專利名稱：耐腐蝕換熱管和鍋爐空氣預熱器的制作方法
技術領域 本實用新型涉及一種用于煤電發(fā)電站的鍋爐空氣預熱器中使用的換熱管。更具體地，本實用新型涉及一種耐腐蝕換熱管和包括這種耐腐蝕換熱管的鍋爐空氣預熱器。

背景技術：
目前，在煤電發(fā)電領域，大多數(shù)電站的鍋爐空氣預熱器所使用的換熱管為普通的考登鋼(Coten-A)鋼管，雖然該種鋼管有一定的耐腐蝕作用，但是在運行過程中，在高溫情況下燃燒形成的灰塵顆粒會高速沖擊鋼管外壁，加上煙氣在低溫情況下露點凝結(jié)而形成的酸液的腐蝕，運行約一年時間，鋼管便會被嚴重腐蝕而產(chǎn)生漏氣。這樣，電站不得不定期停機更換修復這種換熱管，使生產(chǎn)效率受到很到影響，因此，必須有必要提高鋼管外壁在原煙氣環(huán)境下的耐腐蝕及耐磨損性能。
JP9243282A公開了一種冷凝管，其外表覆蓋有通過將斥水性的聚合物分散在金屬基體中而形成的保護薄膜。此種冷凝管使用在冷凝壓縮機及類似的設備中。
JP07180793A公開了一種鋼管或玻璃管，其內(nèi)壁襯套帶有粘結(jié)劑的樹脂管材。該樹脂管材在被拉伸100％至200％長度后，插入鋼管或玻璃管中，當停止拉伸并放開拉力之后，管材便恢復到其原本長度，從而嵌套在鋼管或玻璃管中。此種管材保護結(jié)構加工在鋼管或玻璃管的內(nèi)部。
US4461347A公開了一種純水使用的同軸結(jié)構的換熱管。大內(nèi)徑的外管套在小內(nèi)徑的內(nèi)管外，兩個管壁之間形成工作介質(zhì)通道。內(nèi)管外壁覆蓋有通過熱縮套管收縮而形成的保護膜。此種換熱管為雙管結(jié)構。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對電站空氣預熱器中使用的換熱管的腐蝕問題，提出一種耐腐蝕換熱管，通過形成新的管件結(jié)構，延長換熱管的使用壽命。
根據(jù)本實用新型的一種示例性實施例，提供一種耐腐蝕換熱管，包括鋼管，并且在所述鋼管的外壁上包覆有通過柱塞擠出工藝形成的聚四氟乙烯管。
在上述耐腐蝕換熱管中，聚四氟乙烯管中混合有無機填料。所述無機填料包含碳化硅、氮化硼、二硫化鉬、玻璃纖維、焦炭、云母、石墨、炭黑和焦炭中的至少一種。
在上述耐腐蝕換熱管中，在所述鋼管兩端均留有便于焊接的裸露區(qū)域。
在上述耐腐蝕換熱管中，聚四氟乙烯管的厚度可以在1.5mm和5mm之間。
本實用新型進一步提供一種鍋爐空氣預熱器，包括如前所述的任何一種耐腐蝕換熱管。

下面將參照附圖來進一步詳細說明本實用新型，其中 圖1為根據(jù)本實用新型的一種示例性實施例的耐腐蝕換熱管的結(jié)構示意圖。
圖2A為包括本實用新型的耐腐蝕換熱管的空氣預熱器應用在鍋爐系統(tǒng)中的簡要示意圖。
圖2B為圖2A中的空氣預熱器的放大示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例，需要說明的是，下面參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的一種限制。
圖1示出了根據(jù)本實用新型的一種示例性實施例的耐腐蝕換熱管1的結(jié)構示意圖，該耐腐蝕換熱管1例如可應用于在煤電發(fā)電電站鍋爐的空氣預熱器中。在如圖所示的示例性實施例中，換熱管1的管壁為雙層結(jié)構，包括位于內(nèi)層的例如由考登鋼(Coten-A)制成的鋼管2，以及包覆在鋼管2的外壁上的聚四氟乙烯(PTFE)管3。當將具有這種結(jié)構的換熱管安裝在空氣預熱器中時，清潔空氣4將通過位于內(nèi)層的鋼管2流動，而具有腐蝕性的煙氣5將沿圖中箭頭5所示的方向吹向換熱管1。由于在鋼管2的外壁上包覆有聚四氟乙烯管3，利用聚四氟乙烯塑料對酸性物質(zhì)的耐腐蝕特性，可以避免鋼管2受到煙氣露點凝結(jié)而形成的酸液的腐蝕。
在一種示例性實施例中，聚四氟乙烯管3是通過柱塞擠出工藝而包覆在鋼管2的外壁上的。
在進一步的示例性實施例中，為了避免在高溫情況下燃燒形成的灰塵顆粒對鋼管2外壁的高速沖擊，在形成聚四氟乙烯管3時，在PTFE粉末中混合一定比例的無機填充料，從而可以提高換熱管1的耐磨損性能，并能夠滿足導熱要求。無機填料包括但不限于碳化硅、氮化硼、二硫化鉬(MoS2)、玻璃纖維、石墨、炭黑、焦炭、云母中的至少一種。如表1所示，可以選擇各種無機填料在聚四氟乙烯管中所占的比例。在示例性實施例中，可以采用如下的配比方式形成聚四氟乙烯管材結(jié)構，即在PTFE粉料中加入為總重量的5％-15％的石墨；或者15％-35％的焦炭，或者1％-15％的炭黑。在進一步的實施例中，聚四氟乙烯管材中的石墨的重量百分比可以為10％，或者焦炭的重量百分比可以為25％，炭黑的重量百分比可以為2％。
表1無機填料在PTFE管中所占的比例 在一種示例性實施例中，由諸如考登鋼之類的鋼材料制成的鋼管2長度約為4044mm，外壁直徑約為40mm，壁厚為1.5mm。
在進一步的實施例中，為了將換熱管1安裝在電站鍋爐的空氣預熱器中，在鋼管2外壁上采用柱塞擠出工藝擠出的PTFE管3的長度比鋼管2短，即鋼管2的兩端均留有未覆蓋的裸露區(qū)域，便于將換熱管1像傳統(tǒng)鋼管那樣通過電焊方式安裝在預熱器中。
在另一種示例性實施例中，PTFE管3的內(nèi)徑設置約為39.7mm，壁厚約為2mm，長度約4000mm，在280℃條件下套在鋼管2的外壁上，鋼管2的兩端均留有22mm的未被PTFE管3覆蓋的裸露區(qū)域，以便于焊接。
在其它的示例性實施例中，PTFE管3的尺寸、無機填料所占比例及相應的測試性能如表2所示。
表2
根據(jù)本實用新型的耐腐蝕換熱管，在高溫條件下，在鋼管的外壁上包覆通過柱塞擠出工藝形成的聚四氟乙烯(PTFE)管，提高了換熱管的耐腐蝕性能。其中PTFE管中混合一定比例的無機填料如焦炭、炭黑或石墨原料，可滿足導熱及耐磨要求。在鋼管兩端留出空白的裸露區(qū)域，使其可以像普通鋼管一樣通過電焊方式安裝在預熱器中。
本實用新型可以將換熱管的壽命延長至5年，是現(xiàn)有產(chǎn)品的5倍。
圖2示出了根據(jù)本實用新型的一種示例性實施例的耐腐蝕換熱管1應用在在鍋爐系統(tǒng)的空氣預熱器中的簡易安裝示意圖。如圖所示，多個耐腐蝕換熱管1沿著空氣行進的方向安裝在空氣預熱器6中，空氣預熱器6設置在鍋爐7、風機8和電子除塵器9之間，其中來自于風機8的冷空氣被輸送到耐腐蝕換熱管1，來自于鍋爐7的高溫原煙氣從耐腐蝕換熱管1的外壁吹過，從而使進入耐腐蝕換熱管1的冷空氣變成預熱空氣進入鍋爐7，所述預熱空氣在鍋爐7內(nèi)通過燃燒而生成高溫原煙氣。這種原煙氣經(jīng)管道到達空氣預熱器6，沖擊耐腐蝕換熱管1，并通過換熱管1之間的間隙再經(jīng)過電子除塵器9后排出。
盡管已經(jīng)示出并描述了本實用新型的較佳的實施例，然而本領域的技術人員可以了解，在不脫離本實用新型的原理和精髓的情況下可以對所述實施例作出各種變化和替換，本實用新型的保護范圍限定在權利要求及其等同物中。
權利要求1.一種耐腐蝕換熱管，包括鋼管，其特征在于，在所述鋼管的外壁上包覆有通過柱塞擠出工藝形成的聚四氟乙烯管。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐腐蝕換熱管，其中，在所述鋼管兩端均留有便于焊接的裸露區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求1所述的耐腐蝕換熱管，其中，所述聚四氟乙烯管的厚度在1.5mm和5mm之間。
4.一種鍋爐空氣預熱器，其特征在于包括如前述權利要求中的任一項所述的耐腐蝕換熱管。
專利摘要本實用新型提供了一種耐腐蝕換熱管，包括鋼管，并且在所述鋼管的外壁上包覆有通過柱塞擠出工藝形成的聚四氟乙烯管。這種耐腐蝕換熱管可提高在原煙氣環(huán)境下的耐腐蝕性能。
文檔編號F28F19/00GK201561677SQ20092017475
公開日2010年8月25日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權日2009年8月28日
發(fā)明者陳軍, 孫猛, 楊鈞 申請人:3M創(chuàng)新有限公司