【烟气脱白】热管式换热器在烟气脱硫换热系统中的应用

目前，国内绝大多数燃煤发电厂或其他化工行业的烟气在排放前大多采用湿法脱硫，温度降至45℃~55℃。此时，烟气通常是饱和湿烟气。烟气中含有大量的水蒸气，水蒸气中含有更多的溶解盐。所以3.凝胶粉尘。灰尘等（都是雾霾的主要成分）。如果烟气直接从烟囱排出，进入低温环境空气，由于环境空气饱和湿度相对较低，烟气中的水蒸气在降低烟气温度的过程中会凝结形成湿烟羽。它不仅是视觉的，而且是对大气的实质性污染。

采用的脱硫方法是湿石灰石-石膏烟气脱硫技术，90%以上的国内外火电厂脱硫技术都采用了这种方法。在这一过程中，选择经济、高效、可靠的烟气换热装置是脱硫过程中的关键环节。采用非脱硫高温烟气通过换热器加热脱硫后的净烟气，将净烟气从40℃加热到提高烟气的升高高度。脱硫换热器不仅可以回收高温烟气的热量，节约能源，还可以保证脱硫塔的正常减少水消耗，提高脱硫塔的脱硫效率，减少对大气的二次污染。

1.在原烟道上安装一个整体的热管换热器，以吸收原烟气的热量。通过降低原烟道的温度来吸收热能，进口烟气的温度降低了50℃，即160℃脱硫塔的进口烟气降低到110℃。脱硫塔内的水蒸气蒸发热大大降低，水蒸气的产量最初从源头上减少。由于原脱硫系统的吸收反应与烟气的温度有关，温度越低，对脱硫的吸收效率越有利，即冷却可以提高脱硫塔的反应效率。

2.通过脱硫。除雾。除尘冷凝的烟气温度降至50℃。此时，烟气通常为饱和湿烟气，整体热管换热器需要再次加热到85℃以上，转化为蒸汽，蒸汽在压差作用下上升到加热段；管道外净烟气冷却，蒸汽冷凝，蒸发潜热，净烟气获得热量，冷凝液依靠重力回到加热段，原烟气热量进入净烟气，加热净烟气，达到烟气脱白的效果。

热管换热器的特点

与传统换热设备相比，热管技术具有以下重要特点：

（1）热管换热设备比传统换热设备更安全、可靠、可长期连续运行。传统的换热设备一般为间壁换热、冷。热流体分别流过器壁两侧。如果管壁或器壁泄漏，将造成停产损失。由热管组成的换热设备为二次间壁换热，即热流体可通过热管蒸发段和冷凝段传输到冷流体，热管不能同时破坏蒸发段和冷凝段，大大提高了设备运行的可靠性；

(2)传热效率高，热管冷.热侧可根据需要用缠绕翅片增加传热面积；

（3）有效避免冷热流体的串流。每根热管都是相对独立的封闭单元。冷热流体在管道外流动，冷热流体由中间密封结构完全分离；

（4）通过调整热管根数或调整热管冷热侧的传热面积比，有效防止露点腐蚀，将热管壁温度提高到露点温度以上；

（5）有效防止积灰。换热器设计时，可采用变截面形式，确保流体通过热管换热器流动，达到自清灰的目的；

（6）无转动部件，无附加功耗，无需频繁更换部件，即使部分部件损坏，也不会影响正常生产；

（7）单根热管的损坏不会影响其他热管，对整体换热效果的影响也可以忽略不计。

热管换热器换热器烟气脱白

结构特征

(1)密封中间管板

热管换热器中的孔板是分离原烟气和净烟气的隔板，不使原烟气与净烟气串流，其密封要求较高。原烟气和净烟气采用密封圈和锥线密封，以确保密封的可靠性。

为保证热管在运行过程中热膨胀和振动造成的密封损坏，保证中孔板的严格密封，在每根热管顶部（或底部）用弹簧压紧（或拧紧）热管，确保安全。

(2)热管的热膨胀

热管换热器中根热管只有一个固定点，固定点在中孔板上，两端可自由膨胀，因此热管的膨胀不会对换热器造成伤害。

管道布置合理，清灰方法灵活

考虑到整个脱硫系统中烟气含尘量高，在设备中，为了提高传热效率，热管仍采用错排形式，但管外缠绕的翅片采用大螺距、低翅高形式。为了考虑清除灰尘，设备中根据一定的间距布置了几组吹灰管束，并配备了激波或声波吹灰器接口。同时，在热交换器的冷却下。热流体通道每4-6次排放一次行人通道，必要时可手动进入完全清除灰尘，也有利于设备的内部维护。设备底部和中设有污水出口和排水出口，便于及时清除和排放。另一方面，选择合适的烟气流速，以达到自清除灰的性能。一般来说，能使热管具有自清除灰性能的风速范围为8-12m/s。在满足烟气阻力下降要求的情况下，烟气流速控制在9-10m/s之间，表明设备在正常运行时可达到自清除灰的效果。

多种布局形式

(1)立式热管GGH、原烟气、净烟气分别在换热器的下部和上部，采用逆流布置，实现冷热流体的热交换。

(2)倾斜热管GGH，原烟气。净烟气分别在换热器左下烟道和右上烟道，采用逆流布置，实现冷热流体的热交换。在这里，热管倾斜，更有利于清灰。

热管元件独立，安装方便，操作维护简单，布置灵活，无备件和运行成本；冷热管外采用高频焊接翅片，增加换热面积，减少换热管数量，防腐处理，延长使用寿命；冷热侧完全隔离措施，确保零泄漏，使净烟气不受污染。

显然，热管式换热器在烟气脱硫换热系统中具有显著的优势。