專利名稱：一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍋爐煙氣熱量回收技術(shù)，特別涉及一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著煤炭?jī)r(jià)格的不斷攀升和國(guó)家對(duì)節(jié)能、減排力度的加大，勢(shì)必導(dǎo)致以煤碳為燃料的企業(yè)生產(chǎn)成本日益增加，利潤(rùn)逐年下降。為了降低企業(yè)生產(chǎn)成本，增加企業(yè)利潤(rùn)，最好的辦法就是提高鍋爐的熱效率，減少煤炭的消耗量。就燃煤鍋爐而言，鍋爐熱效率的損失主要是由煤炭的不完全燃燒損失和排煙熱損失造成。前者可通過(guò)改善燃燒方法降低熱損失，而后者長(zhǎng)期以來(lái)受煙氣低溫腐蝕的困擾，致使鍋爐排煙溫度一般取得較高，從而使煙氣中的熱量不能加以充分利用。一般來(lái)說(shuō)，燃煤鍋爐的排煙溫度一般在150°C左右。而排煙溫度每降低10°C _15°C，鍋爐的熱效率就能提高大約1%，也就是說(shuō)鍋爐的煤炭消耗量能夠減少1%，由此可見(jiàn)對(duì)于大型電站鍋爐或工業(yè)鍋爐如果將這部分低溫?zé)煔獾臒崃考右曰厥绽?，每年?jié)約的煤炭量和減少C02，S02, NOx排放量是相當(dāng)可觀的，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常巨大。特別是當(dāng)今，由于煤炭?jī)r(jià)格的快速飛漲，以煤碳為燃料的企業(yè)應(yīng)該對(duì)鍋爐低溫?zé)煔庵械臒崃炕厥占袄媒o以重視，低溫?zé)煔庵刑N(yùn)藏著很大的經(jīng)濟(jì)利益。為了有利于企業(yè)的更進(jìn)一步發(fā)展，降低生產(chǎn)成本，是到了向鍋爐低溫?zé)煔庖麧?rùn)，要效益的時(shí)候了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)。本系統(tǒng)以現(xiàn)在鍋爐行業(yè)已成熟的耐硫酸腐蝕換熱元件，自動(dòng)控制系統(tǒng)，換熱面清潔技術(shù)等為基礎(chǔ)，完善的熱工工藝，并將各子系統(tǒng)合理的整合在一起，它既能有效地防止低溫?zé)煔鈱?duì)換熱裝置的腐蝕又能實(shí)現(xiàn)鍋爐低溫?zé)煔獠糠譄崃康幕厥占袄谩１景l(fā)明的技術(shù)方案是一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，其特征在于在低溫?zé)煹纼?nèi)設(shè)置多個(gè)換熱器管板，換熱器管板是由換熱管與管板強(qiáng)度焊接和貼脹連接組成的換熱器管板，熱器管板表面澆注有耐酸保溫混凝土 ；多個(gè)換熱器管板的進(jìn)出口串聯(lián)和并聯(lián)連接；串聯(lián)和并聯(lián)的多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道連接在低溫?zé)煹劳獾臒峤粨Q器上，在閉合管道上設(shè)置有循環(huán)泵、壓力表，放氣閥。在多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道上設(shè)置有補(bǔ)液管路，補(bǔ)液管路上有閥門和補(bǔ)液泵，補(bǔ)液泵與閉合管道上的控制壓力表連接。在換熱器管板下方設(shè)置自動(dòng)聲波吹灰器和自動(dòng)落灰裝置。換熱器管板在煙氣出口處設(shè)置有判斷煙氣露點(diǎn)檢查管。本發(fā)明效果是本系統(tǒng)以現(xiàn)在鍋爐行業(yè)已成熟的耐硫酸腐蝕換熱元件，自動(dòng)控制系統(tǒng)，換熱面清潔技術(shù)等為基礎(chǔ)，完善的熱工工藝，并將各子系統(tǒng)合理的整合在一起，它既能有效地防止低溫?zé)煔鈱?duì)換熱裝置的腐蝕又能實(shí)現(xiàn)鍋爐低溫?zé)煔獠糠譄崃康幕厥占袄?。本系統(tǒng)功能和優(yōu)點(diǎn)如下I)功能a)進(jìn)一步降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的熱效率，達(dá)到節(jié)能、減排和實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的目的；b)以發(fā)電鍋爐的冷凝水或工業(yè)鍋爐的補(bǔ)給水為冷卻介質(zhì)，對(duì)除氧器補(bǔ)給水進(jìn)行預(yù)執(zhí).2)優(yōu)點(diǎn)a)采用合理的熱工工藝，換熱管表面在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中(包括啟，停)都保持一較高溫度，煙氣中的水蒸汽不會(huì)冷凝，防止了低溫腐蝕情況的發(fā)生；b)自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。在運(yùn)行過(guò)程中，煙氣溫度、給水流量、吹灰、落灰及換熱管表面溫度均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。c)換熱裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，互換性強(qiáng)。在運(yùn)行過(guò)程中，如其中一換熱模塊出現(xiàn)故障，僅需關(guān)閉該模塊，整個(gè)系統(tǒng)仍能工作，不會(huì)出現(xiàn)停機(jī)處理的情況。同時(shí)，由于采用了模塊化設(shè)計(jì)理念，大大縮短了換熱裝置的安裝及檢修時(shí)間。d)采用全密封設(shè)計(jì)，徹底杜絕了外界冷空氣進(jìn)入換熱裝置的可能，因此不會(huì)造成由于冷空氣的漏入，而導(dǎo)致低溫?zé)煔庵兴羝l(fā)生冷凝現(xiàn)象和煙氣流量增加使得引風(fēng)機(jī)負(fù)荷增大現(xiàn)象；e)排煙溫度低，可提高脫硫工藝過(guò)程的效率。f)采用先進(jìn)的吹灰技術(shù)，確保換熱管表面在整個(gè)使用過(guò)程中保持清潔。換熱管在整個(gè)使用過(guò)程中不存在結(jié)灰、渣的可能，確保鍋爐正常運(yùn)行；g)換熱裝置的水系統(tǒng)與鍋爐水系統(tǒng)完全隔離，運(yùn)行壓力低，安全隱患小；h)換熱管材質(zhì)使用耐硫酸腐蝕鋼材，使用壽命長(zhǎng)；i)換熱元件采用翅片管，單位容積內(nèi)布置的換熱面大，換熱裝置的尺寸大大減少；j)換熱裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)及布置，煙氣阻力??；k)采用多重保護(hù)系統(tǒng)，如突然停電換熱裝置內(nèi)水可能發(fā)生的汽化現(xiàn)象寒冷天氣下由于換熱裝置停運(yùn)可能出現(xiàn)冰凍的現(xiàn)象。I)換熱裝置采用干法氮?dú)獗ｐB(yǎng)，防止由于濕法保養(yǎng)時(shí)水中溶有的氧氣對(duì)換熱管發(fā)生氧腐蝕。


圖I是一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意2換熱器管板結(jié)構(gòu)主視3換熱器管板結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
具體實(shí)施例方式如圖I所示一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，在低溫?zé)煹繧內(nèi)設(shè)置多個(gè)換熱器管板2，多個(gè)換熱器管板的進(jìn)出口串聯(lián)和并聯(lián)連接；串聯(lián)和并聯(lián)的多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道3連接在低溫?zé)煹劳獾臒峤粨Q器4上，在閉合管道上設(shè)置有循環(huán)泵5、控制壓力表6，放氣閥7。在多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道上設(shè)置有補(bǔ)液管路8，補(bǔ)液管路上有閥門9和補(bǔ)液泵10。補(bǔ)液泵與閉合管道上的控制壓力表連接。如圖2、3所示換熱器管板是由換熱管11與管板12強(qiáng)度焊接和貼脹連接組成，熱器管板表面澆注有耐酸保溫混凝土 13。在換熱器管板下方設(shè)置自動(dòng)聲波吹灰器14和自動(dòng)落灰裝置15。換熱器管板在煙氣出口處設(shè)置有判斷煙氣露點(diǎn)檢查管16。低溫?zé)煔鉄峄厥障到y(tǒng)工藝描述本系統(tǒng)主要是利用鍋爐低溫?zé)煹罋獾牟糠譄崃款A(yù)熱電廠或其它工礦企業(yè)的工藝設(shè)備所產(chǎn)生的冷凝水或除鹽水，經(jīng)預(yù)熱后的凝結(jié)水或除鹽水進(jìn)入熱力除氧器。本系統(tǒng)充分考慮了低溫?zé)煹罋鈱?duì)換熱裝置的低溫腐蝕作用，因此采用間接式余熱回收系統(tǒng)。本系統(tǒng)由一次和二次換熱系統(tǒng)組成。一次換熱系統(tǒng)是低溫?zé)煔馀c換熱裝置內(nèi)的循環(huán)水(除鹽水或軟化水)之間的熱交換過(guò)程。二次換熱系統(tǒng)是一次換熱的熱水與被要加熱的冷凝水或除鹽水之間的熱交換過(guò)程。一次換熱系統(tǒng)是由換熱裝置，循環(huán)水泵，補(bǔ)水定壓裝置，防汽化裝置等組成。二次換熱系統(tǒng)主要由板式換熱器與加壓泵等組成。其工藝過(guò)程如下變頻加壓泵將給水輸送到板式換熱器與一次換熱系統(tǒng)的高溫出水進(jìn)行熱量交換， 被加熱的凝水或除鹽水進(jìn)入熱力除氧器，換熱后的一次水進(jìn)入一次換熱系統(tǒng)。本系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中必須控制一次換熱裝置后的排煙溫度，當(dāng)排煙溫度低于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)二次換熱系統(tǒng)的變頻加壓泵調(diào)節(jié)，自動(dòng)減少進(jìn)入板式換熱器的水流量，使排煙溫度升高到規(guī)定值。當(dāng)排煙溫度高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)變頻加壓泵調(diào)節(jié)，自動(dòng)增加進(jìn)入板式換熱器的水流量，使排煙溫度減少到規(guī)定值。一次系統(tǒng)的補(bǔ)水定壓裝置主要用于保證一次回水的壓力和防止循環(huán)泵的汽蝕。本裝置的工藝為當(dāng)一次水回水壓力低于設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)水泵自動(dòng)開(kāi)啟，對(duì)一次系統(tǒng)補(bǔ)水；當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉補(bǔ)水泵。當(dāng)突然停電時(shí)，要手動(dòng)打開(kāi)防汽化水管網(wǎng)的閥門，確保一次換熱裝置內(nèi)的壓力高于其汽化壓力。一次換熱系統(tǒng)的防凍措施與ZJR系統(tǒng)相同。換熱裝置描述本系統(tǒng)所用的換熱裝置可直接放置在鍋爐排煙煙道內(nèi)，也可放置在旁通煙道內(nèi)。 本換熱裝置采用模塊化設(shè)計(jì)理念，即換熱裝置由若干個(gè)換熱器并聯(lián)組成一個(gè)換熱單元，同時(shí)幾個(gè)換熱單元串聯(lián)布置，從而實(shí)現(xiàn)低溫?zé)煔鉄崃炕厥盏哪康?。每個(gè)換熱器與主進(jìn)出水管之間通過(guò)閥門連接，這樣安裝的目的是，當(dāng)某一換熱器發(fā)生故障時(shí)，可關(guān)閉該換熱器或該換熱單元，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的停機(jī)。換熱裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)換熱器可整裝出廠，便于安裝和檢修。換熱器采用U型管換熱器結(jié)構(gòu)形式，換熱管與管板采用強(qiáng)度焊接+貼脹連接。換熱器管板與煙氣接觸部分采用耐酸保溫混凝土澆注，目的防止煙氣測(cè)管板的腐蝕，同時(shí)有利于管板的絕熱。換熱器基本換熱元件為高頻連續(xù)焊翅片管，無(wú)縫換熱管與翅片的材料選用石化行業(yè)常用的耐硫酸腐蝕09CrCuSb鋼(ND鋼)。換熱器的其它受壓元件，如管板，管箱等材料分別為16MnII和Q345R。換熱器可水平或垂直布置在煙道內(nèi)。換熱器與煙道連接采用壓力容器密封結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，不存在冷空氣漏入的可能。本換熱裝置設(shè)置自動(dòng)聲波吹灰器，可確保換熱裝置的換熱面在整個(gè)使用過(guò)程中換熱面的清潔。本換熱裝置設(shè)置自動(dòng)落灰裝置，落灰裝置由兩個(gè)汽缸分別進(jìn)行壓緊和開(kāi)啟。落灰裝置的密封采用化工行業(yè)成熟使用的結(jié)構(gòu)形式，同樣不存在冷空氣漏入的可能。本換熱裝置在煙氣出口處設(shè)置判斷煙氣露點(diǎn)檢查管，其用于檢查由于鍋爐煤種的變化而出現(xiàn)的煙氣不同漏點(diǎn)溫度。同時(shí)也可以通過(guò)定期檢驗(yàn)煙氣露點(diǎn)檢查管的腐蝕情況， 科學(xué)合理地預(yù)測(cè)換熱裝置的檢修時(shí)間。另為，定期檢驗(yàn)煙氣露點(diǎn)檢查管，也可確定不發(fā)生低溫腐蝕傾向時(shí)的排煙溫度，從而為合理地確定燃燒不同煤種的排煙溫度給出依據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，其特征在于在低溫?zé)煹纼?nèi)設(shè)置多個(gè)換熱器管板，換熱器管板是由換熱管與管板強(qiáng)度焊接和貼脹連接組成的換熱器管板，熱器管板表面澆注有耐酸保溫混凝土 ；多個(gè)換熱器管板的進(jìn)出口串聯(lián)和并聯(lián)連接；串聯(lián)和并聯(lián)的多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道連接在低溫?zé)煹劳獾臒峤粨Q器上，在閉合管道上設(shè)置有循環(huán)泵、控制壓力表，放氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，其特征在于在多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道上設(shè)置有補(bǔ)液管路，補(bǔ)液管路上有閥門和補(bǔ)液泵，補(bǔ)液泵與閉合管道上的控制壓力表連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，其特征在于在換熱器管板下方設(shè)置自動(dòng)聲波吹灰器和自動(dòng)落灰裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，其特征在于換熱器管板在煙氣出口處設(shè)置有判斷煙氣露點(diǎn)檢查管。
全文摘要
一種低溫?zé)煹罋鉄崃炕厥占袄孟到y(tǒng)，在低溫?zé)煹纼?nèi)設(shè)置多個(gè)換熱器管板，換熱器管板是由換熱管與管板強(qiáng)度焊接和貼脹連接組成的換熱器管板，熱器管板表面澆注有耐酸保溫混凝土；多個(gè)換熱器管板的進(jìn)出口串聯(lián)和并聯(lián)連接；串聯(lián)和并聯(lián)的多個(gè)換熱器管板的總進(jìn)口和總出口由閉合管道連接在低溫?zé)煹劳獾臒峤粨Q器上，在閉合管道上設(shè)置有循環(huán)泵、壓力表，放氣閥。本系統(tǒng)以現(xiàn)在鍋爐行業(yè)已成熟的耐硫酸腐蝕換熱元件，自動(dòng)控制系統(tǒng)，換熱面清潔技術(shù)等為基礎(chǔ)，完善的熱工工藝，并將各子系統(tǒng)合理的整合在一起，它既能有效地防止低溫?zé)煔鈱?duì)換熱裝置的腐蝕又能實(shí)現(xiàn)鍋爐低溫?zé)煔獠糠譄崃康幕厥占袄谩?br> 文檔編號(hào)F22D1/02GK102588944SQ20121004722
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者李學(xué)會(huì), 李志誠(chéng), 李耀榮, 王冠, 石克強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津?qū)毘蓹C(jī)械制造股份有限公司