[发明专利]深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器

说明书

技术领域

本发明涉及到工业窑炉领域，具体涉及一种深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器。

背景技术

工业锅炉、窑炉在生产过程中会产生大量的烟气，其中含有形成酸雨的二氧化硫、构成温室效应的二氧化碳大多来源于工业烟气的排放，工业生产排放的烟气是环境污染物的最大来源。近年来我国的环境恶化引起了国际国内的广泛重视，为治理环境国家投入了大量的人力物力。

火力发电锅炉排烟设计温度一般是140℃，其他锅炉排烟温度可达到180℃。由于烟气脱硫温度以及锅炉配备的脱硫装置所需的温度为低于80℃，因此需要通过大量喷水降低烟气温度来满足脱硫需要。这样既浪费了宝贵的水资源，又将烟气中的热能白白的排放掉。

在电厂中，锅炉的排烟余热问题(即锅炉排烟温度高)一直是困扰着人们的一个难题。因为仅仅锅炉的排烟温度高这一项损失所造成的能源消耗就相当可观。据统计，在火力发电厂中，锅炉的排烟热损失占锅炉热损失的70%～80%。受热面污染程度随着锅炉运行时间而加剧，且燃烧煤种变化，实际排烟温度要比设计温度高20℃～30℃。锅炉的排烟温度过高，造成了火力发电厂燃煤消耗量增加,同时由于燃煤量的增加也加大了污染物的排放。

传统电站排烟脱硫方式存在如下缺点：

（1）湿法烟气脱硫装置吸收塔内壁防腐材料、玻璃钢喷淋层和聚丙烯（PP）除雾器等塔内件，耐温许可温度要求低于80℃。为了保证脱硫效率并保障脱硫装置设备安全，常规的方法是对烟气采用喷水降温的方法，把烟温降到80℃左右，才能保证了脱硫装置的安全可靠性运行。

（2）300MW机组脱硫因降低烟气温度喷淋水年需耗量17.52万吨，还对周围环境构成热污染。

（3）采用喷淋水降温的方式，在运行一定时间以后会产生结垢或流道堵塞等故障，需要定期维护，否则会明显地影响脱硫设备的正常运行。

为了解决脱硫效率和脱硫设备污染浪费的问题，有人提出设置换热装置于脱硫塔之前，将烟气温度降低后再排入脱硫塔，同时充分利用烟气中的热能，但是由于烟气降温后，大部分处于露点以下，烟气中的硫会形成酸性物质，酸性低温烟气对换热设备的腐蚀严重，使得该技术存在重大的缺陷。

由于上述问题的存在，本发明人对排烟及换热设备进行了深入研究，以便于解决脱硫设备污染浪费的问题，并克服酸性低温烟气对换热设备腐蚀问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现，通过设置搪玻璃热管低温省煤器，该省煤器包括水箱和烟箱，水箱和烟箱通过隔板隔开，水箱位于上方，烟箱位于下方，隔板上设有多个通孔，通孔上插有搪玻璃热管，搪玻璃热管与隔板密封固定，搪玻璃热管上部位于水箱内，下部位于烟箱内；搪玻璃热管包括基管和基管外表面上的搪玻璃层，基管为无缝钢管，其内部为真空的，内壁开设有螺旋沟槽，内装工质为水乙醇的共沸混合物；搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为270～280μm，搪玻璃层与基管之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准，即保证F36.5mm钢球（200g）450mm高度自由落下无明显破坏；

搪玻璃热管通过以下工艺制备：由冷拔无缝钢管制成的基管7a经表面喷砂、静电涂布玻璃釉粉、860℃条件下搪烧、电火花检测、灌装工质、真空处理等工序制成，其中，喷砂后的表面清洁度为Sa3，表面粗糙度为40μm，玻璃釉粉为以二氧化硅和氧化钴、氧化镍等元素混合后，经过1300℃高温烧制并粉碎而成的无机材料，其中二氧化硅含量为70%以上，氧化钴含量为10%～20%，氧化镍含量为10%～20%；基管为冷拔的低碳无缝钢管确保其耐腐蚀性和优良的传热性能并保证了设备运行的安全可靠；从而完成本发明。

本发明的主要目的在于提供以下方面：

（1）深度回收电站锅炉排烟余热的搪玻璃热管低温省煤器，其特征在于，该省煤器包括：

水箱3和烟箱6，二者通过隔板5分隔开，水箱3位于隔板上方，烟箱6位于隔板下方；和

多根竖直设置的搪玻璃热管7，其两端密封，包括基管7a及其外表面上设置的搪玻璃层7b，热管穿过隔板5上开设的孔，并与隔板5密封连接，热管上部位于水箱3内，下部位于烟箱11内；

所述的搪玻璃层表面经1000V电火花检测无针孔，其厚度为250-300μm；搪玻璃层7b与基管7a之间的耐机械冲击强度达到GB/T7990-2002试验标准；

所述搪玻璃热管7通过以下工艺制备：

①在钢质的基管的外表面进行喷砂处理，使得基管外表面的清洁度达到Sa3，表面粗糙度达到40μm，