專利名稱：分離式煙氣再熱器及其換熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電廠煙氣脫硫或類似領(lǐng)域中回收余熱的換熱器，較常規(guī)的煙氣再熱器具有無煙氣泄露、布置靈活、對主機(jī)負(fù)荷變化適應(yīng)力強(qiáng)且能耗較低的特點(diǎn)。
背景技術(shù)：
在目前公知的該領(lǐng)域中，常見的煙氣再熱器(GGH)有兩種回轉(zhuǎn)式GGH和水媒式GGH。前者的缺點(diǎn)包括一、由于自身結(jié)構(gòu)原因存在原煙氣向凈煙氣的泄露問題，會污染脫硫后的凈煙氣，降低脫硫效率；二、回轉(zhuǎn)式GGH屬于整體式換熱器，煙道進(jìn)出的位置相對換熱器固定，無法靈活布置；三、在主機(jī)負(fù)荷降低時無法保證要求的凈煙氣出口溫度；四、各類動設(shè)備的存在使得能耗很高。后者分為原煙氣側(cè)和凈煙氣側(cè)，利用往復(fù)循環(huán)的高壓水達(dá)到熱交換的目的，在低負(fù)荷時還可以輔以蒸汽加熱。因此，后者可以克服回轉(zhuǎn)式GGH存在的前三個缺點(diǎn)。但是大流量、高揚(yáng)程的循環(huán)水泵的能耗依然很高。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了克服現(xiàn)有煙氣再熱器存在的問題，本發(fā)明提供一種分離式煙氣再熱器及其換熱方法，它利用循環(huán)水的蒸發(fā)冷凝來實(shí)現(xiàn)煙氣再熱的目的。
技術(shù)方案本發(fā)明的分離式煙氣再熱器分為原煙氣換熱器和凈煙氣換熱器兩部分，原煙氣換熱器與凈煙氣換熱器之間有較大的空間距離；這兩部分通過蒸汽上升管和凝結(jié)水下降管連通起來，即原煙氣換熱器的輸出端通過蒸汽上升管與凈煙氣換熱器的輸入端相接，凈煙氣換熱器的輸出端通過凝結(jié)水下降管與原煙氣換熱器的輸入端接，形成一個循環(huán)回路。
在凝結(jié)水下降管中串接有蒸汽輔助加熱器，在低負(fù)荷情況下輔以蒸汽加熱以滿足凈煙氣出口溫度要求。原煙氣換熱器和凈煙氣換熱器采用螺旋翅片管束，或采用板式換熱片，或?yàn)榫哂须p重瓦楞結(jié)構(gòu)的板式換熱片。
換熱方法為該煙氣再熱器分為原煙氣側(cè)和凈煙氣側(cè)兩部分，該兩部分通過蒸汽上升管和凝結(jié)水下降管連通起來，原煙氣側(cè)設(shè)有將熱煙放熱給水或汽的原煙氣換熱器，凈煙氣側(cè)設(shè)有將水或汽的熱放熱給凈煙氣的凈煙氣換熱器；原煙氣側(cè)向凈煙氣側(cè)傳遞熱是通過介質(zhì)液-汽、汽-液循環(huán)變相吸/放熱量并通過其中的汽或液輸送管來實(shí)現(xiàn)換熱的，即在原煙氣側(cè)，熱煙氣將熱量傳給循環(huán)液體；液體受熱后蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽沿著蒸汽上升管到達(dá)凈煙氣側(cè)，釋放出汽化潛熱而凝結(jié)成液體，在重力或者水泵的作用下，經(jīng)凝結(jié)水下降管回到原煙氣側(cè)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)加熱凈煙氣的目的。
在原煙氣側(cè)和凈煙氣側(cè)存在適合高差的情況下，可以利用重力實(shí)現(xiàn)水的自然循環(huán)；否則就用水泵來推動，即在凝結(jié)水下降管中串接有水泵。由于利用了水的相變傳熱來傳遞熱量，因此循環(huán)水的量比較少，即使添加了水泵，其能耗也比較低。
有益效果分離式煙氣再熱器分為兩個獨(dú)立的部分，將原煙氣和凈煙氣完全隔離分開，杜絕了原煙氣向凈煙氣的泄漏；可以使得設(shè)備在煙道上的布置靈活方便，可以經(jīng)濟(jì)地各自選擇適合其工作環(huán)境的材質(zhì)；用蒸汽作為補(bǔ)充熱源，可以在低負(fù)荷情況下仍然保證較高的凈煙氣出口溫度；能耗較低，在自然循環(huán)情況下甚至沒有消耗。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是本發(fā)明螺旋翅片管束的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的左視圖。
圖4是本發(fā)明板式換熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4是的俯視圖。
圖6是本發(fā)明具有雙重瓦楞結(jié)構(gòu)的板式換熱片結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6是的俯視圖。
以上圖中有原煙氣換熱器1、蒸汽上升管2、凈煙氣換熱器3、水下降管4、輔助加熱器5、水泵6、上聯(lián)箱7、螺旋翅片管8、下聯(lián)箱9、波紋板片10、雙重瓦楞板11。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
如圖1，分離式煙氣再熱器分為兩部分，即原煙氣換熱器1和凈煙氣側(cè)凈煙氣換熱器3。這兩個部分是獨(dú)立分開的，從根本上杜絕了原煙氣向凈煙氣的泄露，并且在煙道上可以自由布置。另外，也可以針對各自的工作環(huán)境特點(diǎn)選擇適合的材質(zhì)。這兩個部分通過蒸汽上升管2和凝結(jié)水下降管4連通起來，形成一個循環(huán)回路。在原煙氣換熱器1和凈煙氣換熱器3存在適合高差的情況下，可以利用重力實(shí)現(xiàn)水的自然循環(huán)；否則就用水泵6來推動。由于利用了水的相變傳熱來傳遞熱量，因此循環(huán)水的量比較少，即使添加了水泵6，其能耗也比較低。
再熱器工作前，需要在原煙氣換熱器1的換熱片內(nèi)加入一定量的工作介質(zhì)-水(也可以是其他的低沸點(diǎn)液體，如甲醇、丙酮等)，并且為了水或者其他液體容易汽化，還需要對水循環(huán)通道做抽真空處理。工作時，在原煙氣換熱器1，熱煙氣將熱量傳給循環(huán)水；水受熱后蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽沿著蒸汽上升管2到達(dá)凈煙氣換熱器3釋放出汽化潛熱而凝結(jié)成水，在重力或者水泵的作用下，經(jīng)水下降管4回到原煙氣換熱器1，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)加熱凈煙氣的目的。在水下降管4的中間增加一個輔助加熱器5，在低負(fù)荷情況下可以輔以蒸汽加熱以滿足凈煙氣出口溫度要求。
分離式煙氣再熱器中的換熱元件可以采用如圖2所示的螺旋翅片管束，也可以采用圖3、4的板式換熱片。螺旋翅片管束由若干螺旋翅片管8、上聯(lián)箱7、下聯(lián)箱9構(gòu)成，工作時水和蒸汽走管束內(nèi)，煙氣走管束外，管外的翅片可以彌補(bǔ)氣-氣換熱器換熱系數(shù)低的缺點(diǎn)。板式換熱片由兩片波紋板片10加工而成，工作時水和蒸汽走換熱片內(nèi)，煙氣走相鄰換熱片的間隙。雙重瓦楞板11由兩片曲率不同的瓦楞板組成，工作時水和蒸汽走換熱片內(nèi)，煙氣走相鄰換熱片的間隙。采用圖3、4的分離式煙氣再熱器更加緊湊，傳熱性能更好。
權(quán)利要求
1.一種分離式煙氣再熱器，其特征是該煙氣再熱器分為原煙氣換熱器(1)和凈煙氣換熱器(3)兩部分，原煙氣換熱器(1)與凈煙氣換熱器(3)之間有較大的空間距離；這兩部分通過蒸汽上升管(2)和凝結(jié)水下降管(4)連通起來，即原煙氣換熱器(1)的輸出端通過蒸汽上升管(2)與凈煙氣換熱器(3)的輸入端相接，凈煙氣換熱器(3)中的輸出端通過凝結(jié)水下降管(4)與原煙氣換熱器(1)中的輸入端接，形成一個循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式煙氣再熱器，其特征是在凝結(jié)水下降管(4)中串接有水泵(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離式煙氣再熱器，其特征是在凝結(jié)水下降管(4)中串接有蒸汽輔助加熱器(5)，在低負(fù)荷情況下輔以蒸汽加熱以滿足凈煙氣出口溫度要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式煙氣再熱器，其特征是原煙氣換熱器(1)和凈煙氣換熱器(3)采用螺旋翅片管束，或采用板式換熱片，或?yàn)榫哂须p重瓦楞結(jié)構(gòu)的板式換熱片。
5.一種如權(quán)利要求1所述的分離式煙氣再熱器的換熱方法，其特征是該煙氣再熱器分為原煙氣換熱器(1)和凈煙氣換熱器(3)兩部分，該兩部分通過蒸汽上升管(2)和凝結(jié)水下降管(4)連通起來。在原煙氣換熱器(1)，熱煙氣將熱量傳給循環(huán)液體；液體受熱后蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽沿著蒸汽上升管(2)到達(dá)凈煙氣換熱器(3)，釋放出汽化潛熱而凝結(jié)成液體，在重力或者水泵(6)的作用下，經(jīng)凝結(jié)水下降管(4)回到原煙氣換熱器(1)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)加熱凈煙氣的目的。
全文摘要
分離式煙氣再熱器及其換熱方法涉及一種用于電廠煙氣脫硫或類似領(lǐng)域中回收余熱的換熱器，該煙氣再熱器分為原煙氣換熱器(1)和凈煙氣換熱器(3)兩部分，該兩部分通過蒸汽上升管(2)和凝結(jié)水下降管(4)連通起來。在原煙氣換熱器(1)，熱煙氣將熱量傳給循環(huán)液體；液體受熱后蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽沿著蒸汽上升管(2)到達(dá)凈煙氣換熱器(3)，釋放出汽化潛熱而凝結(jié)成液體，在重力或者水泵(6)的作用下，經(jīng)凝結(jié)水下降管(4)回到原煙氣換熱器(1)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)加熱凈煙氣的目的。分離式煙氣再熱器較常規(guī)的煙氣再熱器具有無煙氣泄露、布置靈活、對主機(jī)負(fù)荷變化適應(yīng)力強(qiáng)且能耗較低的特點(diǎn)。
文檔編號F23J15/00GK1818472SQ20061003768
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者孫克勤, 盧作基 申請人:孫克勤, 江蘇蘇源環(huán)保工程股份有限公司, 盧作基, 葛朝暉