[发明专利]燃煤电厂可控热管式空气预热器

说明书

一、技术领域

本发明涉及烟气余热利用加热空气的节能领域，具体就是燃煤电厂可控热管式空气预热器。

二、背景技术

目前燃煤电厂在线运行的空气预热器，特别是容量300MW以上的机组空气预热器，均为传统回转式空气预热器。个别采用普通(碳钢-水)热管式空气预热器，该类空预器因热管管材与工质的不相容性和工质不能适应机组在250℃～350℃排烟温度区的工作，出现干枯极限而失效。而回转式空气预热器有史以来存在着自身无法克服的缺点——漏风、堵塞、低温腐蚀、蓄热板更换频繁、风机压头损失大等，更由于当今因环保排放标准的提高，机组加装了SCR脱硝装置，因SCR装置的投入运行出现逃逸NH3等因素，在空气预热器90℃～220℃温度区形成了高粘度强腐蚀的NH4HSO4，使在线运行的回转式空气预热器在原来诸多问题基础上又增添了新的粘结、堵塞、腐蚀和传热恶化问题，特别是临近机组大修期时回转式预热器的严重粘结灰堵造成了炉膛内的负压不稳定，不但影响了机组的经济性而且影响着机组的安全运行，在线运行的回转式空气预热器存在的上述诸多缺陷成为当前燃煤电厂拯待解决的问题。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种燃煤电厂可控热管式空气预热器。实现高温区稳定的传热、解决漏风、堵塞、降低因投运SCR脱硝装置后NH4HSO4造成的粘滞附着灰堵、减小通流阻力，减小炉膛的负压波动提高机组运行的稳定 性，进一步降低排烟温度实现节能降耗。

技术方案：燃煤电厂可控热管式空气预热器，包括低温段(90℃～150℃)可控热管模块箱体(以下简称：低温段模块箱体)，中温段(150℃～250℃)碳钢-铜复合热管模块箱体(以下简称：中温段模块箱体)，高温段(250℃～350℃)镍基不锈钢-DA(Dowtherm A)复合热管模块箱体(以下简称：高温段模块箱体)，各段模块箱体内热管，热管管束支撑板，烟气与空气侧隔板，空气侧一次风与二次风隔板，上下相邻模块链接法兰间的密封垫，上下相邻模块箱体间法兰和法兰链接固定螺栓，对应温度段模块箱体都设计有吹灰设备安装孔。低温段模块箱体、中温段模块箱体和高温段模块箱体自下而上依次叠加装配，并通过相邻法兰链接。

技术方案由如下具体特征构成。

燃煤电厂可控热管式空气预热器，包括低温段模块箱体，箱体中换热管束由碳钢-铜构成复合管材的可控热管组成，每个可控热管有一个独立的惰性气体可控气包与其工作腔相连，管内工作腔为毛细动力结构实现水平传热功能；管外高频焊纵肋翅片，烟气侧换热管表面采取高温镀搪瓷工艺，形成高强度耐磨耐腐蚀防粘结表面，为减小热阻，空气侧换热管表面为直立翅片结构，不做镀搪瓷工艺处理。

燃煤电厂可控热管式空气预热器，包括中温段模块箱体，箱体中换热管束由碳钢-铜复合管材以水为工质对的热管组成，管内工作腔为毛细动力结构实现水平传热功能，管外高频焊直立翅片结构，烟气侧换热表面采取高温镀搪瓷工艺，形成高强度耐磨耐腐蚀强化传热表面，为减小热阻，空气侧换热管表面不做镀搪瓷工艺处理。

燃煤电厂可控热管式空气预热器，包括高温段模块箱体，箱体中换热管束由高强度耐磨镍基锰铬管材与DA(Dowtherm A)为工质对的高温热管组成，管内工作腔为毛细动力结构实现水平传热功能，烟气侧与空气侧管外均为直立高频焊翅片结构。

燃煤电厂可控热管式空气预热器，包括烟气侧与空气侧隔板、一次风和二次风隔板以及对应箱体壁面形成的三分仓结构，即烟气分仓、一次风仓和二次风仓。

本发明是这样实现的，分别将技术方案中对应温度段热管设计生产完毕，将低温段可控碳钢-铜复热管装配到设计制造好的低温段模块箱体内，组成低温段可控热管模块箱体，将中温段碳钢-铜复合热管装配到设计制造好的中温段箱体内，组成中温段热管模块箱体；将高温段镍基不锈钢-DA复合热管装配到设计制造好的高温段箱体内，组成高温段模块箱体，每一温度段对应的箱体上下端均焊有链接的法兰。将预先准备好的箱体密封垫安装在低温段模块箱体上端面法兰上，然后将中温段模块箱体吊装到低温段模块箱体上按照设计结构对正并由螺栓链接；再将箱体密封垫安装到中温段模块箱体的上端面法兰面上，然后将高温段模块箱体吊装到中温段模块箱体上面按照设计结构对齐并由螺栓链接，这样一台燃煤电厂可控热管式空气预热器就形成了。实际运行时，烟气侧高温烟气自上而下依次经过高温热管管束、中温热管管束和低温可控热管管束，而空气侧空气自下而上依次经过低温可控热管管束、中温热管管束和高温热管管束，实现烟气与空气的逆流换热。