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一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器

阅读：468发布：2022-03-23

专利汇可以提供一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，由烟气冷凝单元、锥形分气盘、仿形外壳和除雾器组成；多个圆弧单元组成环形烟气冷凝单元；烟气在锥形分气盘和仿形外壳的共同引导下均匀分配至每个烟气冷凝单元的进口面，冷凝水收集在锥形分气盘中；烟气冷凝单元可采用激光焊螺旋翅片管，削弱冷凝水缝隙腐蚀并扩展换热面，显著降低换热器重量；本发明取消横断脱硫塔截面托盘的传统设计，配合外置或内置的烟气再热器即可实现烟气消白；换热器形状与原烟道形状相仿，替换部分原烟道即可安装烟气冷凝换热器，解决了冷凝再热系统占地空间大、安装空间紧张的难题，实现低成本、低阻力高效紧凑烟气冷凝消白的重大需求。，下面是一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：由烟气冷凝单元(1)、锥形分气盘(2)、仿形外壳(3)和除雾器(4)组成；仿形外壳(3)与的圆柱部分与圆柱形的原烟道连接，仿形外壳(3)具有支撑功能，锥形分气盘(2)固定在仿形外壳(3)中；烟气冷凝单元(1)置于锥形分气盘(2)上；锥形分气盘(2)的底部设置冷凝水排出管；除雾器(4)设置在仿形外壳(3)的出口；原烟道的烟气在仿形外壳(3)和锥形分气盘(2)的引导下均匀分配至烟气冷凝单元(1)的入口面，烟气冷凝单元(1)由循环冷却水冷却，烟气经过烟气冷凝单元(1)时，烟气降温，大量水蒸气冷凝析出，携带大量液滴的湿烟气离开烟气冷凝单元(1)后经除雾器(4)除去大量液滴后离开仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，产生的冷凝水收集在锥形分气盘(2)中，汇集于底部冷凝水收集管排出换热器；
所述锥形分气盘(2)具有支撑冷凝传热单元(1)、导流烟气、收集烟气的功能，由分气盘锥形面(2-1)、分气盘圆柱面(2-2)、分气盘渐缩圆台面(2-3)和分气盘水平面(2-4)四部分顺次连接组成，烟气冷凝单元(1)放置于锥形分气盘(2)的分气盘水平面(2-4)之上，水平面(2-4)上开孔；锥形分气盘(2)的锥尖正对烟气来流方向，原烟气沿着分气盘锥形面(2-1)均匀分配至分气盘圆柱面(2-2)与仿形外壳(3)形成的环形空间，分气盘渐缩圆台面(2-3)的设置能够防止烟气冷凝单元(1)底部区域处于烟气回流区中，传热恶化；烟气冷凝产生的冷凝水通过分气盘水平面(2-4)的孔板面部分上的开孔落入锥形水池中，从锥形水池底部的冷凝水排出管排出；
所述的仿形外壳(3)由外壳渐扩圆台面(3-1)、外壳圆柱面(3-2)、外壳渐缩圆台面(3-
3)和外壳水平面(3-4)四部分顺次连接组成，仿形外壳(3)起导流烟气的作用；烟气在锥形分气盘(2)和仿形外壳(3)的引导下均匀分配至环形空间中，外壳渐缩圆台面(3-3)与冷凝传热单元(1)的进口面形成等压风室，烟气在等压风室的引导下，均匀进入冷凝传热单元(1)。
2.根据权利要求1所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：为方便运输和安装，所述烟气冷凝单元(1)沿圆周分为2～36个圆弧单元，通过吊车吊至锥形分气盘(2)之上，现场焊接为整体圆环形烟气冷凝单元；每个圆弧单元包括上集箱(1-3)和下集箱(1-5)，设置在上集箱(1-3)和下集箱(1-5)间的换热管束(1-4)，设置在上集箱(1-3)上并连通换热管束(1-4)的进口管(1-1)和出口管(1-2)；循环冷却水从进口管(1-1)进入每个圆弧单元，沿换热管束(1-4)在上集箱(1-3)和下集箱(1-5)之间流动，从出口管(1-2)离开。
3.根据权利要求2所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：将1～8个圆弧单元的进口管(1-1)和出口管(1-2)分别焊接至总进口集箱(1-6)和总出口集箱(1-7)之上，循环冷却水通过1～8组总进口集箱(1-6)和总出口集箱(1-7)分配至对应的烟气冷凝单元(1)。
4.根据权利要求2所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述烟气冷凝单元(1)的换热管束(1-4)采用U型管、激光焊螺旋翅片管、高频焊螺旋翅片管、直管或几种管子的组合；采用U型管时则省去下集箱(1-5)；采用激光焊螺旋翅片管时，翅片翅距2mm～30mm，翅高2mm～30mm，基管直径9mm～100mm，翅片厚度0.05mm～3mm，圆周方向相对节距1.2～3，径向方向相对节距1.2～3；激光光束将翅片钢带底部与基管表面熔焊在一起，激光光束直径小，能量集中，热影响区极小，翅片底部与基管形成小圆角过渡；烟气冷凝单元(1)的烟气侧进口、出口和中间部分均设置高压水在线冲洗装置，定期开启高压水冲洗防止固体颗粒沉积在换热器表面；烟气冷凝单元(1)的材料采用奥氏体不锈钢304、316、317、
304L、316L、317L、904L、254SMo，铁素体不锈钢430、434、S446、S447，双相不锈钢2205、2507、
2707，工业纯钛TA1、TA2、TA3，钛合金TC4、TA7、TA8、TA9、TA10，或氟塑料。
5.根据权利要求2所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述烟气冷凝单元(1)的换热管束(1-4)与垂直方向呈0°～90°放置，即从竖直放置到倾斜放置到水平放置；烟气在仿形外壳(3)和锥形分气盘(2)的共同引导下，均匀冲刷换热管束，产生的冷凝水沿换热管束流动至锥形分气盘(2)上。
6.根据权利要求2所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述烟气冷凝单元(1)的水侧流动采用先顺流后逆流的布置方式，低温冷却水先以顺流方式与烟气换热，冷凝水大量析出，稀释了烟气中携带的腐蚀性盐离子浓度，避免了全逆流换热时，高温冷却水与烟气换热时冷凝水析出较少，腐蚀性离子浓度较高，换热器前排管腐蚀严重的问题，顺流区换热管根数占换热管总根数的1％～50％，冷却水升温后以逆流方式与其余烟气换热；所述烟气冷凝单元(1)的换热管束(1-4)采用光管、翅片管混合布置，烟气先流经光管段，再进入翅片管段，光管占总换热管根数的1％～50％，烟气中的颗粒物大部分沉积在光管表面，易被高压水在线冲洗，防止颗粒物在难以有效冲洗的翅片之间大量结垢。
7.根据权利要求1所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述锥形分气盘(2)的分气盘水平面(2-4)和分气盘锥形面(2-1)由钢架支撑，钢架架设在原烟道的支撑钢架上，或从地面搭建专用支撑钢架。
8.根据权利要求1所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的烟气自上而下流动时，烟气在锥形分气盘(2)和仿形外壳(3)的共同引导下进入环形的烟气冷凝单元(1)；锥形分气盘(2)的迎风面由锥形面和圆环面两部分组成，烟气冷凝单元(1)和除雾器(4)置于整锥形分气盘(2)的圆环面上，产生的冷凝水通过圆环面上的开孔自流至锥形分气盘(2)中，通过锥形分气盘(2)底部的冷凝水排水管排出；烟气在锥形分气盘(2)和仿形外壳(3)的共同引导下转为自上而下流动，若需要烟气消白时在锥形分气盘(2)下方布置烟气再热器(5)，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。
9.根据权利要求1所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器出口上方布置烟气再热器(5)，实现烟气消白；除雾器(4)布置在仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器出口上方，与出口面平行，冷凝后的烟气经除雾器(4)除去小液滴后进入烟气再热器(5)，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。
10.根据权利要求1所述的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，其特征在于：所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器内布置环形除雾器(4)和环形烟气再热器(5)，烟气冷凝单元(1)在最外层，环形除雾器(4)在中间层，环形烟气再热器(5)在最内层；烟气在换热器内部沿圆径向先后经历冷凝、除雾和再热三个过程；通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

说明书全文

一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器

技术领域

[0001] 本发明涉及换热器领域，具体涉及一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器。

背景技术

[0002] 近年来，雾霾问题持续存在，虽然燃煤机组大多已完成超低排放改造(NOx<50mg/3 3 3 3
Nm ，SO2<35mg/Nm ，PM10<5mg/Nm)，燃气锅炉大多也已完成低氮改造(NOx<80mg/Nm)。但每年从秋季开始，全国范围内仍出现大面积的雾霾天气，尽管主要大气污染物排放量与2013年峰值相比已出现了明显的下降。雾霾的生成，需要高湿的环境条件，化石能源的大量使用将会生成大量的水蒸气，显著提高空气湿度，为雾霾的滋生提供基础条件。因此进一步减少雾霾天气，需要减湿，通过烟气冷凝除去燃煤、燃气、燃油机组排烟中30％以上的水蒸气，降低空气湿度。

[0003] 2016年之后，我国天津、河北、上海等地陆续出台了以减湿作为主要控制指标的烟气消白政策，但烟气消白政策在推行过程中遇到了极大的阻力。烟气冷凝换热器投资成本大，运行费用高，给工业企业带来极大的经济压力；特别是，我国燃煤锅炉机组多数已完成了脱硫脱硝改造、湿电改造等诸多改造，现场空间极为紧凑，烟气冷凝换热器安装空间不足。当烟气冷凝器布置在脱硫塔顶部时，产生的冷凝水必须收集起来，否则会落到脱硫塔浆池中破坏脱硫塔水平衡，为达此目的，已有发明都是采用设置横断烟气流道整个截面的内置托盘以确保烟气流过后冷凝水收集于托盘排出，但目前的收集冷凝水的内置托盘装置烟气阻力极高，多在300Pa以上，造成引风机电耗大幅度增加。进入2019年后，多地的烟气消白政策陷入了停滞，市场上亟待一种投资低、运行费用低、占地空间小的烟气冷凝换热器。

[0004] 目前的烟气冷凝换热器专利多侧重于烟气消白系统设计，引入溴化锂热泵或冷却塔循环水作为烟气冷凝换热器的冷源，将烟气冷凝换热器多级布置等等。市场上的烟气冷凝换热器以光管和高频焊螺旋翅片管为主。光管冷凝换热器没有扩展受热面，只能采用小管径管来提高单位体积内的换热面积，管板焊接工作量巨大，且换热器体积大、烟风阻力高，换热器投资和运行费用均较高；高频焊螺旋翅片管烟气冷凝换热器，受到高频焊工艺的制约，翅距难以小于7mm，翅高一般低于管子直径的30％，管子翅化比较低，且高频焊的翅片与基管熔合较差，翅片与基管之间的缝隙在冷凝液环境中易引发缝隙腐蚀，导致翅片脱落，换热器换热能力大幅度衰减。亟待一种新工艺翅片管，既可以抵抗脱硫烟气冷凝液的腐蚀，又有着较高的翅化比，显著减小换热器体积，降低换热器重量和烟风阻力。

发明内容

[0005] 为了实现锅炉排烟中水蒸气的深度冷凝，降低空气湿度，缓解雾霾问题，本发明的目的在于提供一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，本发明解决了烟气冷凝换热器占地面积大的难题，通过仿形设计，使烟气冷凝换热器与原烟道实现紧凑低阻力连接，解决了冷凝再热系统占地空间大、安装空间紧张的难题，实现低成本、低阻力高效紧凑烟气冷凝消白的重大需求。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，由烟气冷凝单元1、锥形分气盘2、仿形外壳3和除雾器4组成；仿形外壳3的圆柱部分与圆柱形的原烟道连接，仿形外壳3具有支撑功能，锥形分气盘2固定在仿形外壳3中；烟气冷凝单元1置于锥形分气盘2上；锥形分气盘2的底部设置冷凝水排出管；除雾器4设置在仿形外壳3的出口；原烟道的烟气在仿形外壳3和锥形分气盘2的引导下均匀分配至烟气冷凝单元1的入口面，烟气冷凝单元1由循环冷却水冷却，烟气经过烟气冷凝单元1时，烟气降温，大量水蒸气冷凝析出，携带大量液滴的湿烟气离开烟气冷凝单元1后经除雾器4除去大量液滴后离开仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，产生的冷凝水收集在锥形分气盘2中，汇集于底部冷凝水收集管排出换热器；

[0008] 所述锥形分气盘2具有支撑冷凝传热单元1、导流烟气、收集冷凝水功能，由分气盘锥形面2-1、分气盘圆柱面2-2、分气盘渐缩圆台面2-3和分气盘水平面2-4四部分顺次连接组成，烟气冷凝单元1放置于锥形分气盘2的分气盘水平面2-4之上，水平面2-4上开孔；锥形分气盘2的锥尖正对烟气来流方向，原烟气沿着分气盘锥形面2-1均匀分配至分气盘圆柱面2-2与仿形外壳3形成的环形空间，分气盘渐缩圆台面2-3的设置能够防止烟气冷凝单元1底部区域处于烟气回流区中，传热恶化；烟气冷凝产生的冷凝水通过分气盘水平面2-4的孔板面部分上的开孔落入锥形水池中，从锥形水池底部的冷凝水排出管排出；

[0009] 所述的仿形外壳3由外壳渐扩圆台面3-1、外壳圆柱面3-2、外壳渐缩圆台面3-3和外壳水平面3-4四部分顺次连接组成，仿形外壳3起导流烟气的作用；烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的引导下均匀分配至环形空间中，外壳渐缩圆台面3-3与冷凝传热单元1的进口面形成等压风室，烟气在等压风室的引导下，均匀进入冷凝传热单元1。

[0010] 为方便运输和安装，所述烟气冷凝单元1沿圆周分为2～36个圆弧单元，通过吊车吊至锥形分气盘2之上，现场焊接为整体圆环形烟气冷凝单元；每个圆弧单元包括上集箱1-3和下集箱1-5，设置在上集箱1-3和下集箱1-5间的换热管束1-4，设置在上集箱1-3上并连通换热管束1-4的进口管1-1和出口管1-2；循环冷却水从进口管1-1进入每个圆弧单元，沿换热管束1-4在上集箱1-3和下集箱1-5之间流动，从出口管1-2离开。

[0011] 将1～8个圆弧单元的进口管1-1和出口管1-2分别焊接至总进口集箱1-6和总出口集箱1-7之上，循环冷却水通过1～8组总进口集箱1-6和总出口集箱1-7分配至对应的烟气冷凝单元1。

[0012] 所述烟气冷凝单元1的换热管束1-4采用U型管、激光焊螺旋翅片管、高频焊螺旋翅片管、直管或几种管子的组合；采用U型管时则省去下集箱1-5；采用激光焊螺旋翅片管时，翅片翅距2mm～30mm，翅高2mm～30mm，基管直径9mm～100mm，翅片厚度0.05mm～3mm，圆周方向相对节距1.2～3，径向方向相对节距1.2～3；激光光束将翅片钢带底部与基管表面熔焊在一起，激光光束直径小，能量集中，热影响区极小，翅片底部与基管形成小圆角过渡；烟气冷凝单元1的烟气侧进口、出口和中间部分均设置高压水在线冲洗装置，定期开启高压水冲洗防止固体颗粒沉积在换热器表面；烟气冷凝单元1的材料采用奥氏体不锈钢304、316、317、304L、316L、317L、904L、254SMo，铁素体不锈钢430、434、S446、S447，双相不锈钢2205、
2507、2707，工业纯钛TA1、TA2、TA3，钛合金TC4、TA7、TA8、TA9、TA10，或氟塑料。

[0013] 所述烟气冷凝单元1的换热管束1-4与垂直方向呈0°～90°放置，即从竖直放置到倾斜放置到水平放置。烟气在仿形外壳3和锥形分气盘2的共同引导下，均匀冲刷换热管束，产生的冷凝水沿换热管束流动至锥形分气盘2上。

[0014] 所述烟气冷凝单元1的水侧流动采用先顺流后逆流的布置方式，低温冷却水先以顺流方式与烟气换热，冷凝水大量析出，稀释了烟气中携带的腐蚀性盐离子浓度，避免了全逆流换热时，高温冷却水与烟气换热时冷凝水析出较少，腐蚀性离子浓度较高，换热器前排管腐蚀严重的问题，顺流区换热管根数占换热管总根数的1％～50％，冷却水升温后以逆流方式与其余烟气换热；所述烟气冷凝单元1的换热管束1-4采用光管、翅片管混合布置，烟气先流经光管段，再进入翅片管段，光管占总换热管根数的1％～50％，烟气中的颗粒物大部分沉积在光管表面，易被高压水在线冲洗，防止颗粒物在难以有效冲洗的翅片之间大量结垢。

[0015] 所述锥形分气盘2的分气盘水平面2-4和分气盘锥形面2-1由钢架支撑，钢架架设在原烟道的支撑钢架上，或从地面搭建专用支撑钢架。

[0016] 所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的烟气自上而下流动时，烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的共同引导下进入环形的烟气冷凝单元1；锥形分气盘2的迎风面由锥形面和圆环面两部分组成，烟气冷凝单元1和除雾器4置于整锥形分气盘2的圆环面上，产生的冷凝水通过圆环面上的开孔自流至锥形分气盘2中，通过锥形分气盘2底部的冷凝水排水管排出；烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的共同引导下转为自上而下流动，若需要烟气消白时在锥形分气盘2下方布置烟气再热器5，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

[0017] 所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器出口上方布置烟气再热器5，实现烟气消白；除雾器4布置在仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器出口上方，与出口面平行，冷凝后的烟气经除雾器4除去小液滴后进入烟气再热器5，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

[0018] 所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器内布置环形除雾器4和环形烟气再热器5，烟气冷凝单元1在最外层，环形除雾器4在中间层，环形烟气再热器5在最内层；烟气在换热器内部沿圆径向先后经历冷凝、除雾和再热三个过程；通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

[0019] 本发明创新点、优点和积极效果是：

[0020] 1、本发明的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器采用整体结构仿形设计的理念，取消横断烟气流道托盘的传统设计，在不大幅度改变原烟道的情况下布置烟气冷凝换热器，换热器全阻力小，可利用上升烟道实现烟气冷凝和冷凝水收集。

[0021] 2、本发明的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的原烟气进口面是圆周面，将烟气离散为一个一个的弧形冷凝单元，冷凝水产生后沿管壁迅速排出换热器，与传统的冷凝换热相比，单根管长度减少，避免了冷凝液膜沿管束下降不断增厚而导致传热恶化的问题。

[0022] 3、本发明的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器采用激光焊螺旋翅片管，激光焊接的翅片根部与基管完全熔合，避免了高频焊翅片管翅片与基管之间存在缝隙导致缝隙腐蚀、翅片开裂传热恶化的问题，可以抵抗冷凝液的腐蚀。激光焊接螺旋翅片管与相同质量的密排光管相比，换热面积是后者的3倍以上，显著降低了冷凝换热器的钢耗量和烟风阻力。

[0023] 4、本发明的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的锥形分气盘采用钻石外形设计，既可以分流导流烟气，也可以支撑冷凝换热单元，还可以收集冷凝水，解决了传统烟气冷凝换热器冷凝水收集困难的问题。

[0024] 5、本发明的一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器搭配内置或外置的除雾器和烟气再热器即可实现烟气消白，显著降低了烟气消白系统的占地面积，可实现老旧机组的烟气消白技术改造。附图说明

[0025] 图1是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的整体示意图，其中：图1a是仿形烟气冷凝换热器的结构图；图1b是仿形烟气冷凝换热器的一种立体截面示意图。

[0026] 图2是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的烟气冷凝单元1的立体示意图。

[0027] 图3是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的多个烟气冷凝单元1组成环形冷凝换热器的立体示意图。

[0028] 图4是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的烟气冷凝单元1倾斜放置时的示意图。

[0029] 图5是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的一种循环冷却水流动方式以及光管、翅片管分布示意图。

[0030] 图6是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的锥形分气盘2、仿形外壳3的示意图，其中，图6a是锥形分气盘2、仿形外壳3的平面示意图；图6b是锥形分气盘2、仿形外壳3的立体截面示意图。

[0031] 图7是烟气自上而下流动时，仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的示意图。

[0032] 图8是本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器与烟气再热器组合烟气消白的示意图，其中，图8a是烟气再热器外置时的结构示意图，图8b是烟气再热器内置时的结构示意图。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明。

[0034] 如图1中图1a和图1b所示，本发明一种仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，由烟气冷凝单元1、锥形分气盘2、仿形外壳3和除雾器4组成。仿形外壳3与的圆柱部分与圆柱形的烟道连接，仿形外壳3具有支撑功能，锥形分气盘2固定在仿形外壳3中；烟气冷凝单元1置于锥形分气盘2上；锥形分气盘2的底部设置冷凝水排出管；除雾器4设置在仿形外壳3的出口。原烟道的烟气在仿形外壳3和锥形分气盘2的引导下均匀分配至烟气冷凝单元1的入口面，烟气冷凝单元1由循环冷却水冷却，烟气经过烟气冷凝单元1时，烟气降温，大量水蒸气冷凝析出，携带大量液滴的湿烟气离开烟气冷凝单元1后经除雾器4除去大量液滴后离开仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器，产生的冷凝水收集在锥形分气盘2中，汇集于底部冷凝水排出管排出换热器。烟气冷凝换热器的最优放置方式是垂直放置，烟气自下向上流动，但烟气冷凝换热器也可采用其他角度放置，此时冷凝水收集较差。

[0035] 如图2所示，所述烟气冷凝单元1从上到下由进口管1-1、出口管1-2、上集箱1-3、换热管束1-4和下集箱1-5组成，整体呈扇形。换热器的烟气冷凝单元1的换热管束1-5可采用U型管、激光焊螺旋翅片管、高频焊螺旋翅片管、直管或几种管子的组合。循环冷却水从进口管1-1进入烟气冷凝单元1，沿换热管束1-4在上集箱1-3和下集箱1-5之间流动，从出口管1-2离开，采用U型管时可省去下集箱1-5。

[0036] 如图3所示，所述烟气冷凝单元1沿圆周布置于锥形分气盘2之上，整体呈环形。为方便运输和安装，烟气冷凝单元1沿圆周可分为2～36个圆弧单元，通过吊车吊至锥形分气盘2之上，现场焊接为整体圆环形烟气冷凝单元；将1～8个圆弧单元的进口管1-1和出口管1-2分别焊接至总进口集箱1-6和总出口集箱1-7之上，循环冷却水通过1～8组总进口集箱
1-6和总出口集箱1-7分配至对应的烟气冷凝单元1。

[0037] 如图4所示，所述烟气冷凝单元1的换热管束可倾斜放置。烟气在仿形外壳3和锥形分气盘2的共同引导下，均匀冲刷换热管束，产生的冷凝水沿管束流动至锥形分气盘2上。

[0038] 如图5所示，所述烟气冷凝单元1的水侧流动可采用先顺流后逆流的布置方式，低温冷却水优先以顺流方式与烟气换热，冷凝水大量析出，稀释了烟气中携带的腐蚀性盐离子浓度，避免了全逆流换热时，高温冷却水与烟气换热时冷凝水析出较少，腐蚀性离子浓度较高，换热器前排管腐蚀严重的问题，顺流区换热管根数占换热管总根数的1％～50％；所述烟气冷凝单元1的换热管束1-4可采用光管、翅片管混合布置，烟气先流经光管段，再进入翅片管段，光管可占总换热管根数的1％～50％，烟气中的颗粒物大部分沉积在光管表面，易被高压水在线冲洗，防止颗粒物在难以有效冲洗的翅片之间大量结垢。

[0039] 如图6中图6a和图6b所示，所述锥形分气盘2具有支撑冷凝传热单元1、导流烟气、收集烟气的功能，由分气盘锥形面2-1、分气盘圆柱面2-2、分气盘渐缩圆台面2-3和分气盘水平面2-4四部分组成。由冷凝传热单元1的重量在1t～200t之间，放置于锥形分气盘2的分气盘水平面2-4之上，锥形分气盘2的分气盘水平面2-4和分气盘锥形面2-1由钢架支撑，钢架可架设在原烟道的支撑钢架上，也可另起炉灶，从地面搭建专用支撑钢架；锥形分气盘2的锥尖正对烟气来流方向，原烟气沿着分气盘锥形面2-1均匀分配至分气盘圆柱面2-2与仿形外壳3形成的环形空间，分气盘渐缩圆台面2-3的设置可以防止冷凝传热单元1底部区域处于烟气回流区中，传热恶化；烟气冷凝产生的冷凝水通过分气盘水平面2-4的孔板面部分上的开孔落入锥形水池中，从锥形水池底部的冷凝水排出管排出。所述仿形外壳3由外壳渐扩圆台面3-1、外壳圆柱面3-2、外壳渐缩圆台面3-3和外壳水平面3-4四部分组成，仿形外壳3起导流烟气的作用。烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的引导下均匀分配至环形空间中，外壳渐缩圆台面3-3与冷凝传热单元1的进口面形成等压风室，烟气在等压风室的引导下，均匀进入冷凝传热单元1。

[0040] 如图7所示，所述的仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器的烟气自上而下流动时，烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的共同引导下进入环形的烟气冷凝单元1；锥形分气盘2的迎风面由锥形面和圆环面两部分组成，烟气冷凝单元1和除雾器4置于整锥形分气盘2的圆环面上，产生的冷凝水通过圆环面上的开孔自流至锥形分气盘2中，通过锥形分气盘2底部的冷凝水排水管排出；烟气在锥形分气盘2和仿形外壳3的共同引导下转为自上而下流动，若需要烟气消白时在锥形分气盘2下方布置烟气再热器5，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

[0041] 如图8中图8a所示，所述仿形烟气冷凝换热器出口上方可布置烟气再热器5，实现烟气消白。除雾器4布置在仿形烟气冷凝换热器出口上下方，与出口面平行，冷凝后的烟气经除雾器4除去小液滴后进入烟气再热器5，通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。如图8中图8b所示，所述仿形烟气流道结构的烟气冷凝换热器内可布置环形除雾器4和环形烟气再热器5。烟气冷凝单元1在最外层，环形除雾器4在中间层，环形烟气再热器5在最内层。烟气在换热器内部沿圆径向先后经历冷凝、除雾和再热三个过程。通过加热烟气，降低烟气的相对湿度，从而从视觉上消除白烟。

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