[发明专利]防露点腐蚀全焊接板式换热器

说明书

技术领域

本发明属于一种热交换设备，特别是用于回收利用烟气中余热的全焊接板式换热器。

背景技术

烟气换热器的作用是回收热量，降低消耗，主要应用于大型化工企业的制氢转化炉或裂解炉，应用于天然气、炼厂石油气、石脑油等原料转化制氢的装置上，作为燃烧空气的加热器。烟气换热器作为节能设备，对提高系统的热效率、节约能源起到了重要作用。烟气换热器主要是分管板式换热器、热管式换热器及全焊接板式换热器器。

全焊式板式换热器器的优点是结构紧凑、弹性设计，避免热膨胀；耐高温高压，理论上可承受7Mpa压力及700℃；密封性好，板片采用全焊接；材质选择范围宽，碳钢、不锈钢、钛；免维修，使用寿命长达30年；体积小，适应大型化装置需求，是管式空预器的1/3体积；换热效率高，最高达到90％。

但是近年来原油日趋劣质化，突出表现在硫含量增高，环烷酸含量增加，烟气的露点腐蚀性不断加剧。目前的板式换热器都使用的是0.5--1.5mm的不锈钢薄板，不耐露点腐蚀。

同时目前国内防露点腐蚀存在一个误区，那就是认为排烟温度高于露点温度就可以了，其实不然，如果冷介质温度低于露点温度，那么总会存在局部某一处设备烟气侧壁面温度低于露点温度，烟气在经过此处时就会造成露点腐蚀，但烟气排放时经过烟气混合总体温度高于露点温度。这也就是国内许多设备排烟温度高于露点温度但是设备仍旧被腐蚀的原因。

本公司在先申请的中国发明专利ZL201010145350.9公开了一种防露点腐蚀空气预热器，较好的实现了防止露点腐蚀的效果，但设备制造复杂，由多台换热器组成，冷空气流道、热空气流道、烟气流道相互交错，设备体积庞大。

发明内容

为了克服现有的防露点腐蚀空气预热器设备制造复杂，由多台换热器组成，冷空气流道、热空气流道、烟气流道相互交错，设备体积庞大的不足，本发明提供一种防露点腐蚀全焊接板式换热器，该防露点腐蚀全焊接板式换热器通过改变板片布置和气体流道避免冷空气与高温烟气处于同一换热板两侧，以解决以往烟气换热器的露点腐蚀问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防露点腐蚀全焊接板式换热器，换热器由烟气进口、烟气出口，空气进口、空气出口、壳体、板束组成，其特征是：板束由相互间隔排列的烟气侧板组和较烟气侧板组短的空气侧板组组成，烟气侧板组由两片烟气侧板片焊接而成其两侧边密封上下两端分别设有板组烟气进口和板组烟气出口，空气侧板组由两片空气侧板片焊接而成，其一侧边上部留有板组冷空气进口，下部焊接封闭，另一侧边和上端焊接封闭，下端开口为一次预热空气出口，空气侧板片比烟气侧板片短5--10％，烟气侧板组之间上下两端和两侧边的下部密封焊接，烟气侧板组与空气侧板组之间为预热空气通道。

所述的空气侧板组与烟气侧板组上端平齐，下端空气侧板组较烟气侧板组短的空间为一次预热空气返转区。

所述的空气侧板片和烟气侧板片波纹相同。所述的空气侧板片和烟气侧板片的波纹均为圆点式波纹。

本防露点腐蚀全焊接板式换热器的烟气和空气换热路径为，高温烟气自烟气进口进入板组烟气进口通过烟气侧板组与一次预热空气换热后经板组烟气出口到达烟气出口排出，冷空气经空气进口和板组冷空气进口进入空气侧板组被预热空气通道的热空气加热后，由一次预热空气出口到达一次预热空气返转区，进入预热空气通道被烟气再次加热后经板组热空气出口到达空气出口排出。

本发明将板束设计为不同长度间隔排列的烟气侧板组和空气侧板组两种板组组装而成，将两种板组之间的空间设计为预热空气通道，利用被二次加热的预热空气将空气侧板组内的冷空气先预热到烟气露点温度以上，再与烟气换热；保证了在换热器中的烟气侧板组的换热板片两侧热媒的温度都在烟气露点以上，消除了烟气凝结为露珠的温度因素，而低温冷空气通过的空气侧板组的换热板片两侧均为不含腐蚀气体的普通空气，从结构上根本上解决了露点腐蚀问题。本发明结构简单，克服了现有技术中设备制造复杂，由多台换热器组成，冷空气流道、热空气流道、烟气流道相互交错，设备体积庞大的不足，是克服露点腐蚀延长换热设备使用寿命，加快余热回收利用的新技术。其推广应用有良好的经济效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为板束示意图，

图3为图2A-A向示意图，

图4为烟气侧板片示意图，

图5为空气侧板片示意图。