一种MGGH换热系统的制作方法

本发明涉及电力行业排烟处理设备技术领域，尤其涉及一种MGGH换热系统。

背景技术：

为了适应GB13553-2011《火电厂大气污染物排放标准》的规定，燃煤发电企业在排烟前需要进行相应的脱硫处理，目前，国内外的烟气脱硫处理技术主要采取的换热器有回转式烟气换热器(RGGH)和中间热媒体烟气换热器(MGGH)2种，其中，MGGH以其节能、运行经济性和可靠性的优势，具有较大的市场前景。

MGGH是利用原烟的高温加热媒介，降低烟气温度，减少烟气流量，提高烟气处理性能，再使用媒介加热低温净烟气，使其排放温度升高，易于消散；现有技术的MGGH大多以管式、翅片式为主，烟气与冷却水管道表面接触实现换热，接触面积小，换热行程过长，排烟压降大，且换热管束的设计和布置无法充分利用换热箱体内的有效换热面积，同时，由于烟气与换热管是垂直接触，排烟阻力大，冷却水管道的背风面和滞留区易积灰，不易进行清理，导致其换热性能降低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑、排烟阻力小、清理方便及换热效率高的MGGH换热系统。

本发明的一种MGGH换热系统是通过以下技术方案予以实现，其包括依次设置于烟气排放管上的升温换热器、脱硫除尘设备和降温换热器，管道连接升温换热器的媒介进口和降温换热器的媒介出口、以及管道连接升温换热器的媒介出口和降温换热器的媒介进口，形成传热媒介的封闭循环回路，封闭循环回路上设有媒介补偿罐、循环泵以及媒介加热器；

其中，升温换热器和降温换热器均包括：

壳体，其上、下端设有进烟通道和排烟通道，进烟通道由进口法兰和进烟导向筒构成，排烟通道由出口法兰和排烟导向筒构成，进烟导向筒和排烟导向筒的内壁设有导烟斜度；

与壳体连通的汇流箱，媒介进口和媒介出口分别设于其两端；

以及位于壳体内部的板式热交换模组，其一端与汇流箱连接，板式热交换模组包括数个平行于排烟方向均匀排列的换热板，换热板的两侧分别设有烟道支撑凸起和媒介道支撑凸起，相邻换热板的媒介道支撑凸起相抵靠或媒介道支撑凸起与换热板的板平面相抵靠并连接，形成连通媒介进口和媒介出口的密封的传热媒介折程流道，传热媒介折程流道包括数个具有独立介质进出口的周向通道及设置在周向通道内使传热媒介沿周向通道往复折程流动的分程隔板，相邻换热板的烟道支撑凸起之间形成排烟一次流过通道。

进一步地，升温换热器和降温换热器的排烟通道内均设有温度变送器，媒介加热器还连接有加热电磁阀，封闭循环回路还设有连通降温换热器的媒介进口和媒介出口的一旁通支路，旁通支路上设有旁通电磁阀，升温换热器上的温度变送器与加热电磁阀电性连接，降温换热器上的温度变 送器与旁通电磁阀电性连接。

进一步地，分程隔板至少为一个，传热媒介折程流道的折程数为偶数，汇流箱位于壳体一侧，且其内部设有隔板，隔板将汇流箱内隔绝成与媒介进口连通的入口分流区和与媒介出口连通的出口汇流区。

进一步地，分程隔板至少为一个，传热媒介折程流道的折程数为奇数，汇流箱由位于壳体两侧的两个分壳体组成。

进一步地，媒介道支撑凸起和烟道支撑凸起为冲压波纹凸起、焊筋或板筋。

进一步地，板式热交换模组的另一端与壳体之间设有弹性体，弹性体为弹簧或橡胶。

进一步地，板式热交换模组的另一端与壳体之间设有柔性板，柔性板包括一体成型形成卡靠于板式热交换模组端角上的L形靠板、与壳体侧面贴紧定位的固定板以及连接L形靠板和固定板的弯折曲板。

本发明的有益效果是：

1.在封闭循环回路内的传热媒介的循环换热下，利用原烟的热量加热净烟气，可实现低耗能烟气处理，烟气处理效果显著，同时，结构简单，投入和运行成本低，运行可靠；

2.排烟经过降温换热器和升温换热器时，在进烟导向筒的导烟斜度的导向作用下，排烟在板式热交换模组内流场分布均匀，壁面出现冷热不均衡现象，提高换热效率；

3.排烟在热交换模组内和传热媒介进行多程交错逆流换热，相互接触面积大，因此，换热行程可较大程度缩短，换热器的结构更加紧凑，更 易于安装在排烟管道或烟囱上，且升温换热器和降温换热器的距离不受限制；

4.换热板两侧分别设有支撑凸起，不仅可形成传热媒介和排烟通道，同时也可提高换热板承受两侧压力差的能力，防止换热板变形导致的密封失效的问题，且板式热交换模组本身为一个可独立实现密封热交换的模块，不需与壳体侧面形成密封，因此，长期运行可靠，且易于进行模块化组装。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中升温换热器的结构示意图；

图3是图2中柔性板的结构示意图；

图4是本发明的换热板对的逆向流动模式原理图；

图5是本发明的换热板对的顺向流动模式原理图。

图中：1.升温换热器，10.壳体，11.柔性板，111.固定板，112.弯折曲板，113.L形靠板，12.板式热交换模组，121.换热板对，1211.分程隔板，1212.周向通道，1213.烟道支撑凸起，1214.媒介道支撑凸起，13.排烟通道，131.出口法兰，132.排烟导向筒，14.进烟通道，141.进口法兰，142.进烟导向筒，15.汇流箱，16.媒介出口，17.媒介进口，18.汇流箱盖板，19.隔板，2.降温换热器，3.旁通电磁阀，4.媒介补偿罐，5.循环泵，6.媒介加热器，7.加热电磁阀，8.脱硫除尘设备；

A：排烟，B：传热媒介(可为水、冷却液或油等换热系数高的液体)。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-5所示，本发明的一种板式低温省煤器，其包括依次设置于烟气排放管上的升温换热器1、脱硫除尘设备8和降温换热器2，管道连接升温换热器1的媒介进口17和降温换热器2的媒介出口16、以及管道连接升温换热器1的媒介出口16和降温换热器2的媒介进口17，形成传热媒介的封闭循环回路，封闭循环回路上设有媒介补偿罐4、循环泵5以及媒介加热器6，媒介补偿罐4可补充封闭循环回路中的传热媒介，稳定回路内的媒介压力，循环泵5提供传热媒介循环动力，媒介加热器6设于升温换热器1的媒介进口17后端，对进入升温换热器1的传热媒介进行加热，保证排烟温度；

其中，升温换热器1和降温换热器2的结构一致，其均包括：

壳体10，其上、下端设有进烟通道14和排烟通道13，进烟通道14由进口法兰141和进烟导向筒142构成，排烟通道13由出口法兰131和排烟导向筒132构成，进烟导向筒142和排烟导向筒132的内壁设有导烟斜度，即进烟导向筒142和排烟导向筒132具有锥形内腔，或进烟导向筒142和排烟导向筒132的内腔四壁均为与排烟方向形成大于0°夹角的斜壁，可根据需要和壳体10的形状选择；同时壳体10的上下端端口上还设有拉杆或拉筋(图中未示)，用于固定和限位板式热交换模组12；

与壳体10连通的汇流箱15，媒介进口17和媒介出口16分别设于其两端；

以及位于壳体10内部的板式热交换模组12，其一端与汇流箱15连接， 板式热交换模组12包括数个平行于排烟方向均匀排列的换热板，换热板的两侧分别设有烟道支撑凸起1213和媒介道支撑凸起1214，相邻换热板的媒介道支撑凸起1214相抵靠，或者一换热板上的媒介道支撑凸起1214与另一换热板上板平面相抵靠，并连接形成连通媒介进口17和媒介出口16的密封的传热媒介折程流道，传热媒介折程流道包括数个具有独立介质进出口的周向通道1212及设置在周向通道1212内使传热媒介沿周向通道1212往复折程流动的分程隔板1211，相邻换热板的烟道支撑凸起1213之间形成排烟一次流过通道，相邻换热板的烟道支撑凸起1213之间形成排烟一次流过通道，烟道支撑凸起1213可相对抵靠接触连接，也可烟道支撑凸起1213与换热板的板平面相抵靠接触连接，防止热胀变形，排烟与传热媒介流向相互垂直，并在流过板式热交换模组12内呈交错逆流进行换热；

如图4所示，分程隔板1211将周向通道1212分为进出口通道及折程通道，进出口通道宽度与折程通道宽度可相同，也可以不同；各程通道宽度可相同，也可以不同；折程数以及每程通道宽度可根据需要进行调整；

两个换热板叠合后在形成周向通道1212的两侧媒介道支撑凸起1214和作为分程隔板1211的媒介道支撑凸起1214进行电阻焊或者粘结连接，周向通道1212两侧连续焊形成密封的媒介折程流道，分程隔板1211可以压紧接触连接、连续焊、间断焊或多点焊，形成内部具有密封的多程折程流道的换热板对121；换热板对121内的传热媒介压力大于换热板对121之间的排烟压力；换热板对121之间的烟道支撑凸起1213相互抵靠或者烟道支撑凸起1213与板平面抵靠，形成与排烟流向平行的排烟一次流过 通道；媒介道支撑凸起1214和烟道支撑凸起1213可为冲压波纹凸起、焊筋或板筋，媒介道支撑凸起1214和烟道支撑凸起1213为对称或非对称，即换热板两侧的凸起深度可相等，也可不等；凸起可为各种波纹形式，媒介道支撑凸起1214和烟道支撑凸起12133不仅可形成传热媒介和排烟的通道，同时可相互支撑，提高换热板承受两侧压力差的能力，防止换热板变形导致的密封失效的问题，且板式热交换模组12本身为一个可独立实现密封热交换的模块，不需与壳体10侧面形成密封，因此，长期运行可靠，易于进行模块化组装和大规模生产；

换热板可采用碳钢、不锈钢、钛及其合金、镍及其镍基合金或其它钢种或有色金属，其耐温范围在-196～1200℃。

因此，该发明的MGGH与现有技术相比，原烟首先进入降温换热器2与传热介质发生热交换，实现降温，降温后的原烟温度降低，同时流量减小，能够充分地在位于降温换热器2前端的脱硫除尘设备8中进行充分地脱硫和除尘，有效降低排烟的含硫量；传热媒介在降温换热器2中吸热后，由循环泵5驱动在封闭循环回路内流动，于升温换热器1中放热，对处理后的净烟气加热，提高净烟气的排放温度，防止净烟气被凝结的水汽吸附腐蚀烟道或烟囱，使净烟气更易、更快速升至高空消散；因此，该换热系统可实现低耗能烟气处理，烟气处理效果显著，同时，结构简单，投入和运行成本低，使用可靠；

如图2所示，排烟经过降温换热器2和升温换热器1时，在其锥形进烟导向筒142的导向作用下，排烟在板式热交换模组12内流场分布均匀，壁面出现冷热不均衡现象，提高换热效率；排烟在热交换模组内和传热媒 介进行多程交错逆流换热，相互接触面积大，因此，换热行程可较大程度缩短，换热器的结构更加紧凑，更易于安装在排烟管道或烟囱上；换热板平行于排烟流向设置，排烟阻力小，同时，换热器内部易于进行清理和维护；换热板两侧分别设有支撑凸起，不仅可形成传热媒介和排烟通道13，同时也可提高换热板承受两侧压力差的能力。

如图1所示，升温换热器1和降温换热器2的排烟通道13内均设有温度变送器，媒介加热器6还连接有加热电磁阀7，封闭循环回路还设有连通降温换热器2的媒介进口17和媒介出口16的一旁通支路，旁通支路上设有旁通电磁阀3，升温换热器1上的温度变送器与加热电磁阀7电性连接，降温换热器2上的温度变送器与旁通电磁阀3电性连接，加热电磁阀7和旁通电磁阀3分别根据排烟通道13内的排烟温度启动媒介加热器6或旁通支路，在满足烟气处理要求的基础上，进一步节省不必要的能源消耗。

本例中分程隔板1211至少为一个，传热媒介折程流道的折程数为偶数，传热媒介进出口在同一边，汇流箱15位于壳体10一侧，结构紧凑，在汇流箱15的一侧还可设有可拆卸的汇流箱盖板18，便于清理和检修板式热交换模组12内的流道，汇流箱15内部设有隔板19，隔板19将汇流箱15内隔绝成与媒介进口17连通的入口分流区和与媒介出口16连通的出口汇流区；当分程隔板1211为偶数时，介质便在周向通道1212内完成奇数次折程，介质进出口在不同边，进出流动方向相同,汇流箱15由位于壳体10两侧的两个分壳体10组成。

如图4所示，当传热媒介为逆向流动时，换热板组叠后，竖直方向作 为排烟的进出口通道，即排烟由进烟导向筒142导向从下方进入，一次流过板片，从上方流出，传热媒介横向往复折程流动，从侧边下方第一程通道口进入，通过多次折程后，从侧边上方第一程通道口流出，即冷源进出为逆向流动；当然两者流动方向也可以倒置，以前者所述的流动方向为最优选。

如图5所示，当传热媒介为顺向流动时，换热板组叠后，竖直方向作为排烟的进出口通道，即排烟由进烟导向筒142导向从上边进入，一次流过板片，从下边流出，传热媒介横向往复折程流动，从侧边一端下方第一程通道口进入，通过多次折程后，从侧边另一端上方第一程通道口流出，即传热媒介进出为顺向流动；当然两者流动方向也可以倒置。

本例中，板式热交换模组12的另一端与壳体10为柔性连接，受热时，板式热交换模组12内的各传热板发生膨胀变形，相互挤压易发生密封失效和介质泄漏混杂，换热器作用失效，板式热交换模组12的另一端与壳体10之间预设柔性变形空间，吸收热胀变形，提高凝汽器寿命，柔性连接可通过板式热交换模组12的另一端与壳体10之间设有弹性体实现，弹性体为弹簧或橡胶，也可通过板式热交换模组12的另一端与壳体10之间设置柔性板11实现，如图3所示，柔性板11包括折弯形成卡靠于板式热交换模组12端角上的L形靠板113、与壳体10侧面贴紧定位的固定板111以及连接L形靠板113和固定板111的弯折曲板112。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。