技術領域

本發明屬于余熱利用裝置，具體的說是一種耐用防露堵組合式煙氣余熱利用裝置。

背景技術

在工廠運行中，會產生大量的中高溫含塵煙氣，煙氣中含有大量的顯熱。為降低能耗，實現資源優化利用，同時滿足大氣污染物排放要求，通常采用余熱回收系統來回收煙氣余熱，產生蒸汽或熱水滿足生產和生活的需要。

現國內的余熱回收系統中的換熱器基本以翅片管或熱管式換熱器為主。在回收高含塵、高含硫的中高溫煙氣時，煙氣的露點溫度一般較高，可達200℃以上，尤其是在煙氣中含硫量較高的工況條件下。若采用一般的水管式換熱裝置，很難保證換熱管的壁面溫度始終保持在露點溫度以上。當低溫工況或在裝置開、停車階段，仍會在換熱管表面發生露點腐蝕，一旦發生泄露，管內工作介質（水或導熱油）大量向煙道內泄露，造成停產和設備不可逆的損壞。若采用一般水套管熱管換熱管，為保證壁面溫度高于露點溫度，需要提高冷側水的飽和溫度，即需要大大提高冷側水的工作壓力，隨著冷側水壓力的提高，導致設備在運行過程中存在高溫高壓爆管的危險，而且投資較大，所產水蒸汽參數未必與廠區用戶參數匹配。因此給這類煙氣的回收帶來了很大的難度，該問題日益突出。

如：鈦白生產過程中，煅燒工序會產生大量的尾部煙氣，其煙氣特點為：煙氣中硫含量較大（0.2%-1%），含水量很高（15%-35%），煙氣溫度在250-400℃之間。此類煙氣的露點溫度通常在200-260℃。在回收此類煙氣熱量的過程中，很容易出現腐蝕的情況，給煙氣回收帶來了很大的難題。

目前該行業的煙氣余熱回收工藝有三種，如下所述：

1.水管式鍋爐：此結構的鍋爐采用普通的翅片管進行余熱回收，熱側煙氣走管外，冷側的介質采用水，在換熱管內部流動，通過換熱管與煙氣進行換熱。但是為保證受熱面溫度，汽-水側壓力很高（260℃對應的水的飽和壓力為~4.7Mpa）。其次這種結構型式的鍋爐無法保證換熱管外壁面溫度始終高于露點溫度，因此設備運行不久，就會發生換熱管遭腐蝕，穿孔等現象，管內介質向煙道內大量泄露，造成停產等重大損失。

2.水熱管式鍋爐：此結構鍋爐相對上一種鍋爐的優勢在于：冷熱側介質完全隔離，不會發生泄漏的情況。但此類鍋爐的難題在于，為保證壁面溫度高于露點溫度，需要盡可能提高冷側介質（水）的飽和溫度，即提高冷側套管中水的壓力。當壓力提高，使得熱管處于高溫高壓的狀態，經驗證，大多情況下，熱管會處于爆管的邊緣，大大提高了熱管爆管的危險性，并且降低熱管的使用壽命。如果降低冷側介質（水）的飽和溫度，壁面溫度無法保證高于露點溫度；實踐中，有三套熱管式余熱鍋爐，冷側工作壓力選取為1.6Mpa（G）,201℃，使用3個月后即全部失去換熱作用。

3.導熱油翅片管式鍋爐：此類鍋爐相對第一種類型鍋爐是將冷側介質由水變為導熱油。其優勢是在低溫工況下，熱的導熱油可以換熱管內反復循環，從而控制壁面溫度在露點溫度之上10-20℃，可有效避免低溫腐蝕情況的發生。同時，又無需采用很高的壓力，設備可以在較低的壓力下長時間運行。此類鍋爐雖然可以有效回收煙氣中的熱量，但是仍有發生泄漏的可能，一旦冷側導熱油與熱側煙氣發生直接接觸，有隨時發生爆炸的危險，造成人員和財產的損失，存在較大的安全隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：

如何避免水熱管爆管或使用不穩定的高壓熱管；

如何可以有效控制熱管壁面溫度，防止低溫腐蝕的發生；

如何有效避免煙氣中灰塵在熱管表面聚集形成堵塞管間通道的現象；

為了解決以上技術問題，本發明提出一種耐用防露堵組合式煙氣余熱利用裝置，具體技術方案為：

針對以上現有技術的缺點，提出一種耐用防露堵組合式煙氣余熱利用裝置，可有效解決了設備在上述情況下長時間運行過程中發生低溫腐蝕或熱管爆管的問題，避免因煙氣中的灰塵聚集在熱管壁面上，導致熱管堵塞等，有效延長設備的使用壽命，提高生產效率。

本發明的技術方案是通過以下方法來實現的：一種耐用防露堵組合式煙氣余熱利用裝置，包括導熱油套管式熱管換熱器、管式換熱器、導熱油泵、汽包和膨脹槽，膨脹槽設有兩個進口和一個出口，導熱油套管式熱管換熱器具有的導熱油出口通過導熱油管路與管式換熱器具有的導熱油進口相連，管式換熱器具有的導熱油出口通過導熱油管路與膨脹槽的第一進口相連，膨脹槽的出口通過設有導熱油泵與導熱油套管式熱管換熱器具有的的導熱油進口相連；

管式換熱器的導熱油進口的前端與膨脹槽的第二進口之間連接有一條導熱油旁路管，在導熱油旁路管及管式換熱器的導熱油進出口處均設置相應的閥門；