專利名稱：高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于鍋爐或加熱爐余熱回收系統中的高效抗低溫腐 蝕的水熱媒空氣預熱器。
背景技術：
空氣預熱器是鍋爐或加熱爐尾部余熱回收的主要設備。 一般空氣預熱器都 存在低溫酸露點腐蝕現象，即當空氣預熱器的管壁溫度低于酸露點溫度時，煙 氣中的SO:,就會在管壁凝結為硫酸，腐蝕受熱面。酸露點溫度的高低受燃料含 硫量、爐子負荷等多種因素的影響。目前，鍋爐和加熱爐上通常采用的空氣預 熱器主要是管式空氣預熱器和熱管空氣預熱器，都無法避免露點腐蝕問題，使 用壽命很短。發(fā)明內容本實用新型是為了克服普通空氣預熱器存在的上述缺點而提供的一種高 效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，通過該水熱媒空氣預熱器能夠充分回收利 用煙氣余熱，防止產生低溫酸露點腐蝕，使用壽命長、運行管理方便。本實用新型采取的技術方案是 一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱 器，其特點是，包括至少一余熱回收部件；至少一余熱利用部件； 一第一熱 媒水管道，該第一熱媒水管道連接在余熱回收部件的輸出端與余熱利用部件的 輸入端之間； 一第二熱媒水管道，該第二熱媒水管道連接在余熱利用部件的輸 出端與余熱回收部件的輸入端之間； 一旁通管段，連接在第一熱媒水管道和第 二熱媒水管道之間，該旁通管段上設置旁通調節(jié)裝置； 一循環(huán)泵部件，該循環(huán) 泵部件串接在第二熱媒水管道管段上，布置在旁通管段和余熱利用部件的輸出 端混合后的第二熱媒水管段上。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的每一余熱回收部件包括一個煙氣換熱器，該煙氣換熱器設有熱煙道和冷煙道，所述的熱煙 道設置在煙氣換熱器的進口端，所述的冷煙道設置在煙氣換熱器的出口端；所 述的余熱回收部件還包括連接余熱回收部件的輸出端的余熱回收部件輸出管 段和連接余熱回收部件的輸入端的余熱回收部件輸入管段；所述的余熱回收部件輸出管段上設置安全闊、溫度計、排氣裝置以及閥門，其中所述的安全閥設置在閥門前面；所述的余熱回收部件輸入管段上設置閥門；所述的余熱利用部件包括一個空氣換熱器，該空氣換熱器設有熱風道和冷 風道，所述的熱風道設置在空氣換熱器的出口端，所述的冷風道設置在空氣換 熱器的進口端；所述的余熱利用部件還包括連接余熱利用部件的輸入端的余熱 利用部件輸入管段和連接余熱利用部件的輸出端的余熱利用部件輸出管段；所 述的余熱利用部件輸入管段和余熱利用部件輸出管段上分別設置一閥門；所述的第一熱媒水管道連接在余熱回收部件輸出管段的出口端與余熱利 用部件輸入管段的入口端之間；所述的第二熱媒水管道連接在余熱利用部件輸出管段的出口端與余熱回 收部件輸入管段的入口端之間。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的余熱回收部 件為一個，所述的余熱利用部件也為一個；所述的第一熱媒水管道連接在煙氣 換熱器的輸出端與空氣換熱器的輸入端之間；所述的第二熱媒水管道連接在空 氣換熱器的輸出端與煙氣換熱器的輸入端之間。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的余熱回收部 件為兩個或兩個以上，相互并聯；所述的余熱利用部件為兩個或兩個以上，相 互并聯；所述的第一熱媒水管道連接在兩個或兩個以上并聯的余熱回收部件的 輸出端與兩個或兩個以上并聯的余熱利用部件輸入端之間；所述的第二熱媒水 管道連接在兩個或兩個以上并聯的余熱利用部件的輸出端與兩個或兩個以上 并聯的余熱回收部件的輸入端之間。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的第一熱媒水 管道和第二熱媒水管道中的熱媒水是除氧給水或除鹽給水。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的循環(huán)泵部件 由兩個并聯的循環(huán)水泵構成， 一開一備，互為備用。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，還包括一用于輸入 熱媒水水源的定壓水管道，該定壓水管道可以接在位于循環(huán)泵進口的第二熱媒 水管道的管段上，也可以接在位于循環(huán)泵出口的第二熱媒水管道的管段上。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，還包括一用于去加 熱其他冷源的外送水管道，連接在第一熱媒水管道上。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，所述的旁通調節(jié) 裝置可以為手動或自動調節(jié)；當該旁通調節(jié)裝置打開時，所述的從余熱回收部件輸出端輸出的熱媒水分 成兩路， 一路通過第一熱媒水管道到余熱利用部件，另一路從旁通調節(jié)裝置輸 出經第二熱媒水管道與從余熱利用部件輸出的熱媒水混合再輸出到余熱回收 部件。上述一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其中，還包括分別設置在 每個余熱回收部件和每個余熱利用部件的冷煙道和熱風道上、以及循環(huán)泵進口 或出口端的溫度計。由于本實用新型采用了以上的技術方案，以給水作熱媒在煙氣換熱器和空 氣換熱器之間通過管道建立一個循環(huán)，可自動保持煙氣換熱器受熱面的最低壁 溫高于酸露點溫度，從而避免了低溫腐蝕，具有使用壽命長、維修費用低的優(yōu) 點。


本實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖進一步給出。 圖1是本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器的一個實施例 的結構示意圖。圖2是本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器的另一實施例 的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，這是本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器的 一個實施例的結構示意圖。本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱一余熱回收部件l,該余熱回收部件包括一個煙氣換熱器ll，該煙氣換熱 器設有熱煙道111和冷煙道112，所述的熱煙道111設置在煙氣換熱器的進口 端，所述的冷煙道112設置在煙氣換熱器的出口端；所述的余熱回收部件還包 括連接余熱回收部件的輸出端的余熱回收部件輸出管段114和連接余熱回收部 件的輸入端的余熱回收部件輸入管段113。所述的余熱回收部件輸出管段114 上設置安全閥13、溫度計15、排氣裝置14以及閥門12-1;排氣裝置14設在 煙氣換熱器11輸出端的第一熱媒水管道上，當熱媒水中有氣體析出時，即可 聚集在排氣裝置14中，定時排出。在煙氣換熱器ll輸出端的第一熱媒水管道 上設置安全閥13，該安全閥13布置在閥門12-l前面，當熱媒水的壓力高于安 全閥13的設定壓力時，安全閥自動起跳，確保系統的安全。在所述的余熱回 收部件輸入管段113上設置閥門12-2。一余熱利用部件2，該余熱利用部件包括一個空氣換熱器2 1，該空氣換熱 器設有熱風道212和冷風道211，所述的熱風道212設置在空氣換熱器的出口 端，所述的冷風道211設置在空氣換熱器的進口端；還包括連接余熱利用部件 的輸入端的余熱利用部件輸入管段213,連接余熱利用部件的輸出端的余熱利 用部件輸出管段214;所述的余熱利用部件輸入管段213和余熱利用部件輸出 管段214上分別設置一閥門21-1和21-2。上述在煙氣換熱器11和空氣換熱器21的熱媒水輸入端和輸出端設置的閥 門的作用是當煙氣換熱器11或空氣換熱器21需要維修時，可以用閥門將熱 媒水隔斷，并將煙氣換熱器11或空氣換熱器21單獨切出。一第一熱媒水管道5 ，該第一熱媒水管道連接在余熱回收部件的輸出端與 余熱利用部件的輸入端之間；一第二熱媒水管道5'，該第二熱媒水管道連接在余熱利用部件的輸出端 與余熱回收部件的輸入端之間；在煙氣換熱器的輸出端的第一熱媒水管道和輸入端的第二熱媒水管道之 間設置旁通管段41，其上設置旁通調節(jié)裝置4。當該旁通調節(jié)裝置打開時，所 述的從余熱回收部件輸出端輸出的熱媒水分成兩路， 一路通過第一熱媒水管道 到余熱利用部件，另一路從旁通調節(jié)裝置輸出經第二熱媒水管道與從余熱利用部件輸出的熱媒水混合再輸出到余熱回收部件；所述的旁通調節(jié)裝置可以為手 動或自動調節(jié)，用于調節(jié)進入空氣換熱器21的熱媒水流量，控制空氣換熱器21的換熱量，使進入煙氣換熱器11的熱媒水的溫度高于煙氣的酸露點溫度，從而避免了低溫腐蝕。一循環(huán)泵部件3，該循環(huán)泵部件串接在第二熱媒水管道管段上，布置在旁 通管段和余熱利用部件的輸出端混合后的第二熱媒水管段上。該循環(huán)泵部件3 包括兩臺并聯的循環(huán)泵31、32，為熱媒水在上述熱交換系統中的流動提供動力， 兩臺循環(huán)泵在運行時一開一備，互為備用，當一臺循環(huán)泵發(fā)生故障時，另一臺 循環(huán)泵自動啟動，確保系統連續(xù)運行。所述的第一熱媒水管道5連接在余熱回收部件輸出管段114的出口端與余 熱利用部件輸入管段213的入口端之間；所述的第二熱媒水管道5'連接在余 熱利用部件輸出管段214的出口端與余熱回收部件輸入管段113的入口端之 間。將所述的煙氣換熱器11、空氣換熱器21通過第一熱媒水管道5、第二熱 媒水管道5'的連通組成一個循環(huán)系統。該循環(huán)系統以熱媒水作為熱載體，在 煙氣換熱器中吸收熱量，再到空氣換熱器中放出熱量將空氣預熱，如此源源不 斷。在所述的第一熱媒水管道5上還接有連接熱媒水水源的定壓水管道6，所 述熱媒水以除氧或除鹽給水作為熱交換系統的熱媒介。定壓水管道6的另一個 作用是保持所述的熱交換系統內的熱媒水具有一定的壓力，以防止熱媒水汽 化。所述的定壓水管可以接在位于循環(huán)泵進口的第二熱媒水管道上，也可以接 在位于循環(huán)泵出口的第二熱媒水管道上。當熱媒水在煙氣換熱器11中吸收的熱量過多而空氣換熱器21無法全部利 用時，可以在煙氣換熱器11的輸出端的第一熱媒水管道上加一路外送水管道 7，按需要將部件高溫的熱媒水送到其它裝置去加熱其它冷源。(注如果沒 有外送水管道7，則該系統為封閉式循環(huán)，運行中不消耗水；若有外送水管道 7，則該系統為開發(fā)式循環(huán)，需要不斷從定壓水管道6補水)。煙氣換熱器11的煙氣進出口端分別設置熱煙道111和冷煙道112，用于煙 氣的流通放熱?？諝鈸Q熱器21的空氣進出口端分別設置冷風道211和熱風道 212，用于空氣的流通預熱。為掌握整個熱交換的效果，本實用新型在冷煙道112、熱風道212和第二熱媒水管道5，上還分別設有溫度計16、 215、 5， -1。 其中第二熱媒水管道上設置的溫度計5' -l位于旁通調節(jié)裝置4之后、循環(huán)泵 部件3之前或之后。進入煙氣換熱器11的熱媒水的溫度可以通過設置在循環(huán) 泵部件3進口或出口端的第二熱媒水管道上溫度計5' -1來指示。本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，還可用于多臺鍋爐 或加熱爐的余熱回收系統，采用多個余熱回收部件并聯和多個余熱利用部件并 聯、再利用第一熱媒水管道和第二熱媒水管道循環(huán)連接構成。所述的多個余熱 回收部件和多個余熱利用部件的數量可相同或不相同?，F以兩臺爐子的余熱回 收系統為例進行說明，請參閱圖2。這是本實用新型一種高效抗低溫腐蝕的水 熱媒空氣預熱器的另一實施例的結構示意圖。該實施例與上述實施不同的地方 是該高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器余熱回收部件由兩臺并聯的煙氣換 熱器、和在每個煙氣換熱器的煙氣換熱器輸出管段上設置的安全閥、排氣裝 置、溫度計、以及在每個煙氣換熱器輸出管段和煙氣換熱器輸入管段上設置的 閥門構成；余熱利用部分由兩臺并聯的空氣換熱器以及在每個空氣換熱器輸出 管段和空氣換熱器輸入管段上設置的閥門構成。具體結構是包括兩臺并聯的煙氣換熱器11、 11'，兩煙氣換熱器的煙氣 換熱器輸出管段上分別連接安全閥13、 13，、排氣裝置14、 14，、溫度計15、 15，、以及閥門12-1、 12' -1。兩個煙氣換熱器的煙氣換熱器輸入管段上分別 連接一閥門12-2、 12， -2。兩個煙氣換熱器各包括熱煙道111、 111，及冷煙 道112、 112'。使用時，所述的兩煙氣換熱器的煙氣換熱器輸出管段的出口端 并聯，兩煙氣換熱器的煙氣換熱器輸入管段的入口端并聯。該高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器還包括兩并聯的空氣換熱器21、 21，，每個空氣換熱器各包括一閥門、冷風道211、 211'及熱風道212、212'， 兩臺空氣換熱器出口和進口分別并接。所述的第一熱媒水管道5連接在兩余熱回收部件輸出管段的出口端并聯點 A與兩余熱利用部件輸入管段的入口端并聯點C之間；所述的第二熱媒水管道 5'連接在兩余熱利用部件輸出管段的出口端并聯點D與兩余熱回收部件輸入 管段的入口端并聯點B之間。將兩臺煙氣換熱器ll、兩臺空氣換熱器21通過 兩熱媒水管道組成一個循環(huán)系統。由于煙氣換熱器和空氣換熱器的進出口都設置了閥門，所以每臺換熱器的熱媒水流量都可以調節(jié)，另外若任意一臺換熱器 出現故障需要維修時，都可以通過閥門把熱媒水隔斷，單獨切出。本實用新型以除氧給水作中間熱載體在煙氣換熱器和空氣換熱器之間通 過熱媒水管道建立一個循環(huán)熱交換系統，在熱媒水管道上還接有除氧給水管。 在煙氣換熱器的出口熱媒水管道和進口熱媒水管道之間設置旁通調節(jié)裝置，用 于控制高溫熱媒水進入空氣換熱器的流量，保證煙氣換熱器入口熱媒水的溫度 高于煙氣酸露點溫度，空氣預熱器是在無低溫腐蝕的狀態(tài)下運行，因此具有壽 命長、維修費用低；系統性能可靠，便于調節(jié)的優(yōu)點。
權利要求1.一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其特征在于，包括至少一余熱回收部件；至少一余熱利用部件；一第一熱媒水管道，該第一熱媒水管道連接在余熱回收部件的輸出端與余熱利用部件的輸入端之間；一第二熱媒水管道，該第二熱媒水管道連接在余熱利用部件的輸出端與余熱回收部件的輸入端之間；一旁通管段，連接在第一熱媒水管道和第二熱媒水管道之間，該旁通管段上設置旁通調節(jié)裝置；一循環(huán)泵部件，該循環(huán)泵部件串接在第二熱媒水管道管段上，布置在旁通管段和余熱利用部件的輸出端混合后的第二熱媒水管段上。
2、 根據權利要求1所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，所述的每一余熱回收部件包括一個煙氣換熱器，該煙氣換熱器設有 熱煙道和冷煙道，所述的熱煙道設置在煙氣換熱器的進口端，所述的冷煙道設 置在煙氣換熱器的出口端；所述的余熱回收部件還包括連接余熱回收部件的輸 出端的余熱回收部件輸出管段和連接余熱回收部件的輸入端的余熱回收部件 輸入管段；所述的余熱回收部件輸出管段上設置安全闊、溫度計、排氣裝置以 及閥門，其中所述的安全闊設置在閥門前面；所述的余熱回收部件輸入管段上 設置閥門；所述的余熱利用部件包括一個空氣換熱器，該空氣換熱器設有熱風道和冷 風道，所述的熱風道設置在空氣換熱器的出口端，所述的冷風道設置在空氣換 熱器的進口端；所述的余熱利用部件還包括連接余熱利用部件的輸入端的余熱 利用部件輸入管段和連接余熱利用部件的輸出端的余熱利用部件輸出管段；所 述的余熱利用部件輸入管段和余熱利用部件輸出管段上分別設置一閥門；所述的第一熱媒水管道連接在余熱回收部件輸出管段的出口端與余熱利 用部件輸入管段的入口端之間；所述的第二熱媒水管道連接在余熱利用部件輸出管段的出口端與余熱回收部件輸入管段的入口端之間。
3、 根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，所述的余熱回收部件為一個，所述的余熱利用部件也為一個；所述 的第一熱媒水管道連接在煙氣換熱器的輸出端與空氣換熱器的輸入端之間；所 述的第二熱媒水管道連接在空氣換熱器的輸出端與煙氣換熱器的輸入端之間。
4、 根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，所述的余熱回收部件為兩個或兩個以上，相互并聯；所述的余熱利 用部件為兩個或兩個以上，相互并聯；所述的第一熱媒水管道連接在兩個或兩 個以上并聯的余熱回收部件的輸出端與兩個或兩個以上并聯的余熱利用部件 輸入端之間；所述的第二熱媒水管道連接在兩個或兩個以上并聯的余熱利用部 件的輸出端與兩個或兩個以上并聯的余熱回收部件的輸入端之間。
5、 根據權利要求1、 2、 3或4所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空 氣預熱器，其特征在于，所述的第一熱媒水管道和第二熱媒水管道中的熱媒水 是除氧給水或除鹽給水。
6 、根據權利要求1所述的一種髙效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，所述的循環(huán)泵部件由兩個并聯的循環(huán)水泵構成， 一開一備，互為備 用。
7、 根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，還包括一用于輸入熱媒水水源的定壓水管道，該定壓水管道可以接 在位于循環(huán)泵進口的第二熱媒水管道的管段上，也可以接在位于循環(huán)泵出口的 第二熱媒水管道的管段上。
8、 根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，還包括一用于去加熱其他冷源的外送水管道，連接在第一熱媒水管 道上。
9、 根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其 特征在于，所述的旁通調節(jié)裝置可以為手動或自動調節(jié)。
10、根據權利要求l所述的一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器， 其特征在于，還包括分別設置在每個余熱回收部件和每個余熱利用部件的冷煙 道和熱風道上、以及循環(huán)泵進口或出口端的溫度計。
專利摘要本實用新型公開了一種高效抗低溫腐蝕的水熱媒空氣預熱器，其特點是，包括至少一余熱回收部件；至少一余熱利用部件；一第一熱媒水管道，該第一熱媒水管道連接在余熱回收部件的輸出端與余熱利用部件的輸入端之間；一第二熱媒水管道，該第二熱媒水管道連接在余熱利用部件的輸出端與余熱回收部件的輸入端之間；一旁通管段，連接在第一熱媒水管道和第二熱媒水管道之間，該旁通管段上設置旁通調節(jié)裝置；一循環(huán)泵部件，該循環(huán)泵部件串接在第二熱媒水管道管段上，布置在旁通管段和余熱利用部件的輸出端混合后的第二熱媒水管段上。具有可在無低溫腐蝕的狀態(tài)下運行，壽命長、維修費用低；系統性能可靠，便于調節(jié)的優(yōu)點。
文檔編號F23L15/00GK201166380SQ20072007636
公開日2008年12月17日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權日2007年11月2日
發(fā)明者何新土, 雄 劉, 李傳凱, 鄭軍如 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所