[發(fā)明專利]一種利用煙氣冷凝熱能的復(fù)合型防腐換熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810227196.2
• 申請(qǐng)日: 2008-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101403580A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王隨林;劉貴昌;潘樹(shù)源;史永征;閆全英;傅忠誠(chéng);艾效逸;郭全;徐鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑工程學(xué)院;大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F19/02
• 分類號(hào): F28F19/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天然氣鍋爐或燃?xì)庵比紮C(jī)等天然氣利用設(shè)備回收利用煙氣冷凝熱能的換熱裝置和冷凝式天然氣鍋爐或燃?xì)庵比紮C(jī)等冷凝式天然氣利用設(shè)備用冷凝換熱器。特別涉及一種利用煙氣冷凝熱能的復(fù)合型防腐換熱裝置及其制造方法，屬于傳熱傳質(zhì)強(qiáng)化與金屬防腐技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前普通天然氣鍋爐和直燃機(jī)等天然氣利用設(shè)備，排煙溫度均在100℃以上，造成能源浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染，其熱效率一般低于90％。

在天然氣利用設(shè)備尾部增設(shè)煙氣冷凝換熱器，將排煙溫度降到煙氣露點(diǎn)溫度以下，不僅可以利用排煙顯熱，還可利用天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣凝結(jié)時(shí)放出的大量潛熱，熱效率可提高10～20％，理論上，回收水蒸汽潛熱可提高熱效率11％。從而節(jié)約能源，并減少有害氣體排放，同時(shí)凝結(jié)液會(huì)溶解吸收排煙中CO_X、NO_X、SO_X等部分有害氣體，對(duì)煙氣還有一定的凈化作用。因此，研究與開(kāi)發(fā)煙氣冷凝熱能回收利用裝置，開(kāi)發(fā)冷凝式天然氣利用設(shè)備或?qū)⑵胀ㄌ烊粴饫迷O(shè)備系統(tǒng)改造為冷凝式系統(tǒng)，是高效利用天然氣、減少環(huán)境污染最有效途徑。因此，研究開(kāi)發(fā)煙氣冷凝換熱器或換熱裝置，成為熱科學(xué)和能源環(huán)境工程領(lǐng)域熱點(diǎn)課題。

由于水蒸汽凝結(jié)液溶解了煙氣中部分有害氣體，形成含有硝酸根、亞硝酸根、氯酸根、硫酸根離子的具有較強(qiáng)酸性的腐蝕液，會(huì)對(duì)換熱器造成腐蝕，影響其使用壽命。同時(shí)，冷凝式天然氣利用設(shè)備通常要求結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本低，同時(shí)阻力小。因而，冷凝換熱設(shè)備的防腐技術(shù)與傳熱傳質(zhì)強(qiáng)化技術(shù)及集成設(shè)計(jì)技術(shù)，成為開(kāi)發(fā)冷凝式天然氣利用設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵。

目前，國(guó)際上冷凝換熱器或裝置主要采用如鑄鋁、鋁合金、鎳合金、不銹鋼及特氟隆等材料作為換熱材料。此類換熱設(shè)備加工難度大、成本高、材料導(dǎo)熱能力差不利于設(shè)備緊湊化，應(yīng)用中占據(jù)空間大，煙氣阻力大以至于設(shè)備系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。同時(shí)構(gòu)造理念單一，不能將此類換熱設(shè)備根據(jù)溫度環(huán)境和腐蝕環(huán)境變化，進(jìn)行分別設(shè)置和優(yōu)化整體構(gòu)造，使得目前此類產(chǎn)品適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性受到限制。

綜合利用不同材料物理化學(xué)性能中的熱傳導(dǎo)性與力學(xué)性能和可加工性及耐蝕性，對(duì)不同材料優(yōu)選和優(yōu)化組合利用，并進(jìn)行形狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和表面改性技術(shù)處理，使得此類產(chǎn)品實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性得到根本改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用煙氣冷凝熱能的復(fù)合型防腐換熱裝置，以回收利用天然氣利用設(shè)備排煙中的顯熱及煙氣中水蒸氣凝結(jié)釋放出的潛熱，強(qiáng)化換熱，進(jìn)一步提高天然氣利用設(shè)備的熱能利用率和耐久性及經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)減少污染。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種利用煙氣冷凝熱能的復(fù)合型防腐換熱裝置，其特征在于：該裝置包括高溫?zé)煔鈸Q熱段1和低溫?zé)煔鈸Q熱段2兩個(gè)肋片管式換熱段，所述的高溫?zé)煔鈸Q熱段和低溫?zé)煔鈸Q熱段采用上下串聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述的低溫?zé)煔鈸Q熱段包括銅質(zhì)肋片基管和設(shè)置在該基管上的銅質(zhì)肋片組成，在所述的銅質(zhì)肋片基管外表面和銅質(zhì)肋片表面均依次鍍有鉬酸鈉為穩(wěn)定劑的非晶態(tài)鎳銅磷化學(xué)復(fù)合鍍層和有機(jī)涂層；高溫?zé)煔鈸Q熱段的肋片基管和肋片與低溫?zé)煔鈸Q熱段中的肋片基管和肋片采用不同材質(zhì)的材料制作。

本發(fā)明所述的有機(jī)涂層采用氟樹(shù)脂、聚氨酯或氟碳樹(shù)脂涂層。

本發(fā)明所述低溫?zé)煔鈸Q熱段的肋片采用整體肋片，在整體肋片中設(shè)有三角形或圓形均壓孔4。整體肋片上下邊緣為圓弧形，上邊緣圓弧比下邊緣圓弧平緩，肋片基管下部肋片高度高于肋片基管上部肋片高度。所述的低溫?zé)煔鈸Q熱段的銅質(zhì)肋片基管采用圓管、橢圓管或近似橢圓管。所述的銅質(zhì)肋片基管和銅質(zhì)肋片采用白銅或紫銅為基材。

本發(fā)明所述的高溫?zé)煔鈸Q熱段的肋片基管采用不銹鋼鋁復(fù)合管，肋片采用單體鋁合金肋片。所述的鋁合金肋片為含硅、錳及鎂的鋁合金肋片。