管一體化空氣預熱器，其特征在于:所述的空氣出口位于管板內側的箱體側面上，靠近煙道入口。
5.根據權利要求1所述的三維內外肋管一體化空氣預熱器，其特征在于:所述的空氣出口和空氣入口位于箱體的不同側面。
6.三維內外肋管一體化空氣預熱器處理方法，其特征在于:煙氣處理器流程順序依次為脫硝，進入空氣預熱器，再進入電袋除塵器，進入增壓風機，進入脫硫塔，最后從煙囪排出。
7.根據權利要求6所述的處理方法,其特征在于:空氣經過三維內外肋管一體化空氣預熱器，得到的大部分高溫空氣用于鍋爐燃燒，其余部分與脫硫塔流出的凈煙氣混合，使得混合后的凈煙氣溫度達到環保排放標準。
8.根據權利要求6所述的處理方法，其特征在于:在三維內外肋管一體化空氣預熱器中，煙氣在三維內外肋管內流動，空氣在管外的箱體中流動，空氣與煙氣的流動方向相逆。
【文檔編號】F23L15/00GK104421955SQ201310366492
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】王鍵, 廖光亞, 高川云, 王智勇 申請人:重慶市商順換熱設備有限公司