本實(shí)用新型涉及一種用于鍋爐煙氣脫硝工藝的煙氣-空氣換熱器。

背景技術(shù)：

鍋爐煙氣中的氮氧化物作為主要的大氣污染物之一，已受到越來(lái)越多的關(guān)注，是國(guó)家污染控制的重點(diǎn)對(duì)象。脫硝技術(shù)就是控制氮氧化物排放濃度技術(shù)，燃煤鍋爐NOx污染控制技術(shù)包括低氮燃燒和煙氣脫硝等兩類(lèi)，在煙氣脫硝領(lǐng)域，電站鍋爐應(yīng)用較多的是選擇性催化還原工藝(簡(jiǎn)稱(chēng)SCR工藝)，其中最常用的是尿素制氨工藝，其工作原理是在280-420度溫度下，煙氣中的氮氧化物和上游煙道內(nèi)噴入的還原劑氨氣在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)生產(chǎn)氨氣和水等。脫硝工藝需要氨氣作為還原劑，因氨屬于高危險(xiǎn)物品，其儲(chǔ)存、運(yùn)輸都極為不便，所以現(xiàn)在大多數(shù)電廠(chǎng)采用尿素作為還原劑以提高脫硝工藝的安全性，尿素制氨一般采用熱解法，尿素?zé)峤庑枰锰烊粴?、燃油燃燒后的煙氣或電能加熱空氣?lái)熱解尿素，將其分解成氨氣，然后與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?。上述工藝的一個(gè)缺點(diǎn)是采用天然氣、燃油燃燒的煙氣或電能作為熱源，運(yùn)行費(fèi)用高。已投運(yùn)脫硝機(jī)組，使用較多的是電加熱器---利用電能，該工藝的常見(jiàn)問(wèn)題：電加熱器每支加熱管的電源接頭有時(shí)因一支線(xiàn)頭的小問(wèn)題造成大范圍故障；另外電加熱器也存在沖刷腐蝕現(xiàn)象；電加熱器在熱解爐內(nèi)有溫度梯度；電加熱器有一定的維護(hù)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN202609955U公開(kāi)了一種脫硝用尿素?zé)峤庵瓢惫に囇b置,包括:風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、空氣流量調(diào)節(jié)門(mén)、吹灰器、換熱器、 煙氣流量調(diào)節(jié)門(mén)、煙氣管道、尿素噴槍、熱解室、引風(fēng)機(jī)、煙囪、鍋爐；尿素溶液進(jìn)入到尿素?zé)峤馐遥患訜岱纸獬砂睔?；在尿素?zé)峤馐覂?nèi)用于加熱尿素溶液的熱源是利用鍋爐內(nèi)的高溫?zé)釤煔馔ㄟ^(guò)換熱器進(jìn)行熱量交換后加熱的空氣；鍋爐內(nèi)的熱煙氣經(jīng)過(guò)煙氣管道和煙氣流量調(diào)節(jié)門(mén)進(jìn)入換熱器，與換熱器內(nèi)的空氣換熱，換熱后的煙氣進(jìn)入引風(fēng)機(jī)入口；鍋爐風(fēng)機(jī)出口的空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)管和空氣流量調(diào)節(jié)門(mén)進(jìn)入換熱器，被煙氣加熱后送入分解室作為尿素?zé)峤鉄嵩词褂谩?/p>

然而，火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣溫度可達(dá)800℃以上，因此，需要尋求可適用于該煙氣溫度的高溫?fù)Q熱器。而從CN202609955U公開(kāi)的附圖看，雖然該技術(shù)方案中未具體提及換熱器的結(jié)構(gòu)，但是，圖中高溫?zé)煔馐撬椒较蜻M(jìn)入換熱器的，即該換熱器很有可能是受熱面水平布置。由于電廠(chǎng)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵袔в写罅糠蹓m，會(huì)積累在換熱器的換熱管壁上，該方案雖然在換熱器的煙氣側(cè)設(shè)置了吹灰器，試圖使用吹灰器來(lái)清除附著在換熱器上的粉塵，但實(shí)際使用效果不佳。同時(shí)，受熱面水平布置，管壁磨損嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于鍋爐煙氣脫硝工藝的煙氣-空氣換熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中換熱器易積灰、易損壞的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決：

一種用于鍋爐煙氣脫硝工藝的煙氣-空氣換熱器，采用管箱式換熱結(jié)構(gòu)，包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的換熱管管束、對(duì)應(yīng)設(shè)置在箱體上、下端的煙氣進(jìn)、出口，所述換熱管管束立式布置在所述箱體內(nèi)，在箱體上、下端對(duì)應(yīng)設(shè)置有與所述換熱管管束連通的上、下管板，上、下管板外端對(duì)應(yīng)設(shè)置有上管 箱和下管箱，在所述上管板上設(shè)置有隔熱結(jié)構(gòu)，所述各換熱管上端穿過(guò)所述上管板，內(nèi)套管與換熱管上端相連，內(nèi)套管穿過(guò)所述隔熱結(jié)構(gòu)與所述上管箱連通；在所述箱體的同一側(cè)設(shè)置有空氣進(jìn)、出口。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述上管箱內(nèi)層和所述煙氣進(jìn)口的接管內(nèi)層設(shè)置有保溫層。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述換熱管管束穿過(guò)一折流板，該折流板固定在所述換熱管管束的中部位置。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述空氣進(jìn)口，即殼程進(jìn)口設(shè)置在箱體的下方，空氣出口，即為殼程出口設(shè)置在所述箱體上所述空氣進(jìn)口的上方位置。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述箱體上遠(yuǎn)離所述殼程進(jìn)、出口的一側(cè)設(shè)置有一導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板和一固定在所述箱體上的通道板之間的空間形成連通通道。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述隔熱結(jié)構(gòu)包括單層或上、下兩層結(jié)構(gòu)，其中下層為陶瓷纖維層，上層為耐火材料澆注層；若為單層，為耐火材料澆注層。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述上管板與設(shè)置在所述上管箱上的掛耳之間設(shè)有膨脹節(jié)。膨脹節(jié)用于吸收換熱器殼體受熱膨脹產(chǎn)生的膨脹量，采用金屬結(jié)構(gòu)，根據(jù)膨脹量的不同可布置1個(gè)或2個(gè)膨脹環(huán)，采用不銹鋼材料制作。

本實(shí)用新型所述的煙氣-空氣換熱器，所述下管板下方設(shè)有下管板支撐結(jié)構(gòu)，其為田字形結(jié)構(gòu)，受力均勻，防止積灰。

有益效果：

1.本實(shí)用新型的煙氣-空氣換熱器采用立式結(jié)構(gòu)，通過(guò)在上管板上設(shè)置隔熱層，能夠降低高溫對(duì)上管板的沖擊，從而可以應(yīng)用于高溫?zé)煔鈸Q熱；

2.通過(guò)上部設(shè)置膨脹節(jié)、下管板設(shè)置支承結(jié)構(gòu)，使得換熱器承重分布合理，有效吸收膨脹量，整體結(jié)構(gòu)牢固；

3.通過(guò)設(shè)置膨脹節(jié)，保證了在熱脹冷縮時(shí)，換熱器各部分件有足夠的相對(duì)運(yùn)動(dòng)空間，避免了各連接處的開(kāi)裂問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，本實(shí)用新型的一種用于鍋爐煙氣脫硝工藝的煙氣-空氣換熱器，采用管箱式換熱結(jié)構(gòu)，包括箱體1、設(shè)置在箱體1內(nèi)的換熱管管束2、對(duì)應(yīng)設(shè)置在箱體1上、下端的煙氣進(jìn)、出口，換熱管管束2立式布置在箱體1內(nèi)，在箱體1上、下端對(duì)應(yīng)設(shè)置有與換熱管管束2連通的上、下管板15和16，上、下管板外端對(duì)應(yīng)設(shè)置有上管箱12和下管箱6，在上管板15上設(shè)置有隔熱結(jié)構(gòu)17，各換熱管上端穿過(guò)上管板15，內(nèi)套管與換熱管上端相連，內(nèi)套管穿過(guò)隔熱結(jié)構(gòu)與上管箱12連通；在箱體1的同一側(cè)設(shè)置有空氣進(jìn)、出口。

本實(shí)用新型的空氣進(jìn)口，即殼程進(jìn)口設(shè)置在箱體1的下方，空氣出口，即殼程出口設(shè)置在箱體1上空氣進(jìn)口的上方位置。

本實(shí)用新型的箱體1上遠(yuǎn)離殼程進(jìn)、出口的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向板4，該導(dǎo)向板4和固定在箱體上的通道板3之間的空間形成連通通道。

本實(shí)用新型中高溫?zé)煔庠诠艹讨凶陨隙铝鲃?dòng)，空氣在箱體中流動(dòng)，與高溫?zé)煔忾g壁換熱，從而高溫?zé)煔庵械姆蹓m不易積聚在換熱管上，保證了換熱效率；在上管板上設(shè)置隔熱結(jié)構(gòu)，進(jìn)入上管箱的高溫?zé)煔獠粫?huì)直接沖擊在上管板上，避免了上管板的急劇溫升，減少上管板與換熱管管束間的應(yīng)力。

本實(shí)用新型的上管箱12內(nèi)層和煙氣進(jìn)口的接管13內(nèi)層設(shè)置有保溫層，有效減少煙氣接管的克服了接管長(zhǎng)期處在高溫?zé)煔庵苯雍婵鞠聦?dǎo)致變形、散熱量大的問(wèn)題。

本實(shí)用新型在煙氣進(jìn)口的接管13上安裝管束上檢修門(mén)14，既可在安裝階段做為隔熱材料施工用進(jìn)料口，也可在檢修階段做為檢查口。在煙氣出口的接管8上安裝有管束下檢修門(mén)7；在通道板上安裝有空氣空間檢修門(mén)5。

本實(shí)用新型的上管板15及換熱管束2均采用耐熱不銹鋼(如310S材質(zhì))，從而提高高溫?zé)煔鈸Q熱器耐高溫性能。隔熱結(jié)構(gòu)17填充在上管板15上平面的管橋之間，將其填實(shí)后起到隔熱作用，克服了上管板15長(zhǎng)期處在高溫?zé)煔庵苯雍婵鞠聦?dǎo)致變形、開(kāi)裂等問(wèn)題。隔熱結(jié)構(gòu)的厚度為30～300毫米，以能夠承受高溫?zé)煔夂婵緸橐?，根?jù)情況，可以采用單層或多層隔熱層。隔熱層根據(jù)煙溫的不同布置為為上、下兩層結(jié)構(gòu)或者單層結(jié)構(gòu)，下層為陶瓷纖維，上層為耐火材料澆注層；若為單層，采用耐火材料澆注層。

本實(shí)用新型上管板15與換熱管之間的連接方式采用脹接，后焊接結(jié)構(gòu)，既可以吸收上管板15與換熱管直接的膨脹，又可以保證管板與管束間的密封；上管板15與設(shè)置在上管箱上的掛耳之間設(shè)有膨脹節(jié)。

本實(shí)用新型為了保證下管板16的承重能力，下管板16下側(cè)設(shè)有下管板支承結(jié)構(gòu)，管板支承結(jié)構(gòu)為田字形板，受力均勻。

其中，換熱管管束穿過(guò)折流板10，該折流板10固定在箱體1上換熱管管束的中部位置，空氣自空氣進(jìn)口的接管9進(jìn)入煙氣-空氣換熱器，在折流板10下方橫向沖刷換熱管束，在連通通道折向，進(jìn)入折流板10上方繼續(xù)橫向沖刷換熱管束，升溫后從空氣出口的接管11流出換熱器。

但是，上述的具體實(shí)施方式只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專(zhuān)利，不能理解為是對(duì)本專(zhuān)利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利包括的范圍。