一种可水平放置的氟塑料管式换热器技术领域
本发明涉及一种烟气热交换设备，具体涉及一种可水平放置的氟
塑料管式换热器，可在水平放置条件下实现氟塑料软管管束规则排
列、消除软管挠度，该换热器主要用于火电厂脱硫塔前后的烟气冷凝
及烟气再热装置，也可应用于其他以化石燃料燃烧为主的工业过程的
节能减排。
背景技术
以化石燃料燃烧为主的电站锅炉和其他工业锅炉生成的烟气，余
热量巨大，且含有SO2、SO3、HCl、HF等腐蚀性气体，直接排放不
仅造成大量热量损失，还会引发酸雨等一系列环境问题。因此，在火
力发电厂锅炉或者其他工业锅炉上，一般均布置有烟气余热回收系统
和避免低温腐蚀的烟气再热装置。烟气余热回收系统一般是在湿式烟
气脱硫塔入口处安装烟气换热器以冷凝烟气。烟气通过换热器后温度
可降至90℃以下，一方面烟气余热得到回收，另一方面在烟气温度
降至酸露点时，烟气中的酸性气体分子也会被冷凝液反应、吸收，
SOX、NOX、HCl、HF、粉尘等有害物质浓度降低，这时的烟气换热
器除了具有回收烟气余热的作用以外，还兼顾了烟气预脱除的作用。
烟气再热器则通过提高烟气温度以避免排烟温度降低至酸露点而造
成下游设备以及烟道壁面的腐蚀问题以及烟囱冒白烟问题。因此，为
了实现烟气余热回收和对烟气进行预处理的双重作用，用于烟气余热
回收和烟气再热的烟气换热器必须具备换热效果好，耐腐蚀，不易积
灰等特点。
氟塑料管式烟气换热器是近年来发展起来的用于强腐蚀介质中
的换热设备，其管径小，管壁薄，单位体积内换热面积大，便于小型
化，安装和维修也很方便。另外，其具有优良的耐腐蚀性能，且粘附
能力弱，抗污染力强，软管本身可在一定范围内振动，达到自洁的效
果，因此在火电厂烟气余热回收和烟气再热中应用的越来越多。由于
氟塑料管挠性大，故现有氟塑料管式换热器多采取垂直布置方式以避
免烟气在流动时软管束发生弯曲叠压。但是当烟气在垂直放置的氟塑
料管式换热器中进行冷凝时，冷凝液会沿着管外壁向下流动，容易积
累形成液膜，影响烟气与管内介质间的换热效果。除此之外，在换热
器尺寸较大的情况下，氟塑料管式换热器垂直吊装的困难度也会大大
增加。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种可
水平放置的氟塑料管式换热器，达到在水平放置条件下氟塑料软管管
束规则排列、消除软管柔性的目的。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可水平放置的氟塑料管式换热器，包括氟塑料直管束4，所
述氟塑料直管束4一端的部分氟塑料直管与进口水室1-1连通并胀接
在前端固定管板2-1上，另一部分氟塑料直管与出口水室1-2连通并
胀接在前端固定管板2-1上，所述氟塑料直管束4另一端均与可移动
水室6连通并胀接在可移动管板5上，可移动水室6和可移动管板5
通过螺栓连接；临近可移动管板5处设置有固定氟塑料直管束4的后
端固定管板2-2；所述前端固定管板2-1和后端固定管板2-2间的氟
塑料直管束4通过均匀分布的定位孔板3固定；所述可移动水室6的
底部通过短螺栓7-2固定在固定板8上；所述前端固定管板2-1、定
位孔板3、后端固定管板2-2、可移动管板5和固定板8均通过长螺
栓7-1连接，其中前端固定管板2-1、定位孔板3、后端固定管板2-2
和固定板8均通过螺母固定在长螺栓7-1上，可移动管板5能够沿长
螺栓7-1移动；所述前端固定管板2-1和后端固定管板2-2相当于烟
道壁面，用于张紧氟塑料直管束4的可移动管板5以及可移动水室6
均密封并置于烟道外。
所述氟塑料直管束4中氟塑料直管的直径为φ3mm～10mm。
所述前端固定管板2-1和后端固定管板2-2接触烟气的板面以及
定位孔板3均外衬氟塑料。
一种可水平放置的氟塑料管式换热器，包括两个一端通过半球形
水室串联连通的氟塑料U型管束9，其中一个氟塑料U型管束的另
一端与进口水室1-1连通，另一个氟塑料U型管束的另一端与出口水
室1-2连通；所述氟塑料U型管束9与进口水室1-1、出口水室1-2
和可移动水室6的连通端均胀接在前端固定管板2-1上，氟塑料U型
管束9临近U型段的直段端部胀接在可移动管板5上，临近可移动
管板5处设置有固定氟塑料U型管束9的后端固定管板2-2；所述前
端固定管板2-1和后端固定管板2-2间的氟塑料U型管束9通过均匀
分布的定位孔板3固定；短螺栓7-2一端固定在可移动管板5上，另
一端固定在固定板8上；所述前端固定管板2-1、定位孔板3、后端
固定管板2-2、可移动管板5和固定板8均通过长螺栓7-1连接，其
中前端固定管板2-1、定位孔板3、后端固定管板2-2和固定板8均
通过螺母固定在长螺栓7-1上，可移动管板5能够沿长螺栓7-1移动；
所述前端固定管板2-1和后端固定管板2-2相当于烟道壁面，用于张
紧氟塑料U型管束9直段的可移动管板5以及氟塑料U型管束9的
U型段与短螺栓7-2均密封并置于烟道外。
所述氟塑料U型管束9中氟塑料U型管的直径为φ3mm～10mm。
所述氟塑料U型管束9的U型段外包有U型金属管10，U型金
属管10的内径与氟塑料U型管束9的氟塑料U型管的外径相当，U
型金属管10两端焊接在可移动管板5上。
所述前端固定管板2-1和后端固定管板2-2接触烟气的板面以及
定位孔板3均外衬氟塑料。
本发明的有益效果如下：
1)、本发明在选用氟塑料直管束时，通过添加可移动管板、可移
动水室、螺栓和固定板，能够在水平放置条件下张紧氟塑料软管管束，
实现软管管束规则排列、消除软管柔性。
2)、本发明在选用氟塑料U型管束时，采用可移动管板、螺栓、
固定板和U型金属管，能够在水平放置条件下张紧氟塑料软管管束，
实现氟塑料软管管束规则排列、消除软管柔性。
3)、本发明通过将氟塑料管式换热器水平放置，能有效避免氟塑
料软管束垂直布置时，烟气中水蒸汽冷凝后沿管子外壁向下流动，向
下积累并形成液膜，进而发生膜状凝结，影响换热效果的问题。
4)、本发明通过将氟塑料管式换热器水平放置，避免了大型换热
器垂直吊装过程，便于安装。
5)、本发明通过在固定管板接触烟气板面以及定位孔板两侧均外
衬氟塑料，增强换热器的抗腐蚀性能，延长换热器寿命。
6)、本发明在沿管束方向均匀布置定位孔板以约束氟塑料软管，
防止柔性的氟塑料管束在烟气的流动冲击下抖动变形。
7)、本发明可放置于垂直烟道或水平烟道，烟气横向冲刷氟塑料
管束，热交换效果好。
附图说明
图1为本发明采用直管束的可水平放置的氟塑料管式换热器整
体示意图。
图2为本发明采用直管束的可水平放置的氟塑料管式换热器内
部结构示意图。
图3为本发明采用直管束的可水平放置的氟塑料管式换热器内
部结构主视图。
图4为本发明采用直管束的可水平放置的氟塑料管式换热器内
部结构俯视图。
图5为本发明采用U型管束的可水平放置的氟塑料管式换热器
整体示意图。
图6为本发明采用U型管束的可水平放置的氟塑料管式换热器
内部结构示意图。
图7为本发明采用U型管束的可水平放置的氟塑料管式换热器
内部结构主视图。
图8为本发明采用U型管束的可水平放置的氟塑料管式换热器
内部结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例一
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例一种采用直管束的可
水平放置的氟塑料管式换热器，包括进口水室1-1、出口水室1-2、前
端固定管板2-1、氟塑料直管束4、定位孔板3、后端固定管板2-2、
可移动管板5、可移动水室6、短螺栓7-2、长螺栓7-1和固定板8。
进口水室1-1和出口水室1-2并列布置。氟塑料直管束4中的氟塑料
直管错列布置，一端胀接在前端固定管板2-1上，另一端胀接在可移
动管板5上。前端固定管板2-1、定位孔板3、后端固定管板2-2、可
移动管板5和固定板8通过长螺栓7-1连接，其中前端固定管板2-1、
定位孔板3、后端固定管板2-2和固定板8均通过螺母固定。可移动
管板5可沿长螺栓7-1移动。短螺栓7-2一端焊接在可移动水室6上，
另一端穿过固定板8。可移动水室6和可移动管板5通过螺栓连接。
为防止烟气中酸性气体发生冷凝腐蚀，换热管束所用材料为氟塑料
管，所用前端固定管板2-1、后端固定管板2-2靠近烟气板面以及定
位孔板3均外衬氟塑料。
本发明主要用于火电厂脱硫塔前后的烟气冷凝及烟气再热装置，
也可应用于其他以化石燃料燃烧为主的工业过程的节能减排。如图1
所示一种采用直管束的可水平放置的氟塑料管式换热器整体示意图，
在方形烟道中工作时，前端固定管板2-1和后端固定管板2-2相当于
烟道壁面，用于张紧氟塑料管束的部件密封并置于烟道外。烟气横向
冲刷氟塑料直管束4，管束内的低温或高温介质则从换热介质进口水
室1-1流入换热器，与烟气发生换热，经可移动水室6和换热介质出
口水室1-2后流出。由于氟塑料管束为柔性的，在管内介质重力的作
用下易发生弯曲叠压，沿管束方向均匀布置的定位孔板3能够在一定
程度上保证氟塑料软管的规则排列。同时，氟塑料软管管束发生变形
弯曲时，旋动短螺栓7-2端头处螺母，从而使得与管束胀接在一起的
可移动管板5沿长螺栓7-1移动，进而张紧软管管束，保证软管束不
会发生大幅度的弯曲变形。
如图5、图6、图7和图8所示，本实施例一种采用U型管束的
可水平放置的氟塑料管式换热器，包括进口水室1-1、出口水室1-2、
前端固定管板2-1、氟塑料U型管束9、定位孔板3、后端固定管板
2-2、可移动管板5、U型金属管10、短螺栓7-2和固定板8。两个氟
塑料U型管束通过半球形水室串联。氟塑料U型管束9的两端均胀
接在前端固定管板2-1上，可移动管板5在氟塑料U型管束9的U
型管段前与氟塑料U型管束9胀接。U型金属管10套在氟塑料U型
管束9的U型段外，其两端焊接在可移动管板5上，内径尺寸与氟
塑料U型管束9的氟塑料U型管外径尺寸相当，能够对氟塑料软管
起到制约和支撑作用。前端固定管板2-1、定位孔板3、后端固定管
板2-2、可移动管板5和固定板8通过长螺栓7-1连接，其中前端固
定管板2-1、定位孔板3、后端固定管板2-2和固定板8通过均螺母固
定。可移动管板5可沿长螺栓7-1移动。短螺栓7-2一端焊接在可移
动管板5上，另一端穿过固定板8。为防止烟气中酸性气体发生冷凝
腐蚀，换热管束所用材料为氟塑料管，所用前端固定管板2-1、后端
固定管板2-2靠近烟气板面以及定位孔板3均外衬氟塑料。
如图5所示一种采用U型管束的可水平放置的氟塑料管式换热
器整体示意图。在方形烟道中工作时，前端固定管板2-1和后端固定
管板2-2相当于烟道壁面，用于张紧氟塑料管束的部件密封并置于烟
道外。烟气横向冲刷氟塑料U型管束9，管束内的低温或高温介质则
从换热介质进口水室1-1流入换热器，与烟气发生换热，经过半球形
水室后进入下一个氟塑料U型管束，最后经换热介质出口水室1-2
流出。由于氟塑料管束为柔性的，在管内介质的重力作用下极易发生
弯曲叠压，沿管束均匀布置的定位孔板3能够在一定程度上保证氟塑
料软管规则排列。在软管管束发生变形弯曲时，旋动短螺栓7-2端头
处螺母，从而使得与氟塑料管束胀接在一起的可移动管板5沿长螺栓
7-1运动，以张紧软管直管段，保证软管束不会发生大幅度的弯曲变
形。同时，与可移动管板5焊接在一起的U型金属管10也能够对氟
塑料U型管束9产生制约和支撑作用。