三维内外肋管一体化空气预热器及其处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电厂锅炉热交换的三维内外肋管一体化空气预热器及其烟气处理方法，包括立式箱体，箱体上、下两端设置有烟道口，上端为烟道入口，下端为烟道出口，靠近烟道口内侧设置有管板，将箱体封闭，隔断箱体内部和烟道口，多根三维内外肋管胀焊在上、下两端的管板上，固定在箱体中，三维内外肋管的管口位于烟道口中，箱体的一侧面设置有空气入口，另一侧面设置有空气出口。将空气预热器和GGH两种设备合二为一，减少设备投资，节约设备空间，实现一体化，解决原设备换热效率低、换热面酸腐蚀、结垢和堵灰等问题。预热后得到的大部分高温空气用于锅炉燃烧，剩余部分与脱硫塔流出的净烟气混合，使得混合后的净烟气温度达到环保排放标准。
【专利说明】三维内外肋管一体化空气预热器及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电厂锅炉热交换的空气预热器，具体为三维内外肋管一体化空气预热器。
【背景技术】
[0002]电厂锅炉烟气流程，脱硝一空气预热器一电袋除尘器一增压风机一气一气换热器(简称GGH)—脱硫塔一GGH —烟囱，流程中的空气预热器一般采用螺旋槽管空气预热器、光管空气预热器、热管空气预热器或回转式空气预热器。空气预热器将空气温度由20°C升高到24(T300°C，烟气温度由29(T350°C下降到14(Tl50°C。烟气流程中GGH换热设备将原烟气冷却后进入脱硫塔脱硫，脱硫后的烟气称为净烟气，再将得到的净烟气送入GGH加热。其中所使用的空气预热器和GGH存在以下问题:传热系数偏低，处于低温段的换热面存在酸腐蚀、结垢和堵灰，占地面积大，占用空间多。回转式空气预热器漏风。
【发明内容】
[0003]本发明为解决上述问题，提高设备的安全性和经济性、降低运行维护成本，采用变密度三维内、外肋管技术，提供一种一体化空气预热器，代替空气预热器和GGH。
[0004]本发明的方案如下:三维内外肋管一体化空气预热器，包括立式箱体，箱体上、下两端设置有烟道口，上端为烟道入口，下端为烟道出口，靠近烟道口内侧设置有管板，将箱体封闭，隔断箱体内部和烟道口，多根三维内外肋管胀焊在上、下两端的管板上，固定在箱体中，三维内外肋管的管口位于烟道口中，箱体的一侧面设置有空气入口，另一侧面设置有空气出口。
[0005]所述的三维内外肋管管内、外均设置有呈三角形排列的肋片。
[0006]所述的空气入口位于管板内侧的箱体侧面上，靠近烟道出口。
[0007]所述的空气出口位于管板内侧的箱体侧面上，靠近烟道入口。
[0008]所述的空气出口和空气入口位于箱体的不同侧面。
[0009]使用三维内外肋管一体化空气预热器，烟气处理器流程顺序依次为脱硝，进入空气预热器，再进入电袋除尘器，进入增压风机，进入脱硫塔，最后从烟?排出。
[0010]空气经过三维内外肋管一体化空气预热器，得到的大部分高温空气用于锅炉燃烧，其余部分与脱硫塔流出的净烟气混合，使得混合后的净烟气温度达到环保排放标准。在三维内外肋管一体化空气预热器中，烟气在三维内外肋管内流动，空气在管外的箱体中流动，空气与烟气的流动方向相逆。
[0011]本发明的优点:采用三维内外肋管换热系数高，与光管比较提高2.5飞倍，用该管件制造预热器可以减小设备体积，变密度肋技术可以解决换热面酸腐蚀、结垢和堵灰问题。使用本发明的置换电厂锅炉尾部烟道上的空气预热器，取消GGH换热设备，将空气预热器和GGH两种设备合二为一，减少设备投资，节约设备空间，实现一体化，解决原设备换热效率低、换热面酸腐蚀、结垢和堵灰等问题；预热后得到的大部分高温空气用于锅炉燃烧，剩余部分与脱硫塔流出的净烟气混合，使得混合后的净烟气温度达到环保排放标准。该一体化空气预热器也可用于能源、石油、化工、动力、原子能、冶金、医药、食品、轻工等领域的气一气热交换。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为三维内外肋管一体化空气预热器结构示意图；
图2为三维内外肋管结构示意图；
图3为采用传统空气预热器的烟气流程图；
图4为本实施例烟气流程图；
其中I——箱体，2——侧板，3——三维内外肋管，4——上管板，5——下管板，6——烟道入口，7——烟道出口，8——空气入口，9——空气出口，10——肋片。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]实施例:如图1所示，一体化空气预热器，其主体为立体式箱体，箱体上端设置烟道入口，下端设置烟道出口，在靠近烟入口的箱体内设置有上管板封闭箱体，在靠近烟出口的箱体内设置有下管板封闭箱体，将箱体内部和烟道出、入口隔尚开。在管板上设置有多个安装孔，每个安装孔插入一根三维内外肋管。三维内外肋管胀焊在上、下两端的管板上，固定在箱体中，三维内外肋管的管口位于烟道口中。在箱体的一侧板上设置有空气入口，位于管板内侧的箱体侧板上，靠近烟道出口 ；另一侧板上设置有空气出口，位于管板内侧的箱体侧板上，靠近烟道入口。
[0015]如图2所述，三维内外肋管的管内、外均设置有呈三角形排列的肋片。三维内外肋管采用切削内肋片和切削外肋片两道工序加工而形成。管体可采用商用铜管、铝管、碳钢管、不锈钢管，胚管尺寸范围为Φ50Χ2?Φ102Χ2πιπι，经一道工序切削加工的内表面呈三角形排列肋片，经二道工序切削加工的外表面呈三角形排列肋片，得到设计需要的三维内外肋管管件。
[0016]如图3所示，采用传统空气预热器，电厂锅炉烟气流程，脱硝一空气预热器一电袋除尘器一增压风机一气一气换热器(简称GGH)—脱硫塔一GGH —烟囱。
[0017]如图4所示意，使用一体化空气预热器，电厂锅炉烟气流程:脱硝一空气预热器一电袋除尘器一增压风机一脱硫塔一烟囱。去除了 GGH换热设备，将空气预热器和GGH两种设备合二为一，实现一体化。空气经过一体化空气预热器，得到的大部分高温空气用于锅炉燃烧，其余部分与脱硫塔流出的净烟气混合，使得混合后的净烟气温度达到环保排放标准。在一体化空气预热器中，烟气在三维内外肋管内流动，空气在管外的箱体中流动，空气与烟气的流动方向相逆。
[0018]本一体化空气预热器具有特点:
I)采用变密度肋技术调节壁面温度，解决了换热面酸腐蚀、结垢和堵灰问题，提高设备安全性和经济性、降低运行维护成本，延长设备运行寿命。
[0019]2)—体化空气预热器与光管空气预热器比较，可提高换热量4倍，提高换热效率45%，节约材料40%以上，减小空气预热器体积，节省占地面积和空间。
[0020] 3) 一体化空气预热器烟气与空气的流动方式与传统空气预热器不同，传统空气预热器流动方式一般为交叉流或混合流，一体化空气预热器烟气与空气流向为纯逆流流动方式，三种流动方式的传热温差逆流最大。
【权利要求】
1.三维内外肋管一体化空气预热器，包括立式箱体，其特征在于:箱体上、下两端设置有烟道口，上端为烟道入口，下端为烟道出口，靠近烟道口内侧设置有管板，将箱体封闭，隔断箱体内部和烟道口，多根三维内外肋管胀焊在上、下两端的管板上，固定在箱体中，三维内外肋管的管口位于烟道口中，箱体的一侧面设置有空气入口，另一侧面设置有空气出口。
2.根据权利要求1所述的三维内外肋管一体化空气预热器，其特征在于:所述的三维内外肋管管内、外均设置有呈三角形排列的肋片。
3.根据权利要求1所述的三维内外肋管一体化空气预热器，其特征在于:所述的空气入口位于管板内侧的箱体侧面上，靠近烟道出口。
4.根据权利要求1所述的三维内外肋管一体化空气预热器，其特征在于:所述的空气出口位于管板内侧的箱体侧面上，靠近烟道入口。
5.根据权利要求1所述的三维内外肋管一体化空气预热器，其特征在于:所述的空气出口和空气入口位于箱体的不同侧面。
6.三维内外肋管一体化空气预热器处理方法，其特征在于:烟气处理器流程顺序依次为脱硝，进入空气预热器，再进入电袋除尘器，进入增压风机，进入脱硫塔，最后从烟囱排出。
7.根据权利要求6所述的处理方法,其特征在于:空气经过三维内外肋管一体化空气预热器，得到的大部分高温空气用于锅炉燃烧，其余部分与脱硫塔流出的净烟气混合，使得混合后的净烟气温度达到环保排放标准。
8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于:在三维内外肋管一体化空气预热器中，烟气在三维内外肋管内流动，空气在管外的箱体中流动，空气与烟气的流动方向相逆。
【文档编号】F23L15/00GK104421955SQ201310366492
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】王键, 廖光亚, 高川云, 王智勇 申请人:重庆市商顺换热设备有限公司