[发明专利]一种全焊接板式气气换热器

说明书

本发明涉及一种全焊接板式换热器技术领域，尤其涉及一种用于烟气和空气换热的全焊接板式气气换热器，包括空气进口管箱、空气出口管箱、烟气进口管箱、烟气出口管箱、板束、伸缩部件，本发明有效解决了烟气换热器流道堵塞、积灰、热膨胀失效等问题。

技术领域

本发明涉及全焊接板式换热器应用领域，尤其涉及一种用于烟气换热的全焊接板式气气换热器应用领域。

背景技术

排烟损失是工业锅炉使用中很重要的一项热损失，降低排烟温度，不仅可以有效节约能源、提高经济性，而且可以带来显著的环保效益、社会效益，而回收烟气余热的重要设备就是烟气换热器。

随着环保政策的实施，降低排烟温度和余热回收利用不再是唯一需求。目前，对各个行业的烟气对消白要求逐步显现，其中湿法脱硫的烟气(包括排烟温度在45℃～75℃之间的湿烟气)要求消白后排放，以减少对空气的污染，而现有的消白技术路线主要有：湿烟气冷凝消白工艺、湿烟气加热消白工艺、MGGH(烟气降温-脱硫-烟气升温)消白技术工艺，这些工艺系统里，烟气换热器都是非常关键的换热设备。

由于烟气的成分的复杂性，大多含有大量的粉尘、NOx、SO2、SO3，烟气换热器普遍存在的低温腐蚀、积灰、堵塞、传热效率低，阻力降高等问题。

而对于现有应用于气气换热器的全焊接板式换热器，由于传热元件的壁厚与外部加强件的壁厚差异很大，相应的热容差异很大，在升温、降温过程中出现由于热响应问题而产生的热膨胀差问题成为影响设备安全可靠性的一个关键问题。

发明内容

针对气气换热器，尤其是针对烟气换热器，在解决烟气积灰、堵塞的前提下，为了解决传热元件与结构件之间的热膨胀差问题，提供了一种用于烟气换热的全焊接板式气气换热器。

针对烟气积灰、堵塞问题，本发明采用直通道结构来解决，以烟气/空气换热器为例，通常情况下空气含尘量小、体积流量较小、允许阻力降较高，而烟气含尘量大、体积流量大、允许阻力降较小，因此在结构设计时，空气沿行程较长的通道流动，烟气沿行程较短的通道流动，在控制烟气通道积灰方面，一方面通过消除烟气绕流或流动驻点来减少积灰，同时通过设置扰流波纹，一方面可以加强传热，另外一方面可以起到扰流和清洁作用，一举多得。

针对热膨胀问题，基于全焊接板式换热器的结构特殊性，无法按照管壳式换热器设置外部矩形膨胀节和内部矩形膨胀节(管壳式换热器管束有一定的轴向刚度，同时在折流板的加强作用下，可以独立于外部壳体，所以可以采用外部矩形膨胀节和内部矩形膨胀节来吸收热膨胀，而焊接板式换热器的波纹板片刚性差、几乎没有承压能力，不能脱离压紧板而单独存在，且压紧板外再无壳体，所以不能直接采用管壳式换热器的热膨胀结构)，本发明采用固定端和滑动端方式解决热膨胀，不仅解决了波纹板片承压和支撑问题，还解决了热膨胀问题。

综上，本发明的创造性与新颖性如下：

(1)本发明创造性地直通道结构气气换热器结构，即，沿着烟气流动方向(介质B流动方向)，烟气依次通过换热器烟气进口大小头、传热元件叠落后形成的烟气流道、换热器烟气出口大小头时，烟气的流向基本保持不变，同时在烟气流道内，两两相对的波纹板片的凸起波纹与凸起波纹之间留有间隙，即沿烟气流动的方向没有波纹触点及触点产生的流场驻点，消除了由于流场驻点产生的积灰问题。

(2)本发明创造性地提出：构成板束的板叠与压紧板一端连接后形成固定端，另外一端通过伸缩部件连接后形成滑动端，伸缩部件可以吸收传热元件与压紧板之间的膨胀差，由于介质B的操作压力高于介质A的操作压力，压紧板对伸缩部件起到支撑与加强作用，提高伸缩部件的承压能力。

(3)采用本发明提出的结构方案，通过调整波纹板片长度、宽度、板束数量等多种手段，在保证烟气通道(介质B通道)为直通道的前提下，可以实现不同操作参数条件下的介质组合，很大程度上提高了设备适用范围。

本发明是通过以下技术方案予以实现：