[發明專利]蜂窩塊和由其制造的尤其是針對發電站的煙氣清潔設施的熱交換器元件

在審

• 申請號: 201580052139.3
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN106716038A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 邁克爾·施利普夫;卡佳·維德曼
• 申請（專利權）人: 愛爾鈴克鈴爾股份公司
• 主分類號: F28D19/04
• 分類號: F28D19/04;F28F21/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李驥,車文

技術領域

本發明涉及一種蜂窩塊，尤其是用于制造針對發電站的煙氣清潔設施的熱交換器元件的蜂窩塊，其中，蜂窩塊包括由塑料材料一體式地制造的本體，本體帶有許多彼此平行地布置的流動通道，流動通道通過通道壁彼此分隔，本發明還涉及一種熱交換器元件，其在使用根據本發明的蜂窩塊的情況下制造。

背景技術

開頭提到的類型的蜂窩塊和由其制造的用于使用在發電站的煙氣清潔設施中的熱交換器元件例如由DE 195 12 351C1公知。在那里公開的蜂窩塊僅由聚四氟乙烯再生料制成，或者以混合另外的塑料的方式制成，并且必要時包含填料。

這些蜂窩塊雖然是足夠耐熱的，并且相對于在煙氣中包含的起腐蝕性作用的成分有抵抗力，但是為了可以經濟地使用蜂窩塊，機械負載能力通常很小。此外，在制造中需要有使制造過程更貴的條件。

由這些蜂窩塊構成的熱交換器元件尤其是設置用于使用在所謂的容克式熱交換器中。這些熱交換器在燃煤發電站或燃氣發電站中主要使用在煙氣脫硫設施(REA)中。除了使用在REA的區域中，容克式熱交換器在發電站中也還用于預加熱燃燒空氣(LUVO)或附加地加熱煙氣，為了選擇性催化脫硝(SCR)模塊中的最佳的反應條件。在其使用在煙氣脫硫設施(REA)中時，清潔氣體流和原料氣體流在空間上分隔地反方向導引通過裝備有熱交換器元件的轉子。在有原料氣體或煙氣流過轉子的區域中，熱交換器元件被加熱，原料氣體或煙氣在此冷卻。在有清潔氣體沿相反的流動方向流過轉子的區域中，熱交換器元件將能量輸出到清潔氣體，清潔氣體的溫度在此上升，熱交換器元件在此又冷卻。

在冷卻原料氣體或煙氣時，原料氣體或煙氣可以達到所謂的露點(T_D)以下的溫度，在露點以下，在原料氣體或煙氣中包含的水蒸氣冷凝，并且和SO₃、HF和HCl的成分一起作為高腐蝕性的混合物凝聚在熱交換器元件的表面上。熱交換器轉子內的位置(在該位置中，在常見的運行條件下低于露點T_D)被稱為冷端部位置(Kaltendlage)。

因此，除了耐熱性外，在轉子的這些區域中安裝的熱交換器元件也需要非常高的耐腐蝕性。因為必須定期從熱交換器元件中去除高腐蝕性的沉積物(通常與灰塵殘渣混合)，所以簡單的操縱和用于清潔熱交換器元件的高效的可行方案同樣在經濟上是非常重要的。

替選地，在DE 84 19 655 U1中提出用于形成熱交換器元件的板形的元件，其在板形的陶瓷構件上構建，陶瓷構件設有由聚四氟乙烯構成的涂層。

基于陶瓷構件，在熱交換器元件中僅得到受限的斷裂強度和進而很小實踐適用性。

發明內容

本發明的任務是提出一種蜂窩塊，可以由蜂窩塊經濟地制造出帶有足夠好的機械特性的熱交換器元件，其滿足上面提到的要求。

該任務根據本發明通過權利要求1的蜂窩塊解決。

由于選出的包括如下塑料的塑料材料，其中，該塑料包含大約80％重量％或更多份額的未經處理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要時包含大約20重量％或更少份額的與PTFE不同的高性能聚合物，而驚奇地得到的是，蜂窩塊不僅在比在DE 195 12 351 C1中描述的蜂窩塊明顯更少要求的制造條件下制造，而且根據本發明的蜂窩塊此外具有尤其是針對抗拉強度和斷裂伸長率的機械強度值，其明顯高于常規地制造的蜂窩塊的機械強度值。這同樣適用于由根據本發明的蜂窩塊制造的熱交換器元件。

優選地，熔化熱為大約40J/g或更大的未經處理的PTFE用作塑料。

優選的PTFE材料的密度為大約2.1g/cm³或更大。

根據本發明使用的未經處理的PTFE可以具有大約1重量％或更小的，優選大約0.1重量％或更小的共聚用單體成分。帶有這種共聚用單體成分的未經處理的PTFE材料通常在不添加外部材料(例如PFA)的情況下是可焊接的。典型的共聚用單體是六氟丙烯、全氟烷基乙烯醚、全氟-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烯)和氯三氟乙烯。

根據本發明，優選使用未經處理的PTFE和必要時與PTFE不同的高性能聚合物，其平均原級顆粒大小D₅₀為大約10μm至大約200μm，優選大約10μm至大約100μm。利用這些顆粒大小，在制造蜂窩塊時尤其是可以得到：

-好的表面特性，尤其是很小的粗糙深度和容易的可清潔性，

-可選地待加工的填料的均勻分布，

-帶有高抗拉強度和高斷裂伸長率的良好機械特性，

-甚至在應用低的直至平均的擠壓力的情況下的良好機械特性。