[实用新型]组合型空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种组合型空气预热器，属于炼油、化工、钢铁、冶金、电力工业中高温烟气余热回收时使用的一种具有节能降耗作用的环保设备。

背景技术

空气预热器是一种对转化炉、裂解炉、加热炉、钢铁工业的炼钢炉、废气催化焚烧炉、热风炉等产生的高温烟气与燃烧所用冷空气进行换热的设备，其作用是，使高温烟气冷却，减少有害气体排放，提高燃烧空气温度，降低能源消耗，是一种炼油、化工、钢铁、冶金、电力工业等行业经常使用的节能、环保设备。

现有空气预热器按结构形式可分为以下几种：玻璃管式空气预热器、列管式空气预热器、热管式空气预热器、板翅式铸铁空气预热器、回转板式空气预热器、波纹板式空气预热器，各种空气预热器在不同的工况有各自的优缺点，如：

1、玻璃管空气预热器，是以能耐一定高温并能承受一定温差变化的硅硼玻璃管为传热元件所组成的空气预热器，采用玻璃管空气预热器，是防止低温腐蚀的措施之一，玻璃管本身不怕腐蚀，耐压强度很好，但价格相对较贵，抗张强度要小一些，而且易碎。

2、列管式空气预热器结构比较简单，此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置(膨胀节)只能用在壳壁与管壁温差低于60～70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。

3、热管式空气预热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行，而且体积小，整体重量轻，占地小，因此得到了广泛应用。但热管有自然失效的可能，还有部分会因工质与热管钢壳反应产生部分不凝结气体，或发生爆管，导致热管失效，须更换，使用寿命一般为1-2年，所以整体运行成本偏高，停产损失很大。

4、板翅式铸铁空气预热器，是利用铸铁的抗冲蚀和耐腐蚀性能，结合板翅式换热器的优点，开发的一种新型空气预热器。具有寿命长、阻力小、结构紧凑等优点，可以在很宽的烟气温度范围内使用。但板片厚度较厚，换热效率低，漏风率高，质量大，所以也没有大面积使用。

5、回转板式空气预热器，是火力发电厂的主要辅助设备，它是利用烟气的余热来加热锅炉燃烧所需空气的热交换设备。采用薄波纹搪瓷板，换热效率高，耐腐蚀，在电力行业应用较广。但回转式空气预热器由于其自身结构的原因，在运行过程中，普遍存在一些问题，漏风就是其中比较常见的一种，回转式空气预热器的漏风率一般在8％左右，漏风严重时可能达到20％。解决漏风问题是发电站迫切的要求。

6、波纹板式空气预热器，采用波纹板片作为传热元件，一定数量的波纹板片叠合成板束，烟气-空气通过板片直接换热，冷热流体完全隔离，彻底解决了漏风问题。在板式空气预热器中，传热板片之间采用密封垫片或焊接方式连接，不存在失效问题。同时由于采用了板式换热元件，且材质多为不锈钢或更高级材料，使结构更加紧凑，传热效率更高，使用寿命更长。但缺点也不容忽视，波纹板增大了烟气和空气的流动阻力，需配备大功率风机，降低了热能耗损失，但增加了电能消耗。同时在低压力降要求的工况很难实现，况且气体本身粘度小，很容易形成湍流，形状的复杂性对传热影响不大，反而增加了阻力。

由此可见，以上现有技术中的空气预热器普遍存在低温腐蚀、漏风、体积大、易积灰等缺点。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种体积小、换热效率高、耐腐蚀且不易积灰的组合型空气预热器。

本实用新型所述的组合型空气预热器，从上到下依次包括高温段板式空气预热器、高低温过渡段、低温段搪瓷管空气预热器三段，三段的外壳体通过紧固件连接，内部自上而下形成连通的烟气流通通道，高温段板式空气预热器的顶部具有烟气入口，两侧分别设置第一空气入口、第一空气出口，低温段搪瓷管空气预热器的两侧分别设置第二空气入口、第二空气出口，下端设置烟气出口，第二空气出口与第一空气入口通过旁通管路连接，高低温过渡段内设置清灰装置。

工作原理及过程：