[实用新型]一种抗湿烟气复合型低温腐蚀的烟气加热器结构

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉烟气处理技术领域，具体涉及一种抗湿烟气复合型低温腐蚀的烟气加热器结构。

背景技术

我国的能源结构以煤炭为主,燃煤产生的二氧化硫、三氧化硫等有害气体是导致大气污染、酸雨形成的重要原因之一。目前，湿法烟气脱硫工艺(FGD)在大型燃煤设备的烟气脱硫工艺中仍处于主导地位。湿法烟气脱硫工艺主要是在脱硫塔中使用石灰浆液洗涤烟气，并通过增加气液接触面积来获得较高的脱硫效率。

经过湿法脱硫后的烟气温度一般在40～50℃之间，水蒸气含量处于饱和状态，并携带有众多不同大小的液滴。虽然脱硫塔内布置有除雾器，但常用的平板、折板式除雾器对直径较小的液滴的脱除能力十分有限，且很容易出现液滴二次携带的问题，故脱硫塔出口的烟气里仍有大量液滴存在。这些液滴中含有高浓度的SO₄^2-、SO₃^2-、Cl^-、F^-等酸性离子，使液滴呈酸性，具有很强的腐蚀性，极易对下游烟道、烟囱造成复合型低温腐蚀。并且由于排烟温度较低，烟气的浮力也较低，对烟气中的污染物扩散十分不利，导致设备附近污染物落地浓度增加。低温烟气从烟囱排出后，处于饱和状态的水蒸气遇冷发生凝结，形成大量白雾。

为了避免以上问题的发生，可在脱硫塔后加装烟气加热系统，将脱硫后的烟气温度提升至80℃左右，再由烟囱排放。但是由于脱硫塔出口处的湿烟气携带有大量具有很强腐蚀性的酸性液滴，会对脱硫塔后的烟气加热器本身造成严重的复合型低温腐蚀。特别是烟气加热器中使用的翅片管，极易发生应力腐蚀开裂，导致烟气加热器失效报废，产生巨大的经济损失。

近年来，市场上出现了多种优质抗复合型低温腐蚀的新材料，但价格都非常昂贵，完全使用这些材料来制造烟气加热器并不现实。一些厂家在烟气加热器入口处布置数排使用抗复合型低温腐蚀的材料制造的光管，代替容易发生应力腐蚀开裂的翅片管，以拦截烟气中的液滴并对烟气进行加热。但由于光管束的换热能力较差，需要更多的管束来将烟气加热至预定温度，造成烟气加热器体积增加，制造成本大幅上升。因此，开发一种具有抗湿烟气复合型低温腐蚀功能、设计合理且成本较低的烟气加热器具有十分重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种抗湿烟气复合型低温腐蚀的烟气加热器结构，其不仅能够起到加热烟气、降低烟气中液滴的携带率、减小烟气相对湿度、保护下游烟道和烟囱的作用，并且本身受湿烟气造成的复合型低温腐蚀的影响较小，制造成本也相对合理。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种抗湿烟气复合型低温腐蚀的烟气加热器结构，包括外壳1和内部管束；所述外壳1一侧设置有烟气入口，相对侧设置有烟气出口；所述内部管束为在外壳1内部沿烟气流动方向依次设置的开缝管束、鳍片管束和翅片管束；所述开缝管束由多根密集错列布置的开缝管2组成；所述鳍片管束由多根错列布置的鳍片管3组成，鳍片管3之间由弯头6相连，最前排和最后排的鳍片管3分别与鳍片管束的入口集箱7和出口集箱8连通；所述翅片管束由多根错列或顺列布置的翅片管4组成，翅片管4之间由弯头9相连，最前排和最后排的翅片管4分别与翅片管束的入口集箱10和出口集箱11连通。

所述开缝管2为竖直布置或水平布置，开缝管2的排数大于或等于3；所述鳍片管3为水平布置；所述翅片管4为水平布置。

所述翅片管的排数多于开缝管和鳍片管。

所述开缝管2壁面上与烟气来流方向为预设角度的位置处开有一系列交错排列的、穿透管壁的轴向缝隙。

所述预设角度为75°～90°，所述轴向缝隙均位于开缝管2的背风侧。

每条轴向缝隙的宽度与所述开缝管直径之比小于0.2；每条轴向缝隙沿轴向的长度与所述开缝管长度之比小于0.25。

所述轴向缝隙交错排列，即轴向相邻的两条轴向缝隙位于所在开缝管壁面上不同的角度处以保证开缝管的强度。

所述开缝管2至少一端与集液槽5连通，管内液体流入集液槽5中，未与集液槽5连通的端部密封；集液槽5连接有疏水管或进行定期排水。

所述开缝管2的材料为抗复合型低温腐蚀的非润湿性氟塑料；所述鳍片管3的材料为抗复合型低温腐蚀的双相不锈钢或奥氏体不锈钢或316L不锈钢表面涂敷有氟塑料薄层的复合材料；鳍片管3的制造工艺为挤压成形，并采取挤压后残余应力消除措施。

所述翅片管4为H型翅片管、螺旋翅片管或针翅管。