专利名称：采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热管换热装置，特别是用余热蒸汽对湿法脱硫后的烟气进行加热的装置。
背景技术：
为了使锅炉或加热炉排放的烟气达到环保要求，许多大型用煤企业都采用湿法脱硫工艺去除烟气中的二氧化硫。但是经湿法脱硫后，烟气温度较低，一般在45℃～55℃，若不经再加热而直接排入烟囱，则容易形成酸雾腐蚀烟囱，同时也不利于烟气的扩散。因此在湿法脱硫装置后面都配有烟气再加热系统，将其加热到80℃左右再进行排放。目前应用较多的非蓄热式烟气加热器为列管式加热器，蒸汽走管内烟气走管外。它的不足之处是设备体积大，积灰严重且不易清除，烟气阻力大，操作时温度波动使换热管与管板之间产生较大的温差应力，易在管端焊缝处引起拉脱或局部裂纹、开裂，而一旦发生局部开裂或泄漏，则设备必须停车检修，设备使用寿命短。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑体积小、容易清灰、运行安全、检修方便、使用寿命长，抗低温硫酸腐蚀的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器。
本实用新型主要是由蒸汽流通的受压壳体、脱硫烟气流通的烟道及传热元件热管束三部分组成的。其中蒸汽流通的受压壳体是由筒体及上下两端的拱形封头组成的承压容器，在该受压壳体顶部设有安全阀接口、蒸汽进口、检查孔及排气口。在受压壳体底部设有冷凝水出口。该受压壳体设在支承机构上，其可以是支架，也可以是裙座。上述受压壳体的侧面设有与其相连的烟道箱体，其有两个平行的竖直侧板，它们的一侧分别与另一竖直侧板的两侧相连，它们的另一侧同与受压壳体相连，该两平行侧板之间所夹的受压壳体为其与烟道箱体的公用部分。上述两平行的侧板与受压壳体的连接可以是固定连接如焊接，也可以是用紧固件活动连接。在该箱体的上开口上设热烟气出口组件，该箱体的下开口上设倒锥形斗，在该倒锥形斗的下端设有控制其开关的阀门，该阀门最好是自动排灰阀。在烟道箱体下部设侧开口，其上设有脱硫烟气进口组件。上述烟道箱体设在支架上。本实用新型的传热元件为热管，其为内部抽真空后再充入传热工质的密封腔体。若干根并列的上述热管穿过并固定(焊接或螺纹连接后密封)在受压壳体公用部分的通孔上，吸热段位于受压壳体内，端部呈自由状态；放热段位于烟道箱体内，其端部插在支撑板上与其对应的通孔内，并使每根热管与水平成5℃～15℃倾角，且吸热段低于放热段以使热管能正常工作。上述支撑板为设在箱体内并与竖直侧板平行的孔板，其上下两端均固定在该侧板上。为方便维修，在与受压壳体公用部分对应的侧板上设有开孔，其上设有由紧固件固定的盖板。另在烟道箱体上设有吹灰器，最好每隔数排热管设一个吹灰器。在烟道出口组件上设温度计及压力计，通过它们显示数据的变化来控制吹灰器的运行。为延长本装置的使用寿命，最好在热管的外表面以及凡与烟气接触的物体表面均设防腐层，如箱体的内表面及受压壳体公用部分的外表面等均设防腐层。
本实用新型的工作过程是从脱硫塔出来的温度约40℃的脱硫烟气，由本实用新型的烟气进口进入烟道箱体内，烟气由下至上横掠热管的放热段，与其进行热量交换；另向受压壳体的蒸汽进口通入压力为0.1～0.7MPa的饱和蒸汽或过热蒸汽，蒸汽由上至下穿过热管的吸热段，热管内的传导工质可将水蒸汽的显热或汽化潜热吸收，由液态变为汽态并从热管的吸热段移到放热段，在放热段将热量传给烟道箱体内的低温烟气，使烟气的温度升高达到排放温度，再从本实用新型的烟气出口排到烟囱.受压壳体内的蒸汽当释放热量后即变成冷凝水，从受压壳体底部的冷凝水出口排出。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.它以热管为传热载体，热管的吸热段和放热段相互隔开，完全没有烟气泄漏和冷热介质互串的可能。热管本身密封且传热元件之间彼此独立工作，在加热器运行中一旦发生少量传热元件因腐蚀而穿孔时，冷热流体也不会发生混合，不必立即停车进行处理，不影响生产系统的正常运行。
2.所有的热管两端均为悬臂，可自由伸缩，有效地消除了温差热应力。
3.由于水蒸汽走管外，大大减小了流动阻力，而且与传统的列管式相比不易结垢堵塞，既使结垢也很容易清洗。同时蒸汽在管外加热不会由于热负荷过高而引起管内水击，损坏换热管。
4.热管在传热过程中不需要任何动力，在长期运行过程中可节省大量费用。
5.冷热流体在管外横掠热管且完全逆流换热，具有较高的对数平均温差，气流分布均匀，不易产生沟流而影响换热。
6.传热热管外表面喷镀一层致密的抗硫酸腐蚀的搪瓷保护层，另外烟道箱体、受压壳体公用部分以及凡与脱硫烟气接触的表面均涂有环氧树脂胶泥防腐层，其既能防酸、碱介质的腐蚀、酸碱交替腐蚀和耐海水腐蚀，还不易积灰并容易清除，而且耐磨损。
7.根据热管均温性好的特点，热管工作壁温也可升高，放热段腐蚀程度大大降低。
8.烟道箱体内的吹灰器可进行定期清灰，以保证设备的长期高效运行。另外烟道箱体的侧板部分可活联接，以便在设备大修期间打开进行人工清灰。
图1是本实用新型主视局剖示意图。
图2是本实用新型俯视示意图。
具体实施方式
在图1和图2所示的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器的示意图中，由筒体及上下两端的拱形封头组成的受压壳体1顶部设有安全阀接口2、蒸汽进口3、检查孔4及排气孔5。设在裙座6上的受压壳体底部设有冷凝水出口7，设在支架8上的烟道箱体9有两个平行的竖直侧板，它们的一侧分别与另一竖直侧板的两侧相连，它们的另一侧同与受压壳体相连。在该箱体的上开口上设热烟气出口组件10，该组件上设有温度11和压力计12。该箱体的下箱板为倒锥形斗13，在该倒锥形斗的下端设自动排灰阀14。在烟道箱体下部设侧开口，其上设有脱硫烟气进口组件15。若干根并列的热管16穿过并焊接在受压壳体公用部分的通孔上，其呈光管状的吸热段位于受压壳体内，端部呈自由状态；表面设有翅片的放热段位于烟道箱体内，端部插在支撑板17上与其对应的通孔内，每根热管与水平成10°倾角，且吸热段低于放热段。上述支撑板为设在箱体内并与竖直侧板平行的孔板，其上下两端均固定在该侧板上。在与受压壳体公用部分对应的侧板上设有开孔，其上设有由紧固件固定的盖板18。在上述烟道箱体上设有两个吹灰器19，其有一根两端封闭的分配管20，其一侧中部设有一个大口径接管21，其为气体进口，其可以进空气，如现场有余热蒸汽最好进余热蒸汽。在与上述大口径接管相对一侧的管壁上设有4个小口径接管22，这些小口径接管穿过箱体上的通孔伸到箱体内，端部为气体出口。另在热管外表面覆盖有搪瓷防腐层，在烟道箱体、受压壳体公用部分以及凡与脱硫烟气接触的相体表面均设有环氧树脂胶泥防腐层。
权利要求1.一种采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其特征在于设在支承机构上的受压壳体顶部设有安全阀接口、蒸汽进口、检查孔及排气孔，该受压壳体底部设有冷凝水出口，设在支架上的烟道箱体有两个平行的竖直侧板，它们的一侧分别与另一竖直侧板两侧相连，它们的另一侧同与受压壳体相连，在该箱体的上开口上设热烟气出口组件，下开口上设除灰阀门，另在烟道箱体下部设侧开口，其上设有脱硫烟气进口组件，热管穿过并固定在受压壳体公用部分的通孔上，其吸热段位于受压壳体内，放热段位于烟道箱体内，端部插在支撑板上对应的通孔内，每根热管与水平成5°～15°倾角且吸热段低于放热段。
2.根据权利要求1所述的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其特征在于在烟道箱体上设有吹灰器。
3.根据权利要求1或2所述的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其特征在于箱体的下箱板为倒锥形斗，在该倒锥形斗的下端设阀门。
4.根据权利要求3所述的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其特征在于在与烟气接触的物体表面设防腐层。
5.根据权利要求4所述的采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其特征在于在受压壳体公用部分对应的箱体侧板上设有开孔，其上设有由紧固件固定的盖板。
专利摘要一种采用蒸汽加热的热管式脱硫烟气加热器，其受压壳体顶部设有安全阀接口、蒸汽进口、检查孔及排气孔，该受压壳体底部设有冷凝水出口。烟道箱体有两个平行的竖直侧板，它们的另一侧同与受压壳体相连，在该箱体的上开口上设热烟气出口组件，下开口上设除灰阀门，另在烟道箱体下部设侧开口，其上设有脱硫烟气进口组件，热管穿过并固定在受压壳体公用部分的通孔上，其吸热段位于受压壳体内，放热段位于烟道箱体内，端部插在支撑板上对应的通孔内，每根热管与水平成5°～15°倾角且吸热段低于放热段。本实用新型结构紧凑体积小、容易清灰、冷热介质不会互串、运行安全、检修方便、使用寿命长，抗低温硫酸腐蚀。
文档编号B01D53/50GK2880228SQ20062008918
公开日2007年3月21日 申请日期2006年1月28日 优先权日2006年1月28日
发明者王先中 申请人:大连熵立得传热技术有限公司