锅炉脱硫烟气自循环回热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种锅炉脱硫烟气自循环回热装置，包括烟囱，其两侧并列设置若干脱硫塔，该脱硫塔与烟囱之间通过公用净烟气母管连通；一原烟气进气管从脱硫塔底部穿入，一净烟气出气管从脱硫塔顶部穿出、并向下弯折与对应的原烟气进气管交汇后并入公用净烟气母管，该原烟气进气管和净烟气出气管的交汇处设置石墨换热器。其优点为利用脱硫前高温锅炉原烟气加热脱硫后低温净烟气以提升净烟气的温度，防止该净烟气在排大气过程中遇冷析出液态水产生酸雾进而腐蚀烟道和烟囱内壁，加热过程无额外热源；脱硫装置整体烟道系统布置构思巧妙，烟气流向为单程、单向，无需设置循环增压风机，无额外电力消耗，同时占地面积小，操作维修方便，节省成本。
【专利说明】锅炉脱硫烟气自循环回热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脱硫烟气的处理装置，尤其涉及一种锅炉烟气自循环回热装置。
【背景技术】
[0002]锅炉烟气经湿法脱硫变成饱和湿烟气后通过烟道和烟?排至大气。脱硫后净烟气中的水分达到饱和态，在流经烟道和烟囱的途中由于温度下降，过饱和的气态水变成液态析出，与烟气中的二氧化硫反应生成酸雾附着在烟道和烟?内壁上，对烟道和烟?内壁形成强腐蚀，造成极大的安全隐患。
[0003]针对上述情况，目前主要的应对措施为:1、被动防腐策略，即对烟道和烟囱内壁进行高级别防腐处理，部分采用钛材作为烟?和烟道内壁防腐衬板，能有效抵抗酸雾腐蚀，但其造价高昂，同时也会消耗大量的稀有金属资源。2、应用气_(液)_气换热器(以下简称GGH)系统设备提升脱硫后净烟气的温度，可防止净烟气中的液态水遇冷析出，但升温需额外消耗热源，提高了锅炉烟气的处理成本，且投运后GGH管束严重腐蚀、鳍片脱落、穿孔严重，影响构架强度，破坏装置的安全性。热交换器区域腐蚀性物质取样后经100倍的水稀释后其PH值为1.8?2.6，说明换热器处沉积物是PH为0.2?0.6的强酸(硫酸质量分数达到7.4% )，沉积物是灰和腐蚀物质(如FeSO4, Fe2 (SO4) 3等)的混合物，在GGH的环境中CL一值可达500mg/L，另外，现有GGH系统较为复杂、腐蚀更换周期短、占地面积大、维修不易。经调查研究发现，德国脱硫烟气系统全部安装了 GGH，而且主要是回转式GGH。但是回转式GGH泄漏量大，原烟气污染脱硫后的净烟气，经过多年的运行，发现GGH是整个烟气脱硫(FGD)系统的故障点，大大影响了系统的可用率，同时据德国公司介绍，几乎100%的GGH在运行过程中都出现了故障。美国的FGD系统只有少部分安装了 GGH，采用在烟囱底部安装燃烧洁净燃料的燃烧器来加热脱硫后的烟气温度方法。
实用新型内容
[0004]实用新型目的:本实用新型的目的是提供一种节能高效的锅炉脱硫烟气自换热升温、自循环回热装置。
[0005]技术方案:本实用新型所述的锅炉脱硫烟气自循环回热装置，包括烟囱，其两侧并列设置若干脱硫塔，该脱硫塔与烟?之间通过公用净烟气母管连通；一原烟气进气管从脱硫塔下部穿入，一净烟气出气管从脱硫塔顶部穿出、并与对应的原烟气进气管交汇后并入公用净烟气母管，该原烟气进气管和净烟气出气管的交汇处设置石墨换热器。
[0006]其中，所述原烟气进气管和石墨换热器水平设置。
[0007]所述原烟气进气管和石墨换热器整体向脱硫塔水平倾斜2?3度。
[0008]所述石墨换热器包括壳体，其中水平设用于原烟气流动的石墨管，该石墨管两侧设石墨管板，该石墨管板、石墨管外管壁以及壳体内壁之间形成用于净烟气流动的通道。
[0009]所述石墨管和石墨管板分别为经过酚醛高分子浸溃剂浸溃三遍的石墨管和石墨管板。
[0010]有益效果:本实用新型与现有技术相比，其优点为:
[0011]1、利用脱硫前锅炉高温原烟气加热脱硫后低温净烟气以提升净烟气的温度，防止该净烟气在排大气过程中遇冷析出液态水产生酸雾进而腐蚀烟道和烟?内壁，同时该加热过程无需额外热源，节能环保。
[0012]2、本实用新型脱硫装置整体烟道系统布置构思巧妙，石墨换热器位于原烟气进气管、净烟气出气管和公用净烟气母管的交汇处，该系统仅改变原脱硫烟气系统的烟道方向，未改变烟道流程烟气流向，其仍为单程、单向，无需设置循环增压风机，无额外电力消耗，同时占地面积小，操作维修方便，节省成本。
[0013]3、本实用新型的气-气石墨换热器为静设备，无转动部件，不会发生机械故障，可避免常规回转式GGH的原烟气侧向净烟气侧泄漏导致系统脱硫效率降低的问题。
[0014]4、本实用新型的气-气石墨换热器的石墨管和石墨管板经过酚醛高分子浸溃剂浸溃3遍，石墨分子致密紧凑，稳定性好且强度高，能够长期有效耐受热交换器区的强酸、炉灰及腐蚀性物质的腐蚀，比耐腐蚀金属更能耐受此处的强酸和高CL—环境。
[0015]5、本实用新型的石墨换热器为光管设计，且石墨管及石墨管板的滑动系数小，具有自清洁功能，不容易发生堵塞和沉积物挂壁问题。
[0016]6、本实用新型无需对烟道和烟囱进行造价昂贵的高级别防腐，采用中等级别防腐即可，大大降低了烟道烟囱的腐蚀级别及高昂费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型石墨换热器的俯视图；
[0019]图3为图2的A-A截面图；
[0020]图4为图2的B-B截面图。
【具体实施方式】
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[0021]下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
[0022]如图1所示，本实用新型包括四个并排设置的脱硫塔2 (根据实际需要，脱硫塔可设置多个)，该脱硫塔2与烟囱I之间通过一水平横向的公用净烟气母管3连通；一纵向设置的原烟气进气管4从脱硫塔2下部穿入，一净烟气出气管5从脱硫塔2顶部垂直穿出、弯折后向下垂直延伸、并与原烟气进气管4交汇后并入公用净烟气母管3。
[0023]其中，公用净烟气母管3位于净烟气出气管5和原烟气进气管4交汇处的下方，同时在交汇处设置石墨换热器6。
[0024]如图2-4所示，石墨换热器通过型钢支架9固定在由混凝土制成的净烟气母管上方的预留口处，该石墨换热器与净烟气母管预留口之间用钢板封闭连通。
[0025]所述原烟气进气管4和石墨换热器6水平纵向设置。当然，为了防止凝结的液体聚集在原烟气进气管中，原烟气进气管和石墨换热器可以整体向脱硫塔水平倾斜2?3度，如此，凝结的液体便可沿倾斜角度流入脱硫塔中。(如图3所示)
[0026]该石墨换热器6包括壳体,其中水平设置若干石墨管7,该石墨管7与原烟气进气管4连通，形成原烟气流动的管程，同时该石墨管7两侧设石墨管板8，该石墨管板8、石墨管7外管壁以及壳体内壁之间形成的通道与净烟气进气管5连通，即作为净烟气流动的壳程。同时石墨换热器壳程上方设置非金属膨胀节10来吸收净烟气垂直烟道的热膨胀量。
[0027]所述石墨管和石墨管板为经过酚醛高分子浸溃剂浸溃三遍的石墨管和石墨管板。石墨制造过程中留下的许多相互贯通的细微空隙被浸溃剂填充后制成不透性的石墨管及石墨管板，处理后的石墨管导热系数高达120.3ff/(m.K)(实际使用中热传导效率近乎超导)，线性膨胀系数处于10_61/°C数量级范围，酚醛高分子浸溃剂热分解温度> 250°C (高于烟气自循环的最高烟气温度150°C )，石墨分子致密紧凑，稳定性好且强度高，能够长期有效耐受热交换器区的强酸、炉灰及腐蚀性物质的腐蚀，比耐腐蚀金属更能耐受此处的强酸和高CL—环境。
[0028]另外，由于所述石墨换热器导热系数远远高于金属材质，因此按光管设计即可满足换热要求，无需设置强化换热的翅片管，其烟气流速为8?12m/s，使得石墨换热管具有自清灰性能；同时石墨管及石墨管板的滑动系数小(滑动系数< 0.2)，且石墨本体及浸溃剂硬度较高，烟气中的固体小颗粒对换热管造成的摩损较小，相比其他金属类换热管有更好的自清洁功能，不容易发生堵塞和沉积物挂壁问题。
[0029]本实用新型装置中，锅炉原烟气(135°C左右)从原烟气进气管进入脱硫塔，途中原烟气的部分热量被石墨换热器吸收(原烟气温度降至110-120°C左右)，在脱硫塔中被原烟气经湿法喷淋脱硫后成为净烟气(50°C左右)，该净烟气从净烟气出气管出脱硫塔，在经过石墨换热器时吸收热量提升了净烟气的温度^5-7(TC左右)，然后从公用净烟气母管进入烟?，该净烟气中的水分为过热态，经过烟?时液态水没有析出，不会形成酸雾腐蚀烟囱内壁，能有效消除烟囱出口白色水雾。
【权利要求】
1.一种锅炉脱硫烟气自循环回热装置，其特征在于:包括烟? (1)，其两侧并列设置若干脱硫塔(2)，该脱硫塔(2)与烟囱(I)之间通过公用净烟气母管(3)连通；一原烟气进气管(4)从脱硫塔(2)下部穿入，一净烟气出气管(5)从脱硫塔(2)顶部穿出、并向下弯折与对应的原烟气进气管(4)交汇后并入公用净烟气母管(3)，该原烟气进气管(4)和净烟气出气管(5)的交汇处设置石墨换热器(6)。
2.根据权利要求1所述锅炉脱硫烟气自循环回热装置，其特征在于:所述原烟气进气管(4)和石墨换热器(6)水平设置。
3.根据权利要求1所述锅炉脱硫烟气自循环回热装置，其特征在于:所述原烟气进气管⑷和石墨换热器(6)整体向脱硫塔(2)水平倾斜2?3度。
4.根据权利要求1、2或3所述锅炉脱硫烟气自循环回热装置，其特征在于:所述石墨换热器(6)包括壳体，其中水平设置用于原烟气流动的石墨管(7)，该石墨管(7)两侧设石墨管板(8)，该石墨管板(8)、石墨管(7)外管壁以及壳体内壁之间形成用于净烟气流动的通道。
5.根据权利要求4所述锅炉脱硫烟气自循环回热装置，其特征在于:所述石墨管(7)和石墨管板(8)分别为经过酚醛高分子浸溃剂浸溃三遍的石墨管和石墨管板。
【文档编号】F23J15/00GK204042941SQ201420401957
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】黄玉伟, 韩明, 季经纬, 黄永刚 申请人:无锡华威耐火材料有限公司