[发明专利]一种防止烟气腐蚀的蝶形翅片管换热器

说明书

一种防止烟气腐蚀的蝶形翅片管换热器，该换热器由换热管和设置在换热管上的多组呈蝶形结构的翅片构成。蝶形结构是由对称布置在换热管两侧的两个半蝶形翅片组成，每个半蝶形翅片的四个边角均为弧形边角，且两个半蝶形翅片间隔一定距离。翅片和换热管采用全焊处理并留有倒角，翅片和换热管表面涂镀有特殊的复合防腐层。当锅炉低温烟气尾气水平方向流经换热器时，由于本发明从换热器结构形式及防腐涂层两方面出发，有效降低了换热器尤其换热翅片的酸蚀、冲刷腐蚀和应力腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种锅炉和工业炉窑及电厂烟气热能回收用耐低温腐蚀的蝶形翅片管换热器，属于烟气余热利用领域，可用于低温烟气的热能回收。

背景技术

燃煤锅炉和工业炉窑的烟气成分比较复杂，烟气中含有大量的固体颗粒物、SOx、NOx和水蒸气等，当对高温烟气尾气进行余热回收时，重点考虑回收余热及换热器清灰问题，如已有发明CN103438746A、CN106091782A、CN103438746A等能实现高温烟气余热回收且效果显著。但当烟气温度降到酸性烟气发生凝结时，除考虑积灰清灰外，更重要的是考虑影响换热器寿命的酸蚀、冲蚀以及避免换热器传热性能恶化问题，此时，积灰以及硫酸蒸汽、硝酸蒸汽及水蒸气凝结现象同时出现，以酸蚀为主的翅片腐蚀问题成为影响换热器使用寿命的关键因素。

在对存在酸蚀问题的烟气尾气进行余热回收时，需要协同解决好如下三个关键问题：一是在烟气侧翅片强化换热兼顾积灰清灰能力，从而提高整个换热器的传热性能；二是采用相应结构形式，实现含灰及酸性凝结液及时脱落排走，从而避免换热器堵塞，提高换热器运行周期；三是采用减缓酸蚀、冲蚀的防腐控制技术，有效提高换热器的使用寿命。本发明是在多次设施现场调研、共性问题梳理分析以及多方面反复试验研究的基础上，提出了一种蝶形翅片管换热器，本发明能够有效解决上述关键问题，有效抑制酸蚀等问题的同时实现烟气余热回收。

发明内容

在含尘烟气尾气的余热回收中，本发明实现不易积灰积垢、便于清理和高效换热的同时，从烟气侧结构及防腐技术两方面出发，协同来解决烟气低温腐蚀、传热性能差等难题，从而延长烟气余热回收换热器的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种防止烟气腐蚀的蝶形翅片管换热器，该换热器是由换热管和设置在换热管上的多组翅片组成，其特征在于：每组翅片呈蝶形结构，所述蝶形结构是由对称布置在换热管两侧的两个半蝶形翅片组成，每个半蝶形翅片的四个边角均为弧形边角，所述的弧形的曲率半径为10mm～100mm。

优选地，在所述蝶形结构中，两个半蝶形翅片之间的间距至少为6～100mm。

优选地，在所述的弧形边角分为内侧弧形边角和外侧弧形边角，两者通过直线过渡段或弧线过渡段连接；所述外侧弧形边角的曲率半径大于内侧弧形边角的曲率半径。

优选地，每个半蝶形翅片边缘在厚度方向上设有圆形倒角，该圆形倒角的曲率半径为2～8mm。

优选地，所述的半蝶形翅片和换热管连接处形成倒角，该倒角的曲率半径为2～8mm。

上述技术方案中，所述的半蝶形翅片和换热管外表面上涂镀有复合防腐涂层，该复合防腐涂层包括底层镀层和有机防腐涂层。所述的底层镀层是由硫酸高铈为添加剂制备的非晶态镍铜磷复合镀层；所述的有机防腐涂层为氟树脂、聚氨酯、氟碳树脂或有机硅涂层。所述的换热管为圆形管、椭圆形管或扁管。