[发明专利]复合热管再生式烟气余热利用系统

说明书

一、技术领域

本发明涉及烟气余热利用节能领域，具体就是复合热管再生式烟气余热利用系统。

二、背景技术

目前在低温烟气余热利用中，一类是以气-气换热方式(GGH换热器)组成的烟气余热利用系统，另一类是焊管式换热器(气-液换热器)形成的烟气余热利用系统。在第一类气-气(GGH)换热系统中，无论是采用回转式(GGH)再生换热器，还是采用烟气列管式或热管式(GGH)换热器，都对现场有一个客观要求，就是原烟气烟道和净烟气烟道二者的空间距离必须足够近，即必须相邻方可实施这类换热系统，但目前电厂的实际状况，原烟气烟道和净烟气烟道并不相邻，何况回转式GGH换热器在低温烟气余热利用过程中因严重的漏风、携带、粘结灰堵被陆续拆除而放弃采用；烟气列管式换热器因流阻大换热管与管板焊口存在着腐蚀泄漏，在脱硫脱硝工艺采取后，这类换热器系统已被放弃采用；热管式气-气再生式(GGH)换热器系统，最佳应用是在200MW以下机组的烟气余热利用系统，而对于300MW及以上容量机组的烟道系统其应用就受到明显限制，因为后者烟气流量大烟道几何尺寸大，热管在这类烟道上的应用就导致单管长度超出最佳性能设计指标，不但制造和设备运输难度加大，而且运行中会带来诸多自身性能不稳定的问题，然而，单机大容量(300MW-600MW)机组又是我国燃煤电厂的主力机组，再生式气-气热管式GGH换热器系统已不再是最佳首先或受到限制。第二类焊管式换热器(气-液换热器)烟气余热利用系统，也是因为生产工艺决定的缺陷导致烟气侧低温腐蚀、泄漏、粘结灰堵等问题存 在，拯待改进。第三方面，单纯碳钢管-水热管，由于管材与工质的不相容性，在运行过程中产生不凝性气体导致性能衰减甚至失效，鉴于上述在低温烟气余热节能利用中存在的问题，研制提供适宜目前大容量机组低温烟气余热节能利用的换热设备系统势在必行。

三、发明内容

本发明的目的是提供复合热管再生式烟气余热利用系统。实现大容量机组低温烟气余热节能利用的设备系统，解决低温烟气余热利用过程中存在的低温腐蚀、粘结灰堵、泄漏、原烟气携带与净烟气掺混，非相邻烟道低温烟气的优化换热问题。进一步提高低温烟气余热节能利用的效能，更好的实现节能降耗。

技术方案：复合热管再生式烟气余热利用系统，包括内部结构完全相同的复合热管式烟气-液体换热器(GWH换热器)和复合热管式液体-烟气换热器(WGH换热器)，复合热管，连接两换热器之间的循环管路、阀门管件和系统液体循环泵。

技术方案由如下具体特征构成。

复合热管再生式烟气余热利用系统，包括复合热管式烟气-液体换热器(GWH换热器)和复合热管式液体-烟气换热器(WGH换热器)，GWH换热器实现原烟气对循环液体的加热功能，WGH换热器实现循环液体对低温净烟气的加热功能。换热器由复合热管、气-液隔板、管束支撑板和箱体组成，管束支撑板为全表面镀搪瓷工艺，且支撑板管束孔处装配硅橡胶套以防热管震动。

复合热管再生式烟气余热利用系统，包括复合热管，复合热管由纯铜管作为芯管和外套装碳钢翅片管组成，纯铜芯管内壁可以是光管也可以是毛细动力结构；热管分气侧换热段和液侧换热段，液侧换热段为热管芯管直接与 液体换热，气侧换热段是芯管与碳钢翅片管的复合结构，碳钢翅片为独立高频焊翅片，整个翅片管外表面采用镀搪瓷工艺实现防腐。

复合热管再生式烟气余热利用系统，包括热管气侧段碳钢翅片管可以采取分段对接套装结构工艺，对接处采用内螺纹管套固定链接，管套外表面全部镀搪瓷工艺。

复合热管再生式烟气余热利用系统，包括热管芯管内壁为光管结构或毛细动力结构，为光管结构时由此热管构成的换热器为立式重力热管换热器，安装方式只能立式安装；当芯管为毛细动力结构时，完全能够实现水平传热功能，由此热管组成的换热器为毛细动力热管换热器，可根据现场空间实际情况，满足水平卧室安装或立式安装；为提高液体侧换热强度，液体侧箱体内均设计加装折流板。

复合热管再生式烟气余热利用系统，包括连接GWH换热器和WGH换热器之间的循环管路和系统液体循环泵。该系统由管道、调节阀、逆止阀、自动排气阀、液体介质循环泵、温度压力传感器和自动控制仪表组成；系统循环的载热介质为无毒无腐蚀性的液体。