本發(fā)明涉及鍋爐尾部換熱系統(tǒng)防腐技術(shù)，尤其涉及一種適用于低溫換熱器管板防腐領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

提高能源利用效率，發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)是實現(xiàn)我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計，在我國，工業(yè)能耗占全國能耗總量的70％以上，其中約60％轉(zhuǎn)化為不同溫度的余熱，而可以回收利用的余熱約占余熱總量的60％。煙氣的余熱在整個的工業(yè)余熱中占有很大部分，它資源豐富且存在于各行業(yè)的生產(chǎn)過程中，特別是在電力、鋼鐵、石油、化工、建材、機械、輕工和食品等行業(yè)存在著量大面廣的余熱資源，被認為是繼煤、石油、天然氣、水力之后的第五大常規(guī)能源。據(jù)文獻報告，我國主要工礦企業(yè)的余熱資源的回收率僅僅為，節(jié)能的空間和潛力是非常大的。因此，充分利用余熱資源是企業(yè)節(jié)能減排的主要內(nèi)容和手段之一。煙氣的余熱回收對于節(jié)省化石能源消耗，提高能源利用效率具有重大意義。換熱設(shè)備在煙氣余熱的回收利用中起著重要作用,但由于其應(yīng)用環(huán)境多樣，氣體側(cè)的換熱介質(zhì)常是含灰、含黏性物質(zhì)及含腐蝕性氣體的煙氣，因此換熱器表面易產(chǎn)生積灰、磨損和腐蝕等一系列問題，不僅影響設(shè)備的換熱性能，也影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

鍋爐尾部換熱系統(tǒng)包括：電廠低溫省煤器、空氣預熱器和煙氣煙氣加熱器等，是鍋爐中很重要的換熱設(shè)備。它們利用鍋爐尾部煙氣的余熱加熱需要被加熱的介質(zhì)。一般燃煤鍋爐，排煙溫度每降低15～20℃，鍋爐熱效率提高大約1％。隨著節(jié)能減排的需要，鍋爐排煙溫度不斷降低，低溫換熱器受熱面受到腐蝕、堵灰等問題的強烈挑戰(zhàn)。在污泥焚燒、垃圾焚燒等特殊鍋爐中該腐蝕、堵灰問題尤為嚴重，極大地影響了電廠運行可靠性和經(jīng)濟性。

大量研究表明對煙氣中酸-灰耦合作用導致電廠低溫煙氣段材料腐蝕和積灰問題，可采用耐腐蝕材料的換熱器有效防止。但目前高性能耐腐蝕材料價格十分昂貴，整臺換熱器完全使用耐腐蝕材料成本太高，不利于耐腐蝕換熱器大量推廣使用。

目前出現(xiàn)的耐腐蝕換熱器有氟塑料管換熱器、涂搪瓷管換熱器、鈦管換熱器、氟塑鋼管換熱器等，這些換熱器防腐措施集中在換熱管上，對管板的腐蝕問題考慮較少。在解決換熱管腐蝕問題過程中逐漸發(fā)現(xiàn)管板的腐蝕問題。目前解決管板腐蝕問題大多采用整塊耐腐蝕材料制成的管板，但換熱器管板所需材料較多，并且管板只有一面受到煙氣等腐蝕，通過節(jié)省換熱器管板耐腐蝕材料的使用將會大大降低換熱器的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中管板換熱器中存在管板的腐蝕問題，并提供一種防腐型管板換熱器的連接裝置及方法。本發(fā)明在管板與煙氣接觸容易被腐蝕的面使用耐腐蝕材料，在不接觸煙氣的面使用價格相對低廉的碳鋼。利用防腐套管末端螺紋結(jié)構(gòu)與螺母連接而實現(xiàn)防腐套管與換熱器支撐擋板緊密連接，防止煙氣與碳鋼管板直接接觸，達到支撐擋板與套管構(gòu)成連續(xù)防腐界面，提高防腐性能、降低換熱器管板防腐成本的效果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

防腐型管板換熱器的連接裝置，包括：防腐套管、換熱管和支撐擋板，支撐擋板上開設(shè)有安裝孔；防腐套管包括套管和緊密套設(shè)于套管外側(cè)的T型外延，T型外延末端設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，通過旋緊螺母使T型外延緊密固定于支撐擋板的安裝孔內(nèi)；T型外延的擴大端緊貼于支撐擋板的換熱側(cè)；換熱管兩端脹接安裝在套管內(nèi)，實現(xiàn)與支撐擋板的固定連接。

基于上述方案，本發(fā)明還可以進一步采用如下一種或多種優(yōu)選方式：

所述的支撐擋板由設(shè)置于換熱側(cè)的防腐層和外側(cè)的碳鋼板復合而成，防腐層包括不銹鋼板、耐腐塑料或搪瓷。進一步的所述的防腐層的厚度為碳鋼板的1/5。

所述的防腐套管的材料采用不銹鋼或塑料。

所述的防腐套管中T型外延的擴大端直徑是安裝孔直徑的1.2-1.5倍。

所述的換熱管為耐腐蝕換熱管，包括耐腐蝕不銹鋼管、耐腐塑料管或涂搪瓷管。

一種使用所述連接裝置的防腐方法，具體為：利用防腐套管將換熱管安裝于支撐擋板的安裝孔內(nèi)，T型外延的擴大端置于換熱側(cè)并通過螺母與末端螺紋結(jié)構(gòu)連接而實現(xiàn)與支撐擋板緊密連接，由于支撐擋板的換熱側(cè)為防腐層，因此在換熱側(cè)形成了連續(xù)的防腐層，防止腐蝕性煙氣與支撐擋板中的鋼板接觸，避免了換熱器在連接處的腐蝕。

相比于傳統(tǒng)換熱器防腐技術(shù)，本發(fā)明提出一種防腐型管板換熱器的連接裝置。由于管板與煙氣接觸容易被腐蝕的面使用耐腐蝕材料，在不接觸煙氣的面使用價格相對低廉的碳鋼，減少了換熱器管板所需防腐材料，降低了換熱器管板防腐成本。利用防腐套管末端螺紋結(jié)構(gòu)與螺母連接或與外側(cè)碳鋼板焊接而實現(xiàn)防腐套管與換熱器支撐擋板緊密連接，防止煙氣與碳鋼管板直接接觸，防止煙氣從縫隙滲入碳鋼板，達到在換熱側(cè)形成連續(xù)防腐界面，提高管板防腐性能的效果。本發(fā)明對耐腐蝕換熱器的廣泛應(yīng)用起到極大的推動作用。

附圖說明

圖1是防腐型管板換熱器的連接裝置主視圖。

圖2是防腐型管板換熱器的連接裝置左視圖。

圖3是防腐管板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是防腐套管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：防腐套管1、換熱管2、支撐擋板3、安裝孔4、螺母5、T型外延6、套管7、螺紋結(jié)構(gòu)8，防腐層9和碳鋼板10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步闡述和說明。本發(fā)明中各個實施方式的技術(shù)特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應(yīng)組合。

如圖1和2所示，一種防腐型管板換熱器的連接裝置，包括：防腐套管1、換熱管2和支撐擋板3。支撐擋板3上開設(shè)有若干個安裝孔4。如圖4所示，防腐套管1包括套管7和T型外延6，T型外延6的縱向剖面呈中空的T型，其橫截面呈圓環(huán)形，且其中一端的直徑較大。使用時，T型外延6緊密套設(shè)于套管7外側(cè)，且其末端攻有螺紋結(jié)構(gòu)8。防腐套管1穿過安裝孔4后，通過在螺紋結(jié)構(gòu)8處旋緊螺母5使T型外延6緊密固定于支撐擋板3的安裝孔4內(nèi)。T型外延6的擴大端置于支撐擋板3的換熱側(cè)，并緊貼支撐擋板3表面。換熱管2兩端通過脹管工藝安裝在套管7內(nèi)，實現(xiàn)與支撐擋板3的固定連接。

如圖3所示，支撐擋板3由設(shè)置于換熱側(cè)的防腐層9和另一側(cè)的碳鋼板10復合而成，防腐層可采用的材料包括但不限于不銹鋼板、耐腐塑料或搪瓷。防腐層9的厚度可選擇碳鋼板10厚度的1/5。本連接結(jié)構(gòu)中，利用防腐套管及其與支撐擋板的緊密連接，防止煙氣與碳鋼管板直接接觸，達到防止碳鋼管板被腐蝕、降低換熱器管板防腐成本的效果。

防腐套管1中T型外延6的擴大端直徑是安裝孔4直徑的1.2-1.5倍。防腐套管1的材料可采用不銹鋼或塑料。換熱管2為耐腐蝕換熱管，包括耐腐蝕不銹鋼管、耐腐塑料管或涂搪瓷管。

基于上述裝置的一種防腐方法，具體為：利用防腐套管1將換熱管2安裝于支撐擋板3的安裝孔4內(nèi)，T型外延6的擴大端置于換熱側(cè)并通過螺母5與末端螺紋結(jié)構(gòu)8連接而實現(xiàn)與支撐擋板3緊密連接，由于支撐擋板3的換熱側(cè)為防腐層9，因此在換熱側(cè)形成了連續(xù)的防腐層，防止腐蝕性煙氣與支撐擋板3中的鋼板接觸，避免了換熱器在連接處的腐蝕。

本發(fā)明的具體工作過程如下：

鍋爐排煙從管外橫掠換熱管束，鍋爐給水或預熱空氣在管內(nèi)流動，兩者成交叉流動。換熱器的作用是將熱量從煙氣傳遞給鍋爐給水或預熱空氣。在換熱器工作過程中，煙氣直接接觸的面包括換熱管外側(cè)和兩側(cè)的支撐擋板。燃料中的S、Cl、N等燃燒后生成SOx、HCl、NOx等，它們與煙氣中的水蒸氣在一定的溫度壓力下相互作用，最終轉(zhuǎn)化為硫酸、鹽酸、硝酸蒸汽。當煙氣低于它們的露點溫度時，換熱管和支撐擋板上出現(xiàn)酸的結(jié)露和腐蝕。

基于上述的一種防腐裝置及方法，可實現(xiàn)支撐擋板和防腐套管雙重防腐并實現(xiàn)換熱器防腐管板成本大大降低。具體實現(xiàn)過程：在換熱器中通過支撐擋板的防腐層防止煙氣與管板易腐蝕材料(碳鋼)直接接觸，防腐套管可防止煙氣滲入換熱管與支撐擋板的連接處，有效防止支撐擋板被腐蝕。支撐擋板由兩種材料管板貼合制成，防腐層的厚度可選擇碳鋼板厚度的1/5，使用少量價格昂貴的耐腐蝕材料在換熱側(cè)形成連續(xù)防腐界面，提高管板防腐性能。若防腐板采用耐腐蝕不銹鋼板，相比管板全部使用耐腐蝕不銹鋼材料成本降低70％。若防腐板采用耐腐蝕塑料板，相比管板全部使用耐腐蝕塑料成本降低超過70％。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。如當防腐套管采用不銹鋼管時，T型外延與支撐擋板的連接方式可不采用螺母連接，而直接進行焊接。當換熱管采用不銹鋼管時，也可以不采用脹管工藝，而直接焊接與套管上。因此凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。