深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，该省煤器包括水箱、烟箱、隔板和换热管，水箱和烟箱通过隔板隔开，各自密封，隔板上插有搪玻璃热管，搪玻璃热管与隔板密封固定，搪玻璃热管上部位于水箱内，下部位于烟箱内，搪玻璃热管的基管内壁开设有螺旋沟槽，内装工质为水乙醇的共沸混合物，由冷拔无缝钢管制成的基管经表面喷砂、静电喷涂瓷粉、850℃～870℃条件下搪烧、电火花检测、灌装工质、真空处理等工序制成搪玻璃热管，确保耐腐蚀性和优良的传热性能并保证了设备运行的安全可靠，使烟气余热得到充分利用，增加燃煤的利用效率，减少污染物的排放，在保证了脱硫效率和设备安全的条件下节约了水资源。
【专利说明】深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器
【技术领域】
[0001]本发明涉及到工业窑炉领域，具体涉及一种深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器。
【背景技术】
[0002]工业锅炉、窑炉在生产过程中会产生大量的烟气，其中含有形成酸雨的二氧化硫、构成温室效应的二氧化碳大多来源于工业烟气的排放，工业生产排放的烟气是环境污染物的最大来源。近年来我国的环境恶化引起了国际国内的广泛重视，为治理环境国家投入了大量的人力物力。
[0003]火力发电锅炉排烟设计温度一般是140°C，其他锅炉排烟温度可达到180°C。由于烟气脱硫温度以及锅炉配备的脱硫装置所需的温度为低于80°C，因此需要通过大量喷水降低烟气温度来满足脱硫需要。这样既浪费了宝贵的水资源，又将烟气中的热能白白的排放掉。
[0004]在电厂中，锅炉的排烟余热问题(即锅炉排烟温度高)一直是困扰着人们的一个难题。因为仅仅锅炉的排烟温度高这一项损失所造成的能源消耗就相当可观。据统计，在火力发电厂中，锅炉的排烟热损失占锅炉热损失的70%?80%。受热面污染程度随着锅炉运行时间而加剧，且燃烧煤种变化，实际排烟温度要比设计温度高20°C?30°C。锅炉的排烟温度过高，造成了火力发电厂燃煤消耗量增加，同时由于燃煤量的增加也加大了污染物的排放。
[0005]传统电站排烟脱硫方式存在如下缺点:
[0006](I)湿法烟气脱硫装置吸收塔内壁防腐材料、玻璃钢喷淋层和聚丙烯(PP)除雾器等塔内件，耐温许可温度要求低于80°C。为了保证脱硫效率并保障脱硫装置设备安全，常规的方法是对烟气采用喷水降温的方法，把烟温降到80°C左右，才能保证了脱硫装置的安全可靠性运行。
[0007](2)300MW机组脱硫因降低烟气温度喷淋水年需耗量17.52万吨，还对周围环境构成热污染。
[0008](3)采用喷淋水降温的方式，在运行一定时间以后会产生结垢或流道堵塞等故障，需要定期维护，否则会明显地影响脱硫设备的正常运行。
[0009]为了解决脱硫效率和脱硫设备污染浪费的问题，有人提出设置换热装置于脱硫塔之前，将烟气温度降低后再排入脱硫塔，同时充分利用烟气中的热能，但是由于烟气降温后，大部分处于露点以下，烟气中的硫会形成酸性物质，酸性低温烟气对换热设备的腐蚀严重，使得该技术存在重大的缺陷。
[0010]由于上述问题的存在，本发明人对排烟及换热设备进行了深入研究，以便于解决脱硫设备污染浪费的问题，并克服酸性低温烟气对换热设备腐蚀问题。
【发明内容】
[0011]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现，通过设置搪玻璃热管低温省煤器，该省煤器包括水箱和烟箱，水箱和烟箱通过隔板隔开，水箱位于上方，烟箱位于下方，隔板上设有多个通孔，通孔上插有搪玻璃热管，搪玻璃热管与隔板密封固定，搪玻璃热管上部位于水箱内，下部位于烟箱内；搪玻璃热管包括基管和基管外表面上的搪玻璃层，基管为无缝钢管，其内部为真空的，内壁开设有螺旋沟槽，内装工质为水乙醇的共沸混合物；搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为270?280 μ m,搪玻璃层与基管之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准，即保证F36.5mm钢球(200g) 450mm高度自由落下无明显破坏；
[0012]搪玻璃热管通过以下工艺制备:由冷拔无缝钢管制成的基管7a经表面喷砂、静电涂布玻璃釉粉、860°C条件下搪烧、电火花检测、灌装工质、真空处理等工序制成，其中，喷砂后的表面清洁度为Sa3，表面粗糙度为40 μ m，玻璃釉粉为以二氧化硅和氧化钴、氧化镍等元素混合后，经过1300°C高温烧制并粉碎而成的无机材料，其中二氧化硅含量为70%以上，氧化钴含量为10%?20%，氧化镍含量为10%?20% ;基管为冷拔的低碳无缝钢管确保其耐腐蚀性和优良的传热性能并保证了设备运行的安全可靠；从而完成本发明。
[0013]本发明的主要目的在于提供以下方面:
[0014](I)深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，该省煤器包括:
[0015]水箱3和烟箱6，二者通过隔板5分隔开，水箱3位于隔板上方，烟箱6位于隔板下方；和
[0016]多根竖直设置的搪玻璃热管7，其两端密封，包括基管7a及其外表面上设置的搪玻璃层7b，热管穿过隔板5上开设的孔，并与隔板5密封连接，热管上部位于水箱3内，下部位于烟箱11内；
[0017]所述的搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为250-300 μ m;搪玻璃层7b与基管7a之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准；
[0018]所述搪玻璃热管7通过以下工艺制备:
[0019]①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，使得基管外表面的清洁度达到Sa3，表面粗糙度达到40 μ m,
[0020]②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为小于240 目；
[0021]③静电涂布后的钢质基管在850°C?870°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成塘玻璃层，
[0022]④对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管7。
[0023](2)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，玻璃釉粉为以二氧化硅和氧化钴、氧化镍等元素混合后，经过1300°C高温烧制并粉碎而成的无机材料，其中二氧化硅含量为70%以上，氧化钴含量为10%?20%，氧化镍含量为10%?20% ;基管为冷拔的低碳无缝钢管。
[0024](3)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，搪玻璃层的厚度为270?280 μ m。
[0025](4)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，所述搪玻璃热管7通过以下工艺制备:
[0026]①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，清除钢管表面的氧化层及锈蚀层，并使得基管外表面的清洁度达到Sa3，粗糙度达到40 μ m,
[0027]②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为240目，
[0028]③对静电涂布后的钢质基管在860°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成搪玻璃层，
[0029]④对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管7。
[0030](5)根据上述(I)或(4)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，搪玻璃热管7的加工工艺中，搪烧之后，灌装工质和真空处理之前对搪烧所得的带有搪玻璃层的基管进行检测，剔除存在针孔缺陷的带有搪玻璃层的基管。
[0031](6)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，所述基管为两端密封的真空中空管，内部装有液态工质，液态工质的体积小于中空部分空间体积的五分之一；搪玻璃热管7的基管的内壁上开设有螺旋沟槽，
[0032]其中，工质为水和乙醇的共沸混合物。
[0033](7)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，多根搪玻璃热管7并联布置，各个搪玻璃热管7之间不连通。
[0034](8)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，水箱3包括四个侧面和上下底面，其内部设置多个导流板4，导流板为金属板，导流板平行地穿插于多个搪玻璃热管7之间，导流板与水箱的上底面、下底面和一个侧面相连接，相邻导流板所连接的侧面为相对位置的侧面，水箱外部顶部设置排气阀I和安全阀2 ;水箱3外部开设有进水口和出水口，进水口位于烟气出口方向，出水口位于烟气进口方向；
[0035]烟箱内部底部设置有下隔板8，其上开孔，开孔位置与隔板上的孔相对应，搪玻璃热管7底端放置于下隔板的孔内，烟箱外部开设有进烟口和排烟口。
[0036](9)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，由引风机9把烟气经过进烟口引入搪玻璃热管低温省煤器10的烟箱6内，经搪玻璃热管7换热降温后的烟气从排烟口进入烟道11，再进入脱硫塔12，烟气脱硫后通过烟囱13排放到大气中。
[0037](10)根据上述(I)所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，当烟气经过烟箱3时，将热量传递给搪玻璃热管7内部的工质，工质处在真空状态，受热后汽化，汽化后的蒸汽向上移动，将热能以潜热的形式传递到搪玻璃热管的上方，与水箱3中的冷凝水进行换热，搪玻璃热管7汽化的工质经过换热后冷凝，依靠重力沿着搪玻璃热管7内壁流回到搪玻璃热管7的底部，受热后再次汽化进行循环换热。
[0038]本发明的有益效果在于:
[0039](I)本发明提供的搪玻璃热管外表面经过涂布瓷粉并搪烧处理，使得其可以代替昂贵的不锈钢等稀有金属，对于各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗腐蚀性；
[0040](2)本发明提供的搪玻璃热管内壁上开设有螺旋沟槽，使得流体在管内产生螺旋运动，并且具有一定的径向速度，从而有效地强化管内对流换热；
[0041](3)本发明提供的搪玻璃热管内部工质为水和乙醇的共沸混合物，通过相变进行换热，使得该换热管的换热效率增大，换热充分、迅速；
[0042](4)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器上的各个搪玻璃热管之间并联设置，使得各个搪玻璃热管之间互不干扰，当一个或部分损坏时，该搪玻璃热管低温省煤器仍然可以正常工作；
[0043](5)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器设置于烟道中，利用烟气的热量给锅炉用水加热，使得锅炉系统的热量得以充分利用，提高了锅炉的效率；
[0044](6)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器设置于烟道中，降低了烟气的温度，使得后续的脱硫塔可以直接进行脱硫处理，避免了喷水降温的工艺过程，节约水资源，并且避免环境污染；
[0045](7)本发明提供的搪玻璃热管将无缝钢管光管进行喷砂处理，再进行搪烧，使得搪玻璃热管不会因尖角而产生漏点，同时还避免了因结构复杂而产生应力；
[0046](8)本发明提供的搪玻璃热管通过采用静电喷涂技术进行涂装玻璃釉粉，使得静电瓷粉颗粒精细，保证了涂装玻璃釉层厚度均匀以及瓷层烧成后的致密性；
[0047](9)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器的水箱内设置导流板，确保该设备水箱内的冷凝水流经全部的搪玻璃热管，使得换热充分，从而增强了省煤器的换热能力；
[0048](10)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器结构简单，节水节能，易于维护，运行可
O
【专利附图】
【附图说明】
:
[0049]图1示出根据本发明一种优选实施方式的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器整体结构示意图；
[0050]图2示出根据本发明一种优选实施方式的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器搪玻璃热管结构示意图；
[0051]图3示出根据本发明一种优选实施方式的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器工作系统结构示意图；
[0052]图4示出根据本发明一种优选实施方式的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器水箱横截面示意图。
[0053]附图标号说明:
[0054]1-放气阀
[0055]2-安全阀
[0056]3-水箱
[0057]4-导流板
[0058]5-隔板
[0059]6-烟箱管
[0060]7-搪玻璃热管
[0061]7a_ 基管
[0062]7b-搪玻璃层
[0063]8-下隔板
[0064]9-引风机
[0065]10-搪玻璃热管低温省煤器
[0066]11-烟道
[0067]12-脱硫塔
[0068]13-烟囱
【具体实施方式】
[0069]下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0070]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0071]根据本发明提供的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器的一种优选的实施方式中，如图1所示，该省煤器包括:隔板5、水箱3、烟箱6和搪玻璃热管7，其中水箱和烟箱都是密封结构，位于隔板的两侧，通过隔板分隔开，水箱在上，烟箱在下；搪玻璃热管7穿过隔板5上开设的孔并与隔板密封固定为一体，搪玻璃热管7的上部位于水箱内，并称搪玻璃热管7位于水箱内的上部为散热端，搪玻璃热管7的下部位于烟箱内，并称搪玻璃热管7位于烟箱内的下部为受热端。
[0072]在一个优选的实施方式中，烟箱6和水箱3都是独自密封的结构，水箱3的下底面为隔板5的上表面，烟箱6的上底面为隔板5的下底面。
[0073]在一个优选的实施方式中，烟箱6的上顶面是隔板5，水箱3的下底面也是隔板5，与隔板5相关的部件都焊接在隔板5上。
[0074]在一个优选的实施方式中，如图1所示，搪玻璃热管低温省煤器10内部设置有多个竖直放置的搪玻璃热管7，搪玻璃热管7并联布置，即各个搪玻璃热管7之间不连通，当其中一个搪玻璃热管7损坏时，不影响其他的搪玻璃热管7正常工作，以此保证设备运行的安全可靠性。
[0075]在一个优选的实施方式中，如图1所示，搪玻璃热管7垂直于水平方向设置，以便于冷凝的工作液顺利回流到搪玻璃热管7的底部。
[0076]在一个优选的实施方式中，如图1、4中所示，水箱3包括四个侧面和上下底面，其内部设置多个导流板4，导流板为金属板，导流板平行地穿插于多个搪玻璃热管7之间，导流板与水箱的上底面、下底面和一个侧面相连接，相邻导流板所连接的侧面为相对位置的侧面，各个导流板与水箱共同构成了一个冷凝水流通通道，冷凝水从一侧流入，另一侧流出，并与烟气流向成逆向，该通道蜿蜒曲折，而且搪玻璃热管7都排列在通道内，使得冷凝水流经水流通道时，充分地与搪玻璃热管7接触，进行充分换热，提高换热效率，提高热能的利用率。
[0077]在一个优选的实施方式中，如图1所示，在水箱顶部设置排气阀I和安全阀2以保证水箱的安全，水箱3外部开设有进水口和出水口，冷凝水从进水口流入，从出水口流出，以便于冷凝水的流动，其中，进水口与排烟口设置方向相同，出水口和进烟口设置方向相同。
[0078]在一个优选的实施方式中，如图1所示，在烟箱内部的底部设置下隔板8，下隔板8上开有多个孔，开孔位置与隔板5上的孔的位置相对应，搪玻璃热管7的底端放置于下隔板的孔内，完成搪玻璃热管7的定位，保证搪玻璃热管7的相对位置固定不动。
[0079]在一个优选的实施方式中，如图1、2所不,搪玻璃热管7的基管7a的内壁上开设有螺旋沟槽；螺旋形沟槽通过提高管内侧对流换热，达到该传热元件总传热能力增大的目的，这样就克服传统换热设备热效率低的难题。
[0080]在一个优选的实施方式中，如图1、2所示，基管为两端密封的真空中空管，内部装有液态工质，液态工质的体积小于中空部分空间体积的五分之一，本发明中优选的选用液态工质的体积为中空部分空间体积的五分之一。
[0081]在一个优选的实施方式中，工质为水和乙醇的共沸混合物，当烟气经过烟箱3时，将热量传递给搪玻璃热管7内部的工质，工质处在真空状态，受热后汽化，汽化后的蒸汽向上移动，将热能传以潜热的形式递到搪玻璃热管7的上方，与水箱3中的冷凝水进行换热，搪玻璃热管7汽化的工质经过换热后冷凝，依靠重力沿着搪玻璃热管7内壁流回到搪玻璃热管7的底部，受热后再次汽化进行循环换热，由低压加热器引入水箱中的冷凝水经过加热后引入高一级低压加热器后导入锅炉中，由于进入低温省煤器的冷凝水吸收了烟气中的余热并减少了低压加热器加热冷凝水所需的抽气量，因此节约了能源。
[0082]在一个优选的实施方式中，进水口和出水口相对设置，进烟口和排烟口，进水口与进烟口相对设置，以便于热量的充分交换。
[0083]在一个优选的实施方式中，如图1、3所示，由引风机9把烟气经过进烟口引入搪玻璃热管低温省煤器10的烟箱6内，经搪玻璃热管7换热降温后的烟气从排烟口进入烟道11，再进入脱硫塔12，烟气脱硫后通过烟囱13排放到大气中。
[0084]在一个优选的实施方式中，如图1、3所不，同时可以有多个搪玻璃热管低温省煤器10共同工作。
[0085]在一个优选的实施方式中，搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为250?300 μ m，本发明中优选地选择厚度为270?280 μ m。
[0086]在一个优选的实施方式中，搪玻璃层7b与基管7a之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准，本发明中的GB/T7990-2002试验标准为机械冲击强度满足:F36.5mm钢球(200g) 450mm高度自由落下无明显破坏。
[0087]在一个优选的实施方式中，搪玻璃层具有如下特性:
[0088]耐硫酸性能(检测标准GB/T7989-2003)，试验条件:30%硫酸液中煮沸48h，试验结果:失重不大于1.566g/m2 ；
[0089]耐柠檬酸性能(检测标准GB/T9989-2005)，试验条件:100g/l的柠檬酸室温下腐蚀15mm,试验结果:不低于AA级；
[0090]耐沸水性能(IS02744-1998)，试验条件:在沸腾的蒸馏水中试验48h，试验结果:失重不大于1.8g/m2 ；
[0091]耐蒸汽性能(IS02744-1998)，试验条件:受蒸馏水蒸汽48h，试验结果:失重不大于 2g/m2 ；
[0092]针孔试验(GB/T7993-2002)，试验条件:1000V电火花试验，试验结果:全通过；
[0093]急冷试验(GB/T7987-2003)，试验条件:加热到360°C时，即刻放入水中，试验结果:5次无变化；
[0094]热急变试验(GB/T7987-2003)，试验条件:加热到500°C，即刻放入到空气中，试验结果:5次无变化；
[0095]密着力试验I (GB/T7990-2002)，试验条件:F36.5mm钢球(200g) 450mm高度自由落下，试验结果:无明显破坏；
[0096]密着力试验2 (GB/T7990-2002)，试验条件:2.Ikg子弹头状钢柱自750mm高度落下，试验结果:网状或丝状；
[0097]外观(Q/HY01-2011)，试验条件:目测，试验结果:搪玻璃面色泽均匀一致，无目测缺陷。
[0098]在一个优选的实施方式中，用于制造搪玻璃热管低温省煤器10的搪玻璃热管7是经过如下工艺过程得到的，
[0099]①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，使得基管外表面的清洁度达到Sa3，表面粗糙度达到40 μ m,
[0100]②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为小于240 目；
[0101]③静电涂布后的钢质基管在850°C?870°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成塘玻璃层，
[0102]④对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管7。
[0103]在进一步的优选实施方式中，所述搪玻璃热管7通过以下工艺制备:
[0104]①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，清除钢管表面的氧化层及锈蚀层，并使得基管外表面的清洁度达到Sa3，粗糙度达到40 μ m,
[0105]②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为240目，
[0106]③对静电涂布后的钢质基管在860°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成搪玻璃层，
[0107]④对搪烧后的带有搪玻璃层的基管进行电火花检测，剔除带有针孔等缺陷的产品，确保广品无缺陷，
[0108]⑤对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管7。
[0109]本发明中，Sa3为瑞典76年制订的“Sa_”标准，该标准分为四个等级分别为Sal、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，Sa3级相当于美国SSPC — SP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级(或白色级)。Sa3级处理的技术标准■?与Sa2.5级一样，但5%的阴影、疵点、锈蚀等都不得存在了。
[0110]在一个优选的实施方式中，二氧化硅和氧化钴、氧化镍等元素混合，其中二氧化硅含量为70%以上，氧化钴含量为10%?20%，氧化镍含量为10%?20%，所述含量为重量含量，该混合物经过1300°C高温烧制，然后将所得的固体物质粉碎制成玻璃釉粉，其中氧化钴的主要作用为提高耐腐蚀和提高耐磨度，氧化镍主要用作密着剂。
[0111]在一个优选的实施方式中，钢管为冷拔的低碳无缝钢管，优选的选用20#钢。
[0112]在一个优选的实施方式中，搪玻璃热管低温省煤器如图1、2、3、4所示，搪玻璃热管7，包括基管7a及其外表面上设置的搪玻璃层7b，搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为275 μ m ;搪玻璃层7b与基管7a之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准。
[0113]所述搪玻璃热管7通过以下工艺制备:
[0114]①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，使得基管外表面的清洁度达到Sa3，表面粗糙度达到40 μ m,
[0115]②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为240目；
[0116]③静电涂布后的钢质基管在860°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成搪玻璃层，
[0117]④对搪烧后的带有搪玻璃层的基管进行电火花检测，剔除带有针孔等缺陷的产品，确保广品无缺陷，
[0118]⑤对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管7 ο
[0119]工作的电站锅炉的发电机组功率:300丽；
[0120]进入省煤器受热端烟气体积流量77.5 X 14NmVh ；
[0121]进入省煤器受热端的烟气温度:126°C ；
[0122]流出省煤器的受热端烟气温度:80°C ；
[0123]进入省煤器的冷端水的温度:60°C ；
[0124]流出省煤器的散热端水的温度:94°C ；
[0125]水侧介质流速:0.75m/s ；
[0126]水侧雷诺数:Rei=4880；
[0127]烟气侧管间最大流速:7.98m/s ；
[0128]烟气侧对流换热系数:47.3ff/ (m2°C )；
[0129]省煤器总传热系数:90.1ff/(m20C )；
[0130]对数平均温差:31°C;
[0131]传热面积:528m2 ;冷凝水质量流量:265t/h ；
[0132]回收烟气余热的功率:13301kW ;
[0133]烟气侧阻力:563Pa;
[0134]水侧阻力:40kPa;
[0135]管材(基管):无缝钢管，20#钢；其外径为38mm,壁厚为3mm ；
[0136]搪玻璃热管其外径为38.55mm,壁厚为3.275mm ；
[0137]管长5.5m/根,受热端管长4.3m,散热端管长1.2m ；
[0138]单台热管根数:853;
[0139]单台省煤器外形尺寸:2.08X1.6X5.8m;
[0140]省煤器总台数:16;
[0141]该省煤器与300丽机组相配合使用，从电站锅炉排烟中回收13301kW功率的热量能够使体积流量265t/h的冷凝水升温34°C，冷凝水经过省煤器加热后可以流入锅炉或者用作他用，如供暖等。
[0142]共回收烟气热量为13301kW，回收热量折合标准煤(7000kcal/kg) 1634kg/h ;标准煤耗率降低2.53g/ (kff-h);减少CO2排放4281kg/h,减少SO2排放39kg/h，减少NOx排放12kg/h。
[0143]本发明中所述的搪玻璃热管低温省煤器10即为深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器。
[0144]本发明的有益效果在于:
[0145](I)本发明提供的搪玻璃热管外表面经过涂布玻璃釉粉并搪烧处理，使得其可以代替昂贵的不锈钢等稀有金属，对于各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的抗腐性；
[0146](2)本发明提供的搪玻璃热管内壁上开设有螺旋沟槽，使得流体在管内产生螺旋运动，并且具有一定的径向速度，从而有效地强化管内对流换热；
[0147](3)本发明提供的搪玻璃热管内部工质为水乙醇的共沸混合物，通过相变进行换热，使得该换热管的换热效率增大，换热充分、迅速；
[0148](4)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器上的各个搪玻璃热管之间并联设置，使得各个搪玻璃热管之间互不干扰，当一个或部分损坏时，该搪玻璃热管低温省煤器仍然可以正常工作；
[0149](5)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器设置于烟道中，利用烟气的热量给锅炉用水加热，使得锅炉系统的热量得以充分利用，提高了锅炉的效率；
[0150](6)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器设置于烟道中，降低了烟气的温度，使得后续的脱硫塔可以直接进行脱硫处理，避免了喷水降温的工艺过程，节约水资源，并且避免环境污染；
[0151](7)本发明提供的搪玻璃热管将无缝钢管光管进行喷砂处理，再进行搪烧，使得搪玻璃热管不会因尖角而产生漏点，同时还避免了因结构复杂而产生应力；
[0152](8)本发明提供的搪玻璃热管通过采用静电喷涂技术进行涂装玻璃釉粉，使得静电玻璃釉粉颗粒精细，保证了涂装瓷层厚度均匀以及玻璃釉层烧成后的致密性；
[0153](9)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器的水箱内设置导流板，确保该设备水箱内的冷凝水流经全部的搪玻璃热管，使得换热充分，从而增强了省煤器的换热能力；
[0154](10)本发明提供的搪玻璃热管低温省煤器结构简单，节水节能，易于维护，运行可
O
[0155]以上结合【具体实施方式】和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，该省煤器包括: 水箱(3)和烟箱(6)，二者通过隔板(5)分隔开，水箱(3)位于隔板上方，烟箱(6)位于隔板下方；和 多根竖直设置的搪玻璃热管(7)，其两端密封，包括基管(7a)及其外表面上设置的搪玻璃层(7b)，热管穿过隔板(5)上开设的孔，并与隔板(5)密封连接，热管上部位于水箱(3)内，下部位于烟箱(11)内； 所述的搪玻璃层表面经100V电火花检测无针孔，其厚度为250?300 μ m ;搪玻璃层(7b)与基管(7a)之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准； 所述搪玻璃热管(7)通过以下工艺制备: ①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，使得基管外表面的清洁度达到Sa3，表面粗糙度达到40 μ m， ②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为小于240目； ③静电涂布后的钢质基管在850°C?870°C的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成搪玻璃层， ④对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管(7)。
2.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，玻璃釉粉为以二氧化硅和氧化钴、氧化镍等元素混合后，经过1300°C高温烧制并粉碎而成的无机材料，其中二氧化硅含量为70%以上，氧化钴含量为10%?20%，氧化镍含量为10%?20% ;基管为冷拔的低碳无缝钢管。
3.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，搪玻璃层的厚度为270?280 μ m。
4.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，所述搪玻璃热管(7)通过以下工艺制备: ①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，清除钢管表面的氧化层及锈蚀层，并使得基管外表面的清洁度达到Sa3，粗糙度达到40 μ m, ②通过静电喷涂方法在钢质热管的外表面涂布玻璃釉粉，玻璃釉粉的粒度为240目， ③对静电涂布后的钢质基管在860V的温度下进行搪烧，在钢质热管外表面形成搪玻璃层， ④对于外表面上带有搪玻璃层的基管，进行灌装工质和真空处理，得到搪玻璃热管(7)。
5.根据权利要求1或4所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，搪玻璃热管(7)的加工工艺中，搪烧之后，灌装工质和真空处理之前对搪烧所得的带有搪玻璃层的基管进行检测，剔除存在针孔缺陷的带有搪玻璃层的基管。
6.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，所述基管为两端密封的真空中空管，内部装有液态工质，液态工质的体积小于中空部分空间体积的五分之一；搪玻璃热管(7)的基管的内壁上开设有螺旋沟槽， 其中，工质为水和乙醇的共沸混合物。
7.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，多根搪玻璃热管(7)并联布置，各个搪玻璃热管(7)之间不连通。
8.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，水箱(3)包括四个侧面和上下底面，其内部设置多个导流板(4)，导流板为金属板，导流板平行地穿插于多个搪玻璃热管(7)之间，导流板与水箱的上底面、下底面和一个侧面相连接，相邻导流板所连接的侧面为相对位置的侧面，水箱外部顶部设置排气阀(I)和安全阀(2);水箱(3)外部开设有进水口和出水口，进水口位于烟气出口方向，出水口位于烟气进口方向； 烟箱内部底部设置有下隔板(8)，其上开孔，开孔位置与隔板上的孔相对应，搪玻璃热管(7)底端放置于下隔板的孔内，烟箱外部开设有进烟口和排烟口。
9.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，由引风机(9)把烟气经过进烟口弓丨入搪玻璃热管低温省煤器(10)的烟箱(6)内，经搪玻璃热管(7)换热降温后的烟气从排烟口进入烟道(11)，再进入脱硫塔(12)，烟气脱硫后通过烟囱(13 )排放到大气中。
10.根据权利要求1所述的深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，当烟气经过烟箱(3)时，将热量传递给搪玻璃热管(7)内部的工质，工质处在真空状态，受热后汽化，汽化后的蒸汽向上移动，将热能以潜热的形式传递到搪玻璃热管(7)的上方，与水箱(3)中的冷凝水进行换热，搪玻璃热管(7)汽化的工质经过换热后冷凝，依靠重力沿着搪玻璃热管(7)内壁流回到搪玻璃热管(7)的底部，受热后再次汽化进行循环换热。
【文档编号】F22D1/00GK104132325SQ201410005536
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】张福香 申请人:衡水超越节能工程有限公司