[发明专利]锅炉尾气热量回收装置

说明书

所属技术领域：本发明专利提供一种热量回收装置，它属于热能动力领域，可安装在各种锅炉装置排烟出 口处，回收锅炉尾气的热量，起到节能效果。

背景材料：锅炉装置的排烟温度是相当高的，一般都在150℃以上，对于小型工业锅炉它的排烟温度更高， 达200～250℃，同时在烟气中还含有一定量的水蒸气。因此，锅炉排烟不仅含有与排烟温度有关的显热， 还有水蒸气汽化潜热。两部分热量的总和约占锅炉燃料低发热值的10～15％。对于不同的燃料所占的比例 是不一样的，其中以气体燃料为最高，液体燃料次之，固体燃料最低。若能从锅炉尾气中回收60％的热量， 便可以节约燃料(6～9)％，其节能效果相当可观。

要回收这部分热量，必须解决低温腐蚀。因为燃料中含有硫，在燃烧过程中会产生二氧化硫和三氧化 硫。含有这类气体的烟气，它的露点温度为(130～150)℃。当烟气温度低于此温度便会结露，形成水珠， 便产生硫酸或亚硫酸，具有强烈腐蚀性。各种燃料都存在这种现象，以燃煤锅炉的低温腐蚀最为严重，相 关换热部件若在上述环境下工作2～3年，就会腐蚀报废。目前锅炉制造商生产的锅炉，其排烟温度控制 在150℃以上，均出于避开结露温度，以防止锅炉装置的低温腐蚀，但它是以损失能量为代价。

要解决换热部件的低温腐蚀，现有的下列技术措施都不尽人意。

1.选用高级不锈钢为换热部件的材料，由于价格昂贵，使人望而却步；此外，它只能延缓腐蚀，不能 彻底防止腐蚀；

2.选用耐腐蚀非金属材料为换热部件的材料，如陶瓷或玻璃等。由于质脆易碎，导热系数低下，也未 能得到应用。

以普通钢管为锅炉换热部件的基材，在其表面涂复保护涂层，避免低温腐蚀，达到保护设备的目的， 已成为防腐行业的研究热点。由于锅炉热交换器件均采用焊接结构，其保护涂层要承受焊接过程中产生的 热效应是不可能的。为使保护涂层方案得到推广应用，能解决低温腐蚀达到回收热量的目的，必须放弃热 交换器件传统的结构型式，其新结构应能适应保护涂层的需要。

发明内容：

本发明专利提供一种锅炉尾气热量回收装置。当通过该装置后，能回收大部分热量，不仅把锅炉的排 烟温度下降至60℃～70℃左右，回收了显热。而且又冷凝烟气中的水蒸气，回收烟气中潜热，回收热量总 和为燃料低发热值的(6～9)％，具有明显的节能效果，同时能解决低温腐蚀，使设备使用寿命延长。它 可作为锅炉给水预加热或提供低温热水以满足用户要求。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.为实施锅炉尾气热量回收，首先要解决低温腐蚀，其技术方案是：回收装置中与锅炉尾气相接触的 管箱(1)和蛇形管束(2)都采用涂层保护。管箱(1)内腔表面的保护涂层能耐高温耐腐蚀。而蛇形管束(2)的外表 面保护涂层不仅能耐高温耐腐蚀，而且应具有良好的导热性，减少蛇形管束(2)的热阻，提高热量回收率。

2.为适应蛇形管束保护涂层结构的需要，对锅炉传统结构进行改进。因为在蛇形管束保护涂层处理后 是不允许再进行焊接加工，否则保护涂层会破坏。因此蛇形管束的固定必须采用新结构型式。此外，蛇形 管束采用保护涂层以后，存在定期检查、维护和更换等工作，同样要求在结构上有相应的措施予以配合， 归纳起来，蛇形管束的新结构应采用下述技术方案：

a.在蛇形管束保护涂层涂覆前，必须完成蛇形管束与相邻零件的焊接工作，包括蛇形管束(2)与蛇形管 束螺纹接头(4)的焊接，蛇形管束(2)与长鳍片(7)之间的焊接。

b.蛇形管束(2)与管板(3)之间的连接采用螺纹固定方式，可避免焊接加工方式对蛇形管束保护涂层的破 坏。

c.蛇形管束(2)的管子间隙中焊接纵向连续长鳍片(7)，构成整片的膜式蛇形管束组件，以增大蛇形管束 的传热面积，强化传热效果，并加强蛇形管束(2)的刚性，减少蛇形管束(2)在运输和安装时可能产生的变形， 使蛇形管束外壁的保护涂层得到保护，可免受基材变形，而造成保护涂层破碎脱落。

d.蛇形管束(2)以立式错列布置安装在蛇形管束管板(3)之上，构成管簇。并用定位套(8)和螺焊(9)在横向 进一步固定蛇形管束(2)，把蛇形管束簇形成一个更稳固整体。当管簇在烟气横向冲刷时不易产生振动，对 保护涂层起到进一步保护作用。