一种低阻力、防泄漏的烟气加热器的制作方法

一种低阻力、防泄漏的烟气加热器
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（一）技术领域
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本实用新型涉及烟气加热设备领域，特别涉及一种低阻力、防泄漏的烟气加热器。
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（二）

背景技术：

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目前全国燃煤机组的烟气脱硫装置大部分均采用石灰石-石膏湿法脱硫（wfgd）工艺，由于烟气换热器（ggh）在实际运行过程中会出现严重的腐蚀、换热元件堵塞等问题，现在的wfgd系统已取消了ggh，脱硫后的净烟气直接从烟囱排出。烟囱入口的烟气温度较低，烟气排入大气后极易形成“石膏雨”和“白雾”现象。为了避免上述现象的发生，一些机组采取了对烟气进行加热后再排放的技术措施，而采用蒸汽对烟气进行加热的烟气加热器就是其中较为简单有效的方案。
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但在实际运行过程中，由于烟气加热器本身结构设计的缺陷，造成换热管的开裂泄漏，部分加热器的烟气压损较大，换热管的腐蚀泄漏可能使烟气加热器发生堵塞，进一步加大了换热器本体的阻力（最高达到2000pa左右），造成烟囱排烟压力降低，同时换热器本体的换热效率下降，烟气温度的提高达不到设计要求，严重影响烟气的抬升高度和扩散能力，不但没有起到减轻或消除
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石膏雨”和“白雾”现象的效果，甚至可能会加剧它们的产生。
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为了解决上述烟气加热器的泄漏、阻力偏大、容易堵塞及换热能力不足等缺点，需对换热器本体进行优化改造设计。
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（三）

技术实现要素：

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本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构设计合理、换热效果好、低阻力、防泄漏的烟气加热器。
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本实用新型是通过如下技术方案实现的：
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一种低阻力、防泄漏的烟气加热器，包括内部安装换热翅片管的外框壳体，其特征在于：所述外框壳体一端滑动安装有连接换热翅片管进口的进口集箱，其另一端固定有连接换热翅片管出口的出口集箱，进口集箱上安装有进汽接口组件，出口集箱上安装有疏水接口组件；换热翅片管为“h”型翅片管结构，其基管为椭圆管，翅片结构为中间开缝的“h”型；换热翅片管在外框壳体上错列排布安装，换热翅片管两端与进口集箱和出口集箱的连接处设计为“爪式”结构。
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本实用新型中，外框壳体作为整个换热器的外部支撑结构，换热翅片管的椭圆形基管与圆管相比，具有强度大、流动阻力小、传热系数大、布置紧凑、换热面积大等优点，与普通钢管相比，椭圆管的承压能力更高，被称为“工业中的微细血管”；换热翅片管与进出口集箱的连接处设计为“爪式”结构，该结构具有三重专门的热膨胀吸收功能，可自动吸收各传热管之间、管子与集箱之间、集箱与壳体之间热胀不均造成的胀差，避免以上热膨胀所引起的焊缝开裂和管子泄露等问题。
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本实用新型的更优技术方案为：
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所述进口集箱为圆管式结构，出口集箱为半圆管式结构，且其半圆开口朝向外框壳体，实现加热蒸汽的进入和凝结水的疏出。
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所述进口集箱和出口集箱之间连接有中间支撑管，对两者进行支撑，加强了整个换热器的强度。
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所述外框壳体上安装有中间管板，中间管板为开有孔槽的固定板，其两端固定在外框壳体上，且换热翅片管固定在孔槽内，实现与换热翅片管及外框壳体的焊接固定。
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所述进汽接口组件和疏水接口组件均包括连接管、支撑板和密封件，连接管连接进口集箱/出口集箱。
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本实用新型结构设计合理，采用了椭圆换热管和“爪式”连接结构，降低了气流阻力，强化换热效果，有效防止运行中焊缝开裂泄漏，具有良好的使用效果。
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（四）附图说明
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下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
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图1为本实用新型的主视结构示意图；
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图2为本实用新型的左视结构示意图；
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图3为本实用新型换热翅片管的布置状态示意图；
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图4为本实用新型换热翅片管的主视结构示意图；
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图5为本实用新型换热翅片管的左视结构示意图。
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图中，1外框壳体，2换热翅片管，3进口集箱，4出口集箱，5中间支撑管，6中间管板，7进汽接口组件，8疏水接口组件，9基管，10翅片。
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（五）具体实施方式
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为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
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附图为本实用新型的一种具体实施例。该实施例包括内部安装换热翅片管2的外框壳体1，外框壳体1一端滑动安装有连接换热翅片管2进口的进口集箱3，其另一端固定有连接换热翅片管2出口的出口集箱4，进口集箱3上安装有进汽接口组件7，出口集箱4上安装有疏水接口组件8；换热翅片管2为“h”型翅片管结构，其基管9为椭圆管，翅片10结构为中间开缝的“h”型；换热翅片管2在外框壳体1上错列排布安装，换热翅片管2两端与进口集箱3和出口集箱4的连接处设计为“爪式”结构。
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具体的设计中，外框壳体1采用普通槽钢制作加工而成，材质为耐低温腐蚀的316l不锈钢；换热翅片管2的基管9为椭圆管，翅片10为中间开缝的“h”型翅片管，具有气流阻力低、换热效果好、耐磨损等特点，沿烟气流向前后共四排换热翅片管2，为错列布置，气流从椭圆管短边侧对换热翅片管2进行冲刷。
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当气流速度为12m/s时，椭圆管的气流阻力比等截面圆管小25%左右；当气流速度为10m/s时，椭圆管换热器的传热系数比圆管换热器增加约30%；椭圆管的传热周长较大，管内的热阻小，有利于管内介质的传热，同时在同等的横截面积下，椭圆管的传热面积大于圆管，可使换热器的整体体积减小；“h”型翅片管与螺旋翅片管相比，具有耐磨性能好、不易积灰、体积小、气流阻力小等优点，翅片中间有开缝，进一步加强了气流的扰动，强化管外侧的换热；考虑到烟气加热器布置于脱硫出口烟道，工作环境恶劣，换热翅片管2材质选用316l不锈钢或2205双相不锈钢。
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换热翅片管2的基管9与进口集箱3和出口集箱4的连接处采用具有三重专门的热膨胀吸收功能的“爪式”结构形式，可自动吸收各传热管之间、管子与集箱之间、集箱与壳体
之间热胀不均造成的胀差，避免以上热膨胀所引起的焊缝开裂和管子泄露等问题。
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进口集箱3为圆管式，出口集箱4为半圆管式，出口集箱4与外框壳体1满焊连接牢固，此端为固定端，进口集箱3与外框壳体1为可滑动连接，通过进汽接口组件7中的连接管实现，此端为活动端，运行时换热管整体可向进口端进行自由膨胀；进口集箱3和出口集箱4之间连接有中间支撑管5，各换热管之间通过中间管板6进行固定，以保证各管之间的间距，中间管板6的两侧与外框壳体1进行焊接，同时，中间支撑管5与中间管板6焊接。
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进汽接口组件7与进口集箱3焊接，疏水接口组件8与出口集箱4焊接，均为满焊连接，保证设备承压强度的同时，使各部件形成统一的整体；中间管板6材质选用316l不锈钢，中间支撑管5、进口集箱3、出口集箱4材质均选用316l不锈钢；进汽接口组件7用于蒸汽的流入，疏水接口组件8用于凝结水的排出，均包括连接管、支撑板及密封件等组件，连接管用于与进/出口集箱的连接，支撑板用于固定接口组件，密封件用于连接管与外框壳体1接触处的密封，保证其严密性。连接管材质选用316l不锈钢，支撑板材质选用q235b，密封件选用聚四氟乙烯密封填料。
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以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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