[發明專利]一種燃氣鍋爐用石墨冷凝器及其制備方法

在審

• 申請號: 201711474761.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108007248A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 顧健;徐慎忠;狄曉東;俞翔;楊建生;石輝鋒;張紅雄;徐劍虹;胡軍
• 申請（專利權）人: 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院南通分院
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00;F28F21/02;F28F9/00;F28F19/04;F22D1/00;F24H9/00
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 梁金娟

本發明提供一種燃氣鍋爐用石墨冷凝器及其制備方法，燃氣鍋爐用石墨冷凝器安裝于燃氣鍋爐煙囪前的煙道上，包括支撐裝置和支撐定位于支撐裝置上方的石墨冷凝裝置，石墨冷凝裝置包括至少一個石墨冷凝單元，石墨冷凝單元包括方形的石墨冷凝塊、上蓋板、下底板、上封板、下封板、左側板、右側板、前側板、后側板、前封板和后封板，石墨冷凝塊上設有多列上下貫通的煙氣流通孔和前后貫通的循環水流通孔，且煙氣流通孔和循環水流通孔不相貫；上蓋板上設有煙氣進口，下底板上設有煙氣出口，前側板下部設有循環水進口，后側板上部設有循環水出口。本發明提供了一種換熱效率高、能回收大量煙氣余熱的石墨冷凝器，由于材料的特性，徹底解決低溫腐蝕的問題。

技術領域

本發明涉及一種燃氣鍋爐用煙氣余熱回收裝置，具體涉及一種燃氣鍋爐用石墨冷凝器及其制備方法。

背景技術

鍋爐是一種高耗能的特種設備，其耗能總量占據我國的能源消耗舉足輕重的部分，鍋爐節能工作對于我國降低其能量消耗水平、提升企業的經濟效益發揮著非常重要的意義。天然氣的主要成分是甲烷（CH4），由于其有大量的氫元素，燃燒時與氧結合，會產生大量的水蒸汽，燃氣（天然氣）鍋爐排煙中水蒸汽容積占近20%，把煙氣冷凝下來，充分釋放水蒸汽的潛熱，具有重大的節能意義。

燃氣鍋爐運行過程中，存在排煙溫度過高現象（150~180℃），煙氣物理顯熱和煙氣中水蒸汽的汽化潛熱排放到大氣中，造成很大的能源浪費。目前燃氣鍋爐一般使用金屬材料制備的余熱回收裝置，安裝在鍋爐尾部，比如使用鋼制冷凝器回收煙氣余熱，但鋼制冷凝器存在如下缺陷：（1）因煙氣冷凝水呈弱酸性，因此鋼制冷凝器存在腐蝕問題，且存在積灰、堵灰問題，使用壽命短；（2）鋼鐵材料導熱系數相對較低，所以鋼制冷凝器存在換熱效率偏低的問題。

為解決鍋爐尾部煙氣低溫腐蝕問題，可以采用氟塑料制造列管換熱裝置，安裝在鍋爐尾部煙道中吸收過濾煙氣余熱，能定期用水沖洗受熱面，解決了腐蝕問題，但是存在如下缺陷：（1）氟塑料傳熱系數低，是碳鋼的1/20左右，因此裝置尺寸和占地面積大，制造成本較高；（2）裝置系統較復雜，一般不能實現鍋爐煙氣的冷凝。

燃氣鍋爐煙氣只要接觸到低于露點溫度的介質，就會冷凝成水，釋放出大量的熱量，其熱量由兩部分組成：1、物理顯熱：通過降低煙溫來實現，經過測試，每降低煙溫20~50℃，可提高鍋爐熱效率1~3%；2、汽化潛熱：通過水蒸汽冷凝成水的相變來實現，回收的熱能比物理顯熱更大。燃氣鍋爐在正常規范使用下，本身的熱效率已經達到80%以上，如再通過改造鍋爐本體來提高熱效率將得不償失，意義不是很大。通過采用煙氣冷凝回收系統，在不影響鍋爐本身熱效率的前提下，可實現提高鍋爐熱效率10%左右，將是一種投入最低、收益最大的節能方式。基于上述理由，本發明提供了一種換熱效率高、能回收大量煙氣余熱的石墨冷凝器，由于材料的特性，徹底解決低溫腐蝕的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種燃氣鍋爐用石墨冷凝器及其制備方法，能將燃氣鍋爐排煙溫度降至45℃以下，換熱效率高，能回收大量煙氣余熱，徹底解決低溫腐蝕的難題。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種燃氣鍋爐用石墨冷凝器，安裝于燃氣鍋爐煙囪前的煙道上，包括支撐裝置和支撐定位于支撐裝置上方的石墨冷凝裝置，其中，

所述支撐裝置包括方形的支撐板和設于支撐板的四角下方的四條支撐腿；

所述石墨冷凝裝置包括至少一個石墨冷凝單元，所述石墨冷凝單元包括方形的石墨冷凝塊、上蓋板、下底板、上封板、下封板、左側板、右側板、前側板、后側板、前封板和后封板，所述上蓋板、下底板、左側板、右側板、前側板、后側板相互連接形成一個封閉的腔體，所述石墨冷凝塊上設有多列上下貫通的煙氣流通孔和前后貫通的循環水流通孔，且所述煙氣流通孔和循環水流通孔不相貫；所述上蓋板上設有煙氣進口，下底板上設有煙氣出口，所述前側板下部設有循環水進口，所述后側板上部設有循環水出口；