[实用新型]一种空气冷凝烟气强化传热传质元件结构及其换热器

说明书

一种空气冷凝烟气高效强化传热传质元件结构及其换热器，属于锅炉烟气脱硫系统中烟气除湿脱白、节能环保领域，该元件包括基管部、翅片部、方头部；基管为腰圆型截面设计；外横向翅片呈腰圆形或上下左右延伸成矩形，同时也可采用肋片‑针翅式外翅；内纵向翅片为轴对称梳齿状内翅片或内翅板结构等间距排布在非弧段管内；方头部为两道不等宽方形槽设计，填充耐温耐腐蚀密封件以防止烟气与空气相互接触造成短路；采用埋于方形槽腰圆型螺栓连接孔，吸收元件与主体箱之间的热膨胀差；元件采用整体铸造工艺，根据烟气冷却器内各部位换热与腐蚀情况选用最佳耐蚀材料，保证烟气冷却器具有最佳抗腐蚀性能及最低制造成本，最终实现空气冷凝烟气脱白和深度脱除烟气污染物的双重目标。

技术领域

本实用新型属于锅炉烟气脱硫系统中烟气除湿脱白、节能环保领域，具体涉及一种空气冷凝烟气强化传热传质元件结构及其换热器。

背景技术

湿法脱硫目前常采用喷淋洗涤工艺，在去除二氧化硫的同时，大量喷淋水被气化带入烟气中，而烟气被喷淋水冷却，温度降至约50 ±5℃，与烟气的水露点温度近似。温度的降低会使烟气中所含水蒸气过饱和凝结从而形成白色烟羽。随着国家超低排放改造的推进，大部分电厂湿法脱硫装置取消原烟气－烟气再热器(GGH)转装低低温烟气处理系统(MGGH)等间壁加热装置，使烟气再热至70～80℃左右，但根据实际观测，环境温度低于15℃左右时，仍然会出现“湿烟羽”现象。

最新的研究表明白色烟羽的危害诸多：首先，近10年来，大气主要污染物减少了80％以上，但雾霾问题却越发严重。电力行业湿法脱硫的全面引入导致了锅炉排烟含水量和溶解颗粒物的急剧增加，造成大气中水蒸气、硫酸盐和硝酸盐气溶胶颗粒物含量上升，成为雾霾产生的重要原因。其次白色烟羽会造成“湿烟囱”，腐蚀脱硫塔后烟道及烟囱，而且当脱硫塔除雾器除雾效率降低时，还会出现“石膏雨”现象。同时白色烟羽中含有大量的水蒸气，造成水资源的浪费。若加以冷凝回收，可解决华北西北地区火力发电厂的缺水问题，节约宝贵的水资源。上海、浙江、邯郸、天津等地纷纷出台地方性烟羽治理新规，烟气脱白的重要程度可见一斑。

烟气冷却器是烟气脱白的关键设备，为节约水资源可采用空气冷凝方式，但目前烟气消白所采用的空气冷凝式传热传质元件普遍肋效率偏低，内翅片顶端部分在换热过程中会存在低温集中区域，降低了传热系数，无法实现主流区的温度场的均匀化。现有的螺纹、中心轴对称翅片、针翅等管式传热传质能力均不理想，结构设计上青黄不接，未与现在电厂运行中烟气参数接轨。

发明内容

为了解决上述采用空气冷凝，节约水资源的烟气冷却器中传热传质元件肋效率低下，内翅片顶端部分在换热过程中会存在低温集中区域，无法实现主流区的温度场的均匀化，元件结构设计未与现有电厂运行中烟气参数接轨的问题，本实用新型提供一种空气冷凝烟气强化传热传质元件结构及其换热器。

本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种空气冷凝烟气强化传热传质元件结构，包括基管部、翅片部、方头部，所述基管部为腰圆型截面的基管1；所述翅片部包含分布在基管1管外的若干平行的外横向翅片2和基管1管内的内纵向翅片3；所述方头部布置在基管1两端，包括方形槽4和螺栓连接孔5；所述基管1管外为烟气侧或空气侧，管内为空气侧或烟气侧，厚度为 8～10mm，根据换热计算及腐蚀预测确定。

所述基管1外壁均匀分布着等翅高的呈腰圆形或上下左右延伸成矩形的外横向翅片2，18～n根外横向翅片2按一定的间距规则的排列，外横向翅片2肋化系数高，与基管1外壁有2～5mm铸造圆角的光滑过渡，翅片宽度为3～6mm，翅片高度为25～40mm；来流烟气平行正对外横向翅片2，减小流动阻力，减少积灰，提高换热；