专利名称：一种组合式耐低温腐蚀空气预热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石化行业加热炉烟气余热的回收领域，特别是涉及一种结合扰流子空气预热器、热管式空气预热器和搪瓷管式空气预热器可以减少加热炉排放的烟气在空气预热器中的积灰结垢，并进一步降低烟囱的排烟温度，提高燃烧空气温度的组合式耐低温腐蚀空气预热器。
背景技术：
空气预热器是一种利用高温烟气和冷空气进行换热，使烟气放热后温度下降，送入烟囱排放；使空气吸收热量后温度升高，送入燃烧系统参与燃烧的设备。其广泛应用于石化行业加热炉烟气余热的回收领域。但是随着炼油行业原料油性质日益变重，原料含硫量的不断增多，作为石化行业加热炉烟气余热回收的重点设备的空气预热器的运行效果的优劣越来越受到重视。在加热炉的生产运行过程中，空气预热器的烟气流通通道往往会因为烟气灰垢的积累而发生堵塞的问题。烟气积灰结垢通常与燃料的种类、燃烧的特性、炉子的热负荷、气流的速度、受热面的结构布置等诸多因素有关。空气预热器的受热面一旦积灰， 将会严重地影响受热面的传热效果。有统计显示在空气预热器的对流受热面积灰严重的情况下，空气预热器的传热能力会大约降低30% 50%，这将使加热炉的热效率降低5% 以上；由于加热炉的燃料能耗占炼油企业总能耗的30% 40%，不难看出烟气积灰结垢加大了企业能耗。近些年来，随着炼化企业节能减排工作的不断发展，要求加热炉的排烟温度越来越低，而烟气的低温露点腐蚀问题也日益突出。由于炼厂的一般燃料油或者燃料气中不可避免的含有少量的硫，硫燃烧生成SO2，进一步氧化生成S03。当排烟温度降低到400°C以下时，SO3就会与烟气中的水蒸气化合生成硫酸蒸汽。在排烟温度进一步降低的过程中，硫酸蒸汽会凝结下来逐渐冷凝成为液体。由于硫酸液体的存在，一方面会使烟气中的灰尘被粘附变成不易清理的湿灰、粘垢，造成空气预热器烟气通道的堵塞；另一方面硫酸液本身也会腐蚀设备的本体，导致钢结构发生化学腐蚀。由此可见，对于加热炉余热回收系统来说，空气预热器的设计必须要考虑两个问题，即烟气的积灰结垢和低温露点腐蚀问题。因此如何创设一种新型结构的组合式耐低温腐蚀空气预热器，使其能够很好的解决烟气的积灰结垢问题并防止低温露点腐蚀的发生， 同时又能够进一步降低排烟温度以利于环保，以及提高燃烧空气的温度而有益于燃烧。实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本实用新型的目的在于，克服现有的空气预热器存在的缺陷，而提供一种新型结构的组合式耐低温腐蚀空气预热器，所要解决的技术问题是使其通过采用由扰流子空气预热器、热管式空气预热器和搪瓷管式空气预热器上下串联而构成立式结构，使烟气自上而下依次流经扰流子空气预热器、热管式空气预热器和搪瓷管式空气预热器，以利用烟气的
3流动携带作用，将空气预热器内的积灰向下冲刷，减少烟气在空气预热器内的积灰结垢，同时通过在低温区间设置搪瓷管式空气预热器，利用其防腐蚀性能，可以有效防止低温露点腐蚀的发生，非常实用。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种组合式耐低温腐蚀空气预热器，其包括自上而下依次设置的一扰流子空气预热器、一热管式空气预热器以及一搪瓷管式空气预热器；其中该扰流子空气预热器的烟气通道为垂直布置，其上端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的烟气入口，其下端与该热管式空气预热器的烟气进入室连通；该扰流子空气预热器的空气通道是由多个相互平行的外表面设有翅片的翅片管水平贯穿该扰流子空气预热器的烟气通道构成，该扰流子空气预热器的空气通道的一端为该热管式空气预热器的的空气出口，另一端与下方的该热管式空气预热器的空气进入室连通；该热管式空气预热器是由设置有一组倾斜热管的隔板垂直地间隔为并列的该烟气进入室和该空气进入室，其中该烟气进入室的上端与该扰流子空气预热器的烟气通道的下端相连，该烟气进入室的下端与该搪瓷管式空气预热器的烟气通道连通；该空气进入室的上端与该扰流子空气预热器的由空气通道相连，该空气进入室的下端与该搪瓷管式空气预热器的空气通道连通；该搪瓷管式空气预热器的空气通道是由多个相互平行的外表面设有翅片并涂有搪瓷的翅片管贯穿该搪瓷管式空气预热器的烟气通道构成，其中该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的上端与该烟气进入室的下端相连，该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的下端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的烟气出口 ；该搪瓷管式空气预热器的空气通道的上端与该空气进入室的下端相连，该搪瓷管式空气预热器的空气通道的下端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的空气入口。本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的组合式耐低温腐蚀空气预热器，其中在该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的下部设置有清灰装置。前述的组合式耐低温腐蚀空气预热器，其中在该扰流子空气预热器的烟气通道内、该热管式空气预热器的烟气进入室内和该搪瓷管式空气预热器的烟气通道内分别设有吹灰器。前述的组合式耐低温腐蚀空气预热器，其中该搪瓷管式空气预热器是可拆卸的与该热管式空气预热器连接。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种组合式耐低温腐蚀空气预热器至少具有下列优点及有益效果利用本实用新型的组合式耐低温腐蚀空气预热器用来进行加热炉用高温烟气的余热回收。使经过空气预热器的高温烟气和外界冷空气进行热量交换，可以使高温烟气充分释放热量后温度降低到一定程度，再送到烟 进行排放；使低温冷空气充分吸收热量后温度升高，送至燃烧系统参与燃料的燃烧。从而使高温烟气的部分能量转移到低温的冷空气，对燃烧系统做出有益的贡献，其不但使环境得到了合理的保护，同时还增加了企业的效益。另外本实用新型的组合式耐低温腐蚀空气预热器的结构还很好的解决空气预热器烟气积灰结垢的问题，并有效的防止了空气预热器低温露点腐蚀的发生。综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I是本实用新型组合式耐低温腐蚀空气预热器的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种组合式耐低温腐蚀空气预热器其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。本实用新型是一种三级串联形式的立式组合式耐低温腐蚀空气预热器，其通过将出自加热炉对流室的高温烟气人为的分成高温区间、中温区间和低温区间三个温度区间。 并在烟气的高温区间采用扰流子空气预热器作为传热元件。由于扰流子空气预热器是石化行业加热炉使用的最早的余热回收设备之一。它具有结构简单、严密性好、结构紧凑、不易泄露、制造容易、价格便宜、无转动部件、运行可靠等优点；并且传统设计是扰流子钢管式空气预热器入口的烟气温度可以达到450°C，空气温度可以达到350°C。因此我们把扰流子钢管式空气预热器作为烟气的高温区间的换热设备，以充分利用扰流子空气预热器技术成熟可靠，可以稳定地在高温烟气中长周期运行的优势，吸收高温烟气的热量，从而保护位于烟气的中温区间和低温区间的其他空气预热器。在烟气的中温区间本实用新型采用热管式空气预热器作为传热元件。由于热管式空气预热器是目前石化行业内应用较多的一种空气预热器。它具有传热效率高，介质无毒、 无害、无腐蚀，技术成熟等优点。在环境的排烟温度不大于280°C的工作环境下，以避免热管中的介质在蒸发过程产生不凝气，而导致真空度逐渐下降，并随着不凝气的不断增加，引起热管爆管的发生，从而最终导致部分热管丧失换热能力。因此我们将热管式空气预热器作为烟气在200-280°C的中温区间内的换热设备，以充分利用热管的高效换热能力。而在烟气的低温区间本实用新型采用搪瓷管式空气预热器作为传热元件。由于搪瓷管式空气预热器是作为空气预热器低温段对付烟气低温露点腐蚀的一种常见选择，其具有耐酸、耐温、耐磨、抗结灰的特性，而其换热管表面瓷釉的配方，搪瓷层的厚度，漆膜与本体附着力，都是预热器对付烟气中硫酸腐蚀的影响因素。目前搪瓷行业生产厂家众多，技术可靠，可供选用的搪瓷产品非常丰富。因此将搪瓷管式空气预热器作为烟气在200°C到 120°C甚至更低温度的低温区间内的换热设备，烟气走管外，而空气走管内。以充分利用工业搪瓷材料具有防硫酸腐蚀的性能，提高空气预热器的低温防腐能力。其中位于低温区间的搪瓷管式空气预热器是可拆卸的，使得即使搪瓷管式空气预热器发生腐蚀，也可以方便拆下检修。本实用新型的三级串联形式的立式组合式耐低温腐蚀空气预热器的具体实施如图I所示，图I是本实用新型组合式耐低温腐蚀空气预热器的结构示意图。其通过自上而下依次设置的一扰流子空气预热器、一热管式空气预热器以及一搪瓷管式空气预热器来实现。其中该扰流子空气预热器I的烟气通道11为垂直布置，该烟气通道11的上端为本实用新型组合式耐低温露点腐蚀空气预热器的烟气入口 111，该烟气通道11的下端与该热管式空气预热器2的烟气进入室21连通。该扰流子空气预热器I的空气通道12是由多个相互平行的外表面设有翅片的翅片管水平贯穿该烟气通道11构成，该空气通道12的一端为本实用新型组合式耐低温露点腐蚀空气预热器的空气出口 121，另一端与下方的该热管式空气预热器2的空气进入室22连通。该热管式空气预热器2是由设置有一组倾斜热管的隔板垂直地间隔为并列的该烟气进入室21和该空气进入室22。其中该烟气进入室21的上端与该烟气通道11的下端相连，该烟气进入室21的下端与该搪瓷管式空气预热器3的烟气通道31连通；该空气进入室22的上端与该空气通道12的相连，该空气进入室22的下端与该搪瓷管式空气预热器3的空气通道32连通。该搪瓷管式空气预热器3的空气通道 32是由多个相互平行的外表面设有翅片并涂有搪瓷的翅片管贯穿该搪瓷管式空气预热器的烟气通道31构成，其中该烟气通道31的上端与该烟气进入室21的下端相连，该烟气通道31的下端为该本实用新型组合式耐低温腐蚀空气预热器的烟气出口 311 ;该空气通道32 的上端与该空气进入室22的下端相连，该空气通道32的下端为本实用新型组合式耐低温腐蚀空气预热器的空气入口 321。同时，在该搪瓷管式空气预热器3的烟气管道31的下部可设置有清灰装置(未图示)。在该扰流子空气预热器I的烟气通道11内、该热管式空气预热器2的烟气进入室21内和该搪瓷管式空气预热器3的烟气管道31内还可分别设有吹灰器。本实用新型的立式结构设计，可以使得烟气自上而下依次经过扰流子空气预热器I、 热管式空气预热器2和搪瓷管式空气预热器3，以利用烟气的流动携带作用，将空气预热器内的烟气积灰向下冲刷，减少烟气在空气预热器内的积灰结垢。同时通过设置于搪瓷管式空气预热器3烟气管道的下部的清灰装置，可以方便地清理空气预热器内的积灰。另外通过设置于扰流子空气预热器I、热管式空气预热器2和搪瓷管式空气预热器3内一定部位的吹灰器，还可以即时在线处理积灰。由于本实用新型的搪瓷管式空气预热器3是可拆卸的连接于热管式空气预热器2，因此即使由于炼厂使用高含硫燃料，造成了烟气的低温露点腐蚀，在检修期间也可以灵活拆卸，即仅单独更换位于低温区间的搪瓷管式空气预热器3。较佳的，本实用新型中三种空气预热器是通过角钢结构的法兰实现连接。本实用新型以上所述的扰流子空气预热器、热管式空气预热器、搪瓷管式空气预热器、清灰装置和吹灰器可以选用现有技术来实现，故本申请对其具体的结构不多作敷述。本实用新型的组合式耐低温腐蚀空气预热器可以通过设置空气调节旁路，并配合温度控制系统，实现方便灵活可靠地调节排烟温度，以适应装置负荷的变化，不同工况对空气预热器的不同要求。结合仪表专业的自动控制措施，可以实现就地(或总控制室)准确的测定排烟温度。本实用新型充分利用了三种空气预热器不同的换热特点，在烟气不同的温度区间选用适合的空气预热器，提出了解决现有空气预热器烟气积灰结垢和防止露点腐蚀的最佳方案，并进一步降低了排烟温度。[0023] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种组合式耐低温腐蚀空气预热器，其特征在于，其包括自上而下依次设置的一扰流子空气预热器、一热管式空气预热器以及一搪瓷管式空气预热器；其中该扰流子空气预热器的烟气通道为垂直布置，其上端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的烟气入口，其下端与该热管式空气预热器的烟气进入室连通；该扰流子空气预热器的空气通道是由多个相互平行的外表面设有翅片的翅片管水平贯穿该扰流子空气预热器的烟气通道构成，该扰流子空气预热器的空气通道的一端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的空气出口，另一端与下方的该热管式空气预热器的空气进入室连通；该热管式空气预热器是由设置有一组倾斜热管的隔板垂直地间隔为并列的该烟气进入室和该空气进入室，其中该烟气进入室的上端与该扰流子空气预热器的烟气通道的下端相连，该烟气进入室的下端与该搪瓷管式空气预热器的烟气通道连通；该空气进入室的上端与该扰流子空气预热器的由空气通道相连，该空气进入室的下端与该搪瓷管式空气预热器的空气通道连通；该搪瓷管式空气预热器的空气通道是由多个相互平行的外表面设有翅片并涂有搪瓷的翅片管贯穿该搪瓷管式空气预热器的烟气通道构成，其中该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的上端与该烟气进入室的下端相连，该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的下端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的烟气出口 ；该搪瓷管式空气预热器的空气通道的上端与该空气进入室的下端相连，该搪瓷管式空气预热器的空气通道的下端为该组合式耐低温腐蚀空气预热器的空气入口。
2.根据权利要求I所述的组合式耐低温腐蚀空气预热器，其特征在于其中在该搪瓷管式空气预热器的烟气通道的下部设置有清灰装置。
3.根据权利要求I或2所述的组合式耐低温腐蚀空气预热器，其特征在于其中在该扰流子空气预热器的烟气通道内、该热管式空气预热器的烟气进入室内和该搪瓷管式空气预热器的烟气通道内分别设有吹灰器。
4.根据权利要求I所述的组合式耐低温露点腐蚀空气预热器，其特征在于其中该搪瓷管式空气预热器是可拆卸的连接于该热管式空气预热器。
专利摘要本实用新型是有关于一种组合式耐低温腐蚀空气预热器，该空气预热器充分利用了三种空气预热器不同的换热特点，将扰流子空气预热器、热管式空气预热器和搪瓷管式空气预热器上下串联构成立式结构，使加热炉排出的烟气自上而下依次流经扰流子空气预热器、热管式空气预热器和搪瓷管式空气预热器，利用烟气的流动携带作用，将空气预热器内的积灰向下冲刷，减少了烟气在空气预热器内的积灰结垢的发生，同时通过在低温区间设置搪瓷管式空气预热器，充分利用其防腐蚀性能，可以有效的防止低温露点腐蚀的发生。同时由于本实用新型空气预热器三级串联形式的设计能够进一步降低排烟的温度及提高燃烧空气的温度，以有利于环保，提高企业的效益。
文档编号F23L15/00GK202350078SQ20112045405
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者刘树丹, 周立波, 杨志峰, 王海邦, 盛昌钰 申请人:洛阳合纵石化工程有限公司