一种用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器。


背景技术：

2.垃圾焚烧后产生的烟气中含有so2、hcl、hf等酸性气体，为防止喷水降温浪费烟气余热，同时避免酸性气体在低温条件下与烟气中的水蒸气进一步结合形成相应的酸蒸汽对设备造成腐蚀，可以利用烟气换热器先回收一部分热量后再进入湿法脱酸塔，而从湿法脱酸塔排出的烟气经烟气换热器回收热量升温后再向烟囱排放。传统的烟气换热器采用金属换热器，因换热过程温度低于烟气酸露点温度，金属换热管极易出现腐蚀穿孔的问题，为防止垃圾焚烧烟气中酸性气体对换热管的腐蚀，可以选用耐腐蚀的氟塑料材质作为换热管原材料。
3.然而，氟塑料的热膨胀系数是金属的数倍，因此氟塑料换热管在高温烟气中会出现热膨胀，导致氟塑料换热管与孔板之间密封漏气等问题，以及孔板因氟塑料换热管形变导致应力集中乃至开裂等问题。
4.因此，有必要提出一种新的用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.本实用新型提供了一种用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器，包括：
7.氟塑料换热管，所述氟塑料换热管内流经热烟气；
8.氟塑料孔板，所述氟塑料孔板包括若干孔洞，所述氟塑料换热管安装在所述孔洞中，所述氟塑料孔板还包括孔洞折边结构，所述孔洞折边结构至少部分地包裹所述氟塑料换热管；
9.换热管翻边，所述换热管翻边包裹在所述孔洞折边结构外侧，以实现所述氟塑料换热管与所述氟塑料孔板的密封。
10.进一步，所述氟塑料孔板还包括固定结构，用于将所述氟塑料孔板固定设置。
11.进一步，所述氟塑料孔板还包括波纹翻折结构，所述波纹翻折结构位于所述孔洞与所述固定结构之间，用于缓冲所述氟塑料换热管受热形变导致的所述氟塑料孔板内应力集中。
12.进一步，所述氟塑料孔板沿水平方向延伸，所述孔洞折边结构的延伸方向与所述氟塑料孔板的延伸方向垂直。
13.进一步，所述换热管翻边设置在所述氟塑料换热管的下端口处。
14.进一步，所述氟塑料孔板的上方流经冷烟气，以与所述氟塑料换热管内的热烟气换热，换热后的热烟气从所述氟塑料换热管的下端口排出至所述氟塑料孔板的下方。
15.进一步，所述氟塑料换热管和所述氟塑料孔板的氟塑料材质包括聚四氟乙烯或聚四氟乙烯改性塑料。
16.进一步，还包括侧边法兰和下出口法兰，所述固定结构被所述侧边法兰和所述下出口法兰夹紧固定。
17.进一步，所述侧边法兰位于所述氟塑料孔板的上方，所述侧边法兰上覆盖有氟塑料衬板，所述下出口法兰位于所述氟塑料孔板的下方，所述下出口法兰上覆盖有防腐涂层。
18.根据本实用新型提供的用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器，通过换热管翻边使孔洞折边结构以及氟塑料换热管牢牢箍紧，实现了氟塑料换热管与氟塑料孔板的固定，避免了烟气泄漏，保证了结构的密封性。
附图说明
19.本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
20.附图中：
21.图1为根据本实用新型示例性实施例的用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器的结构示意图。
22.附图标记
23.1、氟塑料换热管
24.2、氟塑料孔板
25.21、孔洞折边结构
26.22、波纹翻折结构
27.23、固定结构
28.3、换热管翻边
29.4、侧边法兰
30.41、氟塑料衬板
31.5、下出口法兰
32.51、防腐涂层
具体实施方式
33.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
34.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本实用新型的用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器。显然，本实用新型的施行并不限于垃圾处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
35.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
36.现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
37.现有氟塑料换热管因其热膨胀系数较金属大，且氟塑料焊接条件较金属苛刻，因此膨胀产生的密封问题显得极为重要。根据垃圾焚烧电厂使用工况，当进口温度约为140℃时，氟塑料换热管的轴向受热膨胀约为0.018mm/mm，因此，10m长的氟塑料管受热膨胀可伸长约180mm，而径向受管径大小的制约，50mm外径的氟塑料换热管膨胀量约为0.9mm，因换热管末端接近换热器出口，出口温度约100℃，径向膨胀量更小(＜0.9mm)。因此，氟塑料烟气换热器存在密封漏气问题。现有氟塑料密封技术包括焊接，氟塑料焊接存在焊接条件苛刻，焊接过程产生有毒有害物质，焊接过程复杂等缺点。
38.针对上述问题，本实用新型提供了一种用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器，如图1所示，包括：
39.氟塑料换热管1，所述氟塑料换热管1内流经热烟气；
40.氟塑料孔板2，所述氟塑料孔板2包括若干孔洞，所述氟塑料换热管1安装在所述孔洞中，所述氟塑料孔板2还包括孔洞折边结构21，所述孔洞折边结构21至少部分地包裹所述氟塑料换热管1；
41.换热管翻边3，所述换热管翻边3包裹在所述孔洞折边结构21外侧，以实现所述氟塑料换热管1与所述氟塑料孔板2的密封。
42.参照图1，本实用新型提供的烟气换热器内设置有多列氟塑料换热管1，未经降温和脱酸处理的热烟气(约为140℃)在氟塑料换热管1内由上至下流动，氟塑料换热管1的下端为烟气出口，即，经过换热(降温)但未经脱酸处理的烟气从氟塑料换热管1的下端排出。
43.示例性地，所述氟塑料换热管1采用氟塑料制成，以避免热烟气中的酸性气体对换热管造成腐蚀，延长了换热管的使用寿命。
44.示例性地，所述氟塑料材质包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)或聚四氟乙烯改性塑料，例如可熔性聚四氟乙烯(pfa)。
45.在一个实施例中，从烟气换热器排出的经过换热的烟气(约为100℃)进入湿法脱酸塔，脱酸后的烟气再次进入烟气换热器中氟塑料换热管1外侧作为冷烟气(约为65℃)与氟塑料换热管1内的热烟气进行换热。
46.本实用新型提供的烟气换热器还包括氟塑料孔板2。一方面，氟塑料孔板2用于固定上述多列氟塑料换热管1，具体地，氟塑料孔板2开设有多个孔洞，所述氟塑料换热管1安装在所述孔洞中，如图1所示。另一方面，氟塑料孔板2还可以用于分隔烟气，具体地，氟塑料孔板2沿水平方向延伸(即，水平布置)，氟塑料孔板2的上方流经冷烟气，以与所述氟塑料换
热管1内的热烟气换热；氟塑料孔板2的下方则为从所述氟塑料换热管1的下端口排出的换热后的热烟气。
47.示例性地，所述氟塑料孔板2采用氟塑料制成，以避免烟气中的酸性气体对氟塑料孔板2造成腐蚀，延长了氟塑料孔板2的使用寿命。
48.示例性地，所述氟塑料材质包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)或聚四氟乙烯改性塑料，例如可熔性聚四氟乙烯(pfa)。
49.需要说明的是，氟塑料换热管1与氟塑料孔板2相接处应具有密封性。因此，氟塑料换热管1安装在氟塑料孔板2的孔洞中，应紧密接触无缝隙，以避免烟气漏气。
50.示例性地，氟塑料孔板2还包括孔洞折边结构21，孔洞折边结构21设置在所述孔洞的边缘处，孔洞折边结构21的延伸方向与所述氟塑料孔板2的延伸方向垂直。
51.在一个实施例中，如图1所示，每个孔洞的两侧或周围均设置有向下延伸的孔洞折边结构21，其延伸方向与氟塑料换热管1的侧壁平行，因此孔洞折边结构21可以至少部分地包裹所述氟塑料换热管1的外壁，以保证结构的密封性，避免烟气漏气。
52.进一步，本实用新型提供的烟气换热器还包括换热管翻边3，所述换热管翻边3包裹在所述孔洞折边结构21外侧，以实现所述氟塑料换热管1与所述氟塑料孔板2的固定。
53.在一个实施例中，如图1所示，为了避免氟塑料换热管1与孔洞折边结构21之间发生漏气，利用换热管翻边3将孔洞折边结构21与其包裹的氟塑料换热管1部分牢牢箍紧，形成氟塑料换热管
‑
孔洞折边结构
‑
换热管翻边三明治结构。在该实施例中，所述换热管翻边3设置在所述氟塑料换热管1的下端口处。
54.示例性地，所述换热管翻边3采用氟塑料制成，以避免烟气中的酸性气体对换热管翻边3造成腐蚀，延长了换热管翻边3的使用寿命。
55.示例性地，所述氟塑料材质包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)或聚四氟乙烯改性塑料，例如可熔性聚四氟乙烯(pfa)。
56.通过设置换热管翻边3，使氟塑料换热管1与孔洞折边结构21紧密固定，不仅避免了二者之间因热胀冷缩或振动发生相对位移(例如，滑脱)，使二者在氟塑料换热管1受热膨胀时一起向下移动，而且避免了因温度场不同氟塑料换热管1受热不均引起的膨胀不一致导致的氟塑料换热管1与孔洞折边结构21密封程度不均造成烟气泄漏，保证了结构的密封性。
57.示例性地，所述氟塑料孔板2还包括用于将所述氟塑料孔板固定设置的固定结构23，以及位于所述孔洞与所述固定结构23之间的波纹翻折结构22，所述波纹翻折结构22用于缓冲所述氟塑料换热管1受热形变导致的应力集中。
58.示例性地，所述波纹翻折结构22包括但不限于“几”字形、螺旋形结构，以通过形变释放氟塑料孔板2因氟塑料换热管1受热膨胀拉扯导致的应力集中。
59.在一个实施例中，如图1所示，当氟塑料换热管1受热后，连带孔洞折边结构21和换热管翻边3一起向下移动，固定结构23用于固定氟塑料孔板2以避免氟塑料孔板2整体向下移动，此时波纹翻折结构22被带着向下移动，通过形变消除了氟塑料换热管1受热膨胀和振动对氟塑料孔板2内部产生的应力，避免了氟塑料孔板2因应力过大而开裂。
60.示例性地，所述固定结构23被侧边法兰4和下出口法兰5夹紧固定，如图1所示。
61.在一个实施例中，侧边法兰4位于所述氟塑料孔板2的上方，与冷烟气接触，为避免
腐蚀，所述侧边法兰4上覆盖有氟塑料衬板41，或仅与冷烟气接触的一侧覆盖有氟塑料衬板。所述氟塑料材质包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)或聚四氟乙烯改性塑料，例如可熔性聚四氟乙烯(pfa)。
62.在一个实施例中，下出口法兰5位于所述氟塑料孔板2的下方，与换热后的热烟气接触，为避免腐蚀，所述下出口法兰5上覆盖有防腐涂层51，或仅与降温后的烟气接触的一侧覆盖有防腐涂层。所述防腐涂层包括但不限于防腐油漆或者玻璃鳞片防腐涂层。
63.根据本实用新型提供的用于垃圾焚烧电厂的烟气换热器，通过换热管翻边使孔洞折边结构以及氟塑料换热管牢牢箍紧，实现了氟塑料换热管与氟塑料孔板的固定，避免了烟气泄漏，保证了结构的密封性。
64.本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。