一種空氣預(yù)熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種空氣預(yù)熱器，包括煙氣管路、空氣管路和換熱器，所述換熱器中具有換熱壁和由換熱壁形成的氣流通道，所述換熱壁表面具有催化劑涂層，所述催化劑涂層可催化還原氮氧化物?？諝忸A(yù)熱器是電站鍋爐必備的部件，通過在其預(yù)熱器的換熱壁內(nèi)表面涂布催化劑涂層，在煙氣通過空氣預(yù)熱器時催化劑催化煙氣中的NOx，將其還原為N2，充分利用了預(yù)熱器的表面，在不大改現(xiàn)有系統(tǒng)情況下實(shí)現(xiàn)了NOx盡量少的排放。
【專利說明】一種空氣預(yù)熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種空氣預(yù)熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]電站鍋爐燃燒產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)是形成大氣污染的主要部分之一，其排放后在空氣中發(fā)生各種反應(yīng)也成為霧霾的主要成分。為降低NOx排放，新建電站多配置噴氨設(shè)備，利用噴氨操作向燃燒產(chǎn)生的煙氣中噴氨(NH3)，利用催化劑的催化作用使NHjPNOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成氮?dú)?N2);為了追求脫硝效果，噴氨量往往過大，使得多余的NH3逃逸形成新的污染。
[0003]在一些已建電廠，在設(shè)計建設(shè)過程中沒有考慮安裝噴氨設(shè)備。如需進(jìn)行環(huán)保升級改造，需考慮如何將噴氨設(shè)備合理的加入煙氣排放系統(tǒng)中，并考慮鍋爐場地空間限制；且噴氨設(shè)備安裝需要暫停鍋爐運(yùn)行，停休機(jī)組，造成較大損失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有電站煙氣排放系統(tǒng)的設(shè)備配置情況，通過利用空氣預(yù)熱器與煙氣具有較大接觸面的特點(diǎn)，提供了一種涂布催化劑的空氣預(yù)熱器。
[0005]本發(fā)明提供一種空氣預(yù)熱器，包括煙氣管路、空氣管路和換熱器，所述換熱器中具有換熱壁和由換熱壁形成的氣流通道，所述換熱壁表面具有催化劑涂層，所述催化劑涂層可催化還原氮氧化物。
[0006]空氣預(yù)熱器是電站鍋爐必備的部件，通過在其預(yù)熱器的換熱壁內(nèi)表面涂布催化劑涂層，在煙氣通過空氣預(yù)熱器時催化劑催化煙氣中的N0X，將其還原為N2,充分利用了預(yù)熱器的表面，在不大改現(xiàn)有系統(tǒng)情況下實(shí)現(xiàn)了 NOx盡量少的排放。
[0007]優(yōu)選的，所述換熱壁為正六邊形結(jié)構(gòu)的換熱壁，所述氣流通道為正六邊形的氣流通道。
[0008]因在相同體積上正六邊形形狀可提供最大的表面積，采用正六邊形可涂布盡可能多的催化劑。
[0009]優(yōu)選的，所述換熱器為具有換熱芯子、煙氣區(qū)和空氣區(qū)；所述換熱壁位于所述換熱芯子上，所述換熱芯子過拖動電機(jī)驅(qū)動繞旋轉(zhuǎn)中軸旋轉(zhuǎn)；所述煙氣區(qū)和所述煙氣管路連通，所述空氣區(qū)域所述空氣管路連通；所述換熱芯子通過所述煙氣區(qū)和所述空氣區(qū)完成熱量交換。
[0010]優(yōu)選的，所述換熱芯子的圓周方向具有被動齒輪，所述拖動電機(jī)通過齒輪傳動驅(qū)動所述換熱芯子旋轉(zhuǎn)。
[0011]優(yōu)選的，所述換熱器的換熱芯子為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述換熱芯子通過加強(qiáng)筋與所述旋轉(zhuǎn)中軸連接。
[0012]優(yōu)選的，還包括過渡區(qū)，所述過渡區(qū)隔離所述煙氣區(qū)和所述空氣區(qū)。
[0013]優(yōu)選的，還包括密封裝置，所述密封裝置密封所述煙氣管路和所述空氣管路與所述換熱器的連接區(qū)域。
[0014]優(yōu)選的，所述換熱壁由不銹鋼板焊接形成。
[0015]優(yōu)選的，所述換熱器豎直設(shè)置，所述煙氣管路的煙氣進(jìn)口在上、煙氣出口在下；所述空氣管路的空氣進(jìn)口在下，空氣出口在上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實(shí)施例中空氣預(yù)熱器的主視圖；
[0017]圖2為實(shí)施例中的空氣預(yù)熱器的俯視圖；
[0018]圖3為圖1中A-A截面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]圖1為實(shí)施例中空氣換熱器的主視圖，從圖1中本實(shí)施例中的空氣預(yù)熱器主要包括換熱器1、煙氣管路2和空氣管路3。其中換熱器I豎直設(shè)置，其中的換熱芯子11繞中間的固定中軸13水平旋轉(zhuǎn)；煙氣管路2的煙氣進(jìn)口 21在上，煙氣出口 22在下，煙氣從上至下流動；空氣管路3的空氣進(jìn)口 31在下，空氣出口 32在上，空氣從下至上流動。二者通過換熱芯子11實(shí)現(xiàn)了熱交換。當(dāng)然，換熱芯子11也可為其他方位設(shè)置，煙氣管路2的煙氣進(jìn)口21、煙氣出口 22以及空氣管路2的空氣進(jìn)口 31、空氣出口 32也相應(yīng)設(shè)置，經(jīng)過換熱芯子11實(shí)現(xiàn)換熱功能。考慮煙氣為高溫氣體、空氣為低溫氣體，經(jīng)過熱交換后煙氣沉降、空氣上升，利于后續(xù)熱交換，因此優(yōu)選采用本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)。
[0021]本實(shí)施例中的換熱器包括換熱芯子11，位于旋心芯子11外側(cè)的被動齒條12，拖動電機(jī)5轉(zhuǎn)動時拖動主動齒輪6轉(zhuǎn)動，主動齒輪6和被動齒條12嚙合，帶動換熱芯子11旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，可將拖動電機(jī)安裝在固定中軸13處，通過固定驅(qū)動固定中軸13帶動換熱芯子11旋轉(zhuǎn)。
[0022]圖2為實(shí)施例中的空氣預(yù)熱器的俯視圖。從圖2中可看出本實(shí)施例中的換熱器的換熱芯子11為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)。為了支撐換熱芯子11，在固定中軸13和換熱芯子11中間具有加強(qiáng)筋。當(dāng)然，從換熱原理來看，換熱芯子也可做成圓柱形結(jié)構(gòu)，直接和固定中軸13連接。
[0023]換熱芯子11中具有正六邊形的換熱壁111以及由換熱壁111隔離出來的氣流通道112。氣流通道112用于分別導(dǎo)通煙氣管路2和空氣管路3。在換熱壁111的表面還具有催化劑涂層113，催化劑涂層113中的催化劑可催化還原經(jīng)過導(dǎo)氣通道112中煙氣的N0X，使其變?yōu)镹2并隨后排出至空氣。應(yīng)當(dāng)注意，換熱壁111也可為其他形狀，本實(shí)施例中設(shè)計為正六邊形是考慮其具有較大的表面積和良好的支撐作用。
[0024]本實(shí)施例中的空氣預(yù)熱器的核心功能為加熱空氣，熱量從煙氣傳導(dǎo)至空氣是通過換熱芯子11轉(zhuǎn)動以及換熱壁111的吸熱放熱功能。換熱芯子一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，其在煙氣管路2的部分為煙氣區(qū)15，在空氣管路3的部分為空氣區(qū)14。因煙氣溫度大于換熱壁111的溫度，換熱壁111在煙氣區(qū)15吸熱，同時通過表面的催化劑圖層113中的催化劑催化NOx還原為N2 ;當(dāng)吸熱的換熱壁111旋轉(zhuǎn)至空氣區(qū)14時，因空氣溫度小于換熱壁111溫度，換熱壁111放熱傳導(dǎo)至空氣，使空氣升溫。本實(shí)施例中，在煙氣區(qū)15和空氣區(qū)14間還具有過渡區(qū)16，當(dāng)然，從原理上也可不設(shè)置過渡區(qū)16。
[0025]為保證空氣加熱器加熱空氣時，煙氣和空氣不會從換熱器部分泄漏，本實(shí)施例中還在換熱器I和煙氣管路2、空氣管路3連接部分以及換熱器I的外圍設(shè)置了密封裝置。顯然，此密封裝置并不是本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)核心功能的組件。
[0026]圖3為圖1中A-A截面示意圖。從圖3可更為清楚直觀的看出本實(shí)施例中的換熱芯子11為環(huán)形，其換熱壁111為正六邊形結(jié)構(gòu)。為保證足夠的強(qiáng)度以及實(shí)用過程中不被銹蝕，本實(shí)施例中的換熱芯子采用不銹鋼板制成，通過焊接工藝將不銹鋼板焊接為正六邊形，并在內(nèi)外焊接圓形支撐板。
[0027]應(yīng)當(dāng)注意，從以上敘述中可理解本實(shí)施例中的換熱功能通過換熱芯子11旋轉(zhuǎn)吸熱放熱實(shí)現(xiàn)。從原理考慮，也可直接在換熱芯子中設(shè)置相互隔離的煙氣管路和空氣管路，煙氣管路和空氣管路重復(fù)設(shè)置，利用換熱壁的導(dǎo)熱功能將煙氣熱量傳導(dǎo)至空氣。此時，催化劑涂層應(yīng)涂布在煙氣管路的內(nèi)表面
[0028]以上本發(fā)明實(shí)施例中的空氣預(yù)熱器進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，還可對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣預(yù)熱器，包括煙氣管路(2)、空氣管路(3)和換熱器(I)，所述換熱器(I)中具有換熱壁(111)和由換熱壁(111)形成的氣流通道(112)，其特征在于，所述換熱壁(111)表面具有催化劑涂層(113)，所述催化劑涂層(113)可催化還原氮氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述換熱壁(111)為正六邊形結(jié)構(gòu)的換熱壁，所述氣流通道(112)為正六邊形的氣流通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述換熱器為具有換熱芯子(11)、煙氣區(qū)(15)和空氣區(qū)(14);所述換熱壁(111)位于所述換熱芯子(11)上，所述換熱芯子(11)過拖動電機(jī)(5)驅(qū)動繞旋轉(zhuǎn)中軸(13)旋轉(zhuǎn)；所述煙氣區(qū)(15)和所述煙氣管路(2)連通，所述空氣區(qū)(14)所述空氣管路(3)連通；所述換熱芯子(11)通過所述煙氣區(qū)(15)和所述空氣區(qū)(14)完成熱量交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣換熱器，其特征在于，所述換熱芯子(11)的圓周方向具有被動齒條(12),所述拖動電機(jī)(5)通過齒輪傳動驅(qū)動所述換熱芯子(11)旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述換熱器(I)的換熱芯子(11)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述換熱芯子(11)通過加強(qiáng)筋與所述旋轉(zhuǎn)中軸(13)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，還包括過渡區(qū)(16)，所述過渡區(qū)(16)隔離所述煙氣區(qū)(15)和所述空氣區(qū)(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，還包括密封裝置(7)，所述密封裝置(7)密封所述煙氣管路(2)和所述空氣管路(3)與所述換熱器(I)的連接區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述換熱壁(111)由不銹鋼板焊接形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣預(yù)熱器，其特征在于，所述換熱器(11)豎直設(shè)置，所述煙氣管路⑶的煙氣進(jìn)口(21)在上、煙氣出口(22)在下；所述空氣管路⑵的空氣進(jìn)口(31)在下，空氣出口(32)在上。
【文檔編號】F28D19/04GK104456612SQ201410773426
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】李鳳瑞, 徐小瓊, 施浩勛, 呂洪坤, 余斌, 方磊, 吳常苗 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院