[實用新型]利用煙氣冷凝熱能的復合型防腐換熱裝置

無效

• 申請號: 200820123905.8
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN201335648Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 王隨林;劉貴昌;潘樹源;史永征;閆全英;傅忠誠;艾效逸;郭全;徐鵬
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院;大連理工大學
• 主分類號: F28F19/02
• 分類號: F28F19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種天然氣鍋爐或燃氣直燃機等天然氣利用設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氣直燃機等冷凝式天然氣利用設備用冷凝換熱器。特別涉及一種利用煙氣冷凝熱能的復合型防腐換熱裝置及其制造方法，屬于傳熱傳質強化與金屬防腐技術領域。

背景技術

目前普通天然氣鍋爐和直燃機等天然氣利用設備，排煙溫度均在100℃以上，造成能源浪費和對環境的污染，其熱效率一般低于90％。

在天然氣利用設備尾部增設煙氣冷凝換熱器，將排煙溫度降到煙氣露點溫度以下，不僅可以利用排煙顯熱，還可利用天然氣燃燒時產生的大量水蒸氣凝結時放出的大量潛熱，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％。從而節約能源，并減少有害氣體排放，同時凝結液會溶解吸收排煙中CO_X、NO_X、SO_X等部分有害氣體，對煙氣還有一定的凈化作用。因此，研究與開發煙氣冷凝熱能回收利用裝置，開發冷凝式天然氣利用設備或將普通天然氣利用設備系統改造為冷凝式系統，是高效利用天然氣、減少環境污染最有效途徑。因此，研究開發煙氣冷凝換熱器或換熱裝置，成為熱科學和能源環境工程領域熱點課題。

由于水蒸汽凝結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酸性的腐蝕液，會對換熱器造成腐蝕，影響其使用壽命。同時，冷凝式天然氣利用設備通常要求結構緊湊、體積小、重量輕、成本低，同時阻力小。因而，冷凝換熱設備的防腐技術與傳熱傳質強化技術及集成設計技術，成為開發冷凝式天然氣利用設備技術關鍵。

目前，國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。此類換熱設備加工難度大、成本高、材料導熱能力差不利于設備緊湊化，應用中占據空間大，煙氣阻力大以至于設備系統不能正常運行。同時構造理念單一，不能將此類換熱設備根據溫度環境和腐蝕環境變化，進行分別設置和優化整體構造，使得目前此類產品適應性和經濟性受到限制。

綜合利用不同材料物理化學性能中的熱傳導性與力學性能和可加工性及耐蝕性，對不同材料優選和優化組合利用，并進行形狀結構優化設計和表面改性技術處理，使得此類產品實用性和經濟性得到根本改善。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種利用煙氣冷凝熱能的復合型防腐換熱裝置，以回收利用天然氣利用設備排煙中的顯熱及煙氣中水蒸氣凝結釋放出的潛熱，強化換熱，進一步提高天然氣利用設備的熱能利用率和耐久性及經濟性，同時減少污染。

本實用新型的技術方案如下：

一種利用煙氣冷凝熱能的復合型防腐換熱裝置，其特征在于：該裝置包括高溫煙氣換熱段1和低溫煙氣換熱段2兩個肋片管式換熱段，所述的高溫煙氣換熱段和低溫煙氣換熱段采用上下串聯結構；所述的低溫煙氣換熱段包括銅質肋片基管和設置在該基管上的銅質肋片組成，在所述的銅質肋片基管外表面和銅質肋片表面均依次鍍有鉬酸鈉為穩定劑的非晶態鎳銅磷化學復合鍍層和有機涂層；高溫煙氣換熱段的肋片基管和肋片與低溫煙氣換熱段中的肋片基管和肋片采用不同材質的材料制作。

本實用新型所述低溫煙氣換熱段的肋片采用整體肋片，在整體肋片中設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。所述的低溫煙氣換熱段的銅質肋片基管采用圓管、橢圓管或近似橢圓管。所述的銅質肋片基管和銅質肋片采用白銅或紫銅為基材。

本實用新型所述的高溫煙氣換熱段的肋片基管采用不銹鋼鋁復合管，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。