CN107062297B - 一种卧式搪瓷管式空气预热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式搪瓷管式空气预热器，它解决了现有技术中空气预热器的换热效率不高、体积较大、换热管易腐蚀造成频繁更换管子的问题，具有换热效率高、体积减小、减少因腐蚀损坏而频繁更换管子的效果，其技术方案为：包括：预热器壳体和仓泵，所述的预热器壳体为卧式结构，一侧设有烟气进口，另一侧设有烟气出口；所述的预热器壳体的内部设有搪瓷管式换热管，所述的搪瓷管式换热管采用TEPEE排管方式；所述的搪瓷管式换热管的内部设有利用空气流速驱动的螺旋纽带；所述的仓泵设于预热器壳体的烟气出口侧，能够将搪瓷管式换热管上的积灰及时输出。
Description
技术领域
本发明涉及空气预热器领域，尤其涉及一种卧式搪瓷管式空气预热器。
背景技术
空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉效率的热交换装置。它是现代大、中型锅炉必不可少的设备。空气预热器安装在锅炉后部，加热后的空气(热空气或热风)温度达200～400℃，这对改善燃料着火和燃料完全燃烧十分有利；锅炉煤粉制备系统也需要供给热风作为干燥剂和供输送粉之用。烟气流经空气预热器后温度下降到100～200℃，然后从锅炉本体排出。
空气预热器按换热方式可分为传热式和蓄热式两类。前者是通过壁面将烟气的热量连续地传给空气，最常用的为管式空气预热器。管式空气预热器有立式和卧式两种。卧式布置时，烟气在管外横向冲刷，空气在管内纵向流动，卧式的冷段管壁温度比立式稍高，有利于减轻低温烟气腐蚀，当腐蚀损坏后仅需要更换最后几排管子而不需要换整个管箱。卧式空气预热器结构简单，易于制造，漏风小，运行维修方便，但体积庞大，笨重，在大型锅炉上布置不方便，限制了其运用。
目前大型锅炉多采用回转式空气预热器，其缺点是漏风较大，技术要求高，制造困难，有时卡涩不能转动，维修不便。
综上所述，现有技术中对于空气预热器强化换热、减轻管壁腐蚀问题，尚缺乏有效的解决方案。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种卧式搪瓷管式空气预热器，其具有换热效率高、体积减小、减少因腐蚀损坏而频繁更换管子的效果。
本发明采用下述技术方案：
一种卧式搪瓷管式空气预热器，包括：预热器壳体和仓泵，所述的预热器壳体为卧式结构，一侧设有烟气进口，另一侧设有烟气出口；所述的预热器壳体的内部设有搪瓷管式换热管，所述的搪瓷管式换热管采用TEPEE排管方式；通过对管组重新分组排列，减少低温烟气中二氧化硫结露造成的低温腐蚀，使空气预器出口空气温度场均匀。
所述的搪瓷管式换热管的内部设有利用空气流速驱动的螺旋纽带；所述的仓泵设于预热器壳体的烟气出口侧，能够将搪瓷管式换热管上的积灰及时输出。
一种卧式搪瓷管式空气预热器，还包括压缩空气系统和温度监控系统，所述的压缩空气系统设于搪瓷管式换热管的外侧，定期对搪瓷管式换热管进行吹灰处理，避免积灰影响换热效率；所述的温度监控系统，设于搪瓷管式换热管上，用来监测换热温度。
进一步的，所述的搪瓷管式换热管顶部设有特种钢支架，通过特种钢支架固定在预热器壳体的内壁上。
进一步的，所述的螺旋纽带通过陶瓷轴承与特种钢支架连接，所述的陶瓷轴承使螺旋纽带相对于特种钢支架旋转；所述的螺旋纽带运行时无需外力驱动，利用空气自身流速驱动，以300-1800转/min的转速旋转，从而实现强化换热。
进一步的，烟气由烟气进口进入预热器壳体，压缩空气系统的吹扫方向与烟气进入方向垂直。
进一步的，所述的仓泵的一端与预热器壳体连通，所述的仓泵的另一端连接输灰管道。
进一步的，所述的输灰管道采用气力输灰。
进一步的，所述的温度监控系统监控到换热温差低于设定值时，启动压缩空气系统对搪瓷管式换热管的外壁进行吹扫。
进一步的，所述的温度监控系统为温度传感器，所述的温度传感器与控制器连接，通过控制器将换热温度值反馈到压缩空气系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用搪瓷管式换热管，并在搪瓷管式换热管中设置螺旋纽带，强化扰流，改变管内的层流为紊流状态，提高紊流程度，相当于增加了换热面积，强化换热，大幅度提高换热管换热系数K值20％以上；
(2)本发明设置温度监控系统和压缩空气系统，温度监控系统对换热温度进行监控，当换热温差超过设定值时，自动启动压缩空气系统进行吹扫；保证了空气预热器能够在较高的效率下运行；
(3)本发明的搪瓷管式换热管采用TEPEE排管方式，通过对换热管组重新分组排列，以减少低温烟气中二氧化硫结露造成的低温腐蚀，使空气预热器出口空气温度场均匀；
(4)本发明易于制造、漏风小、运行维修方便；由于换热效率提高、预热器体积减小，节约了制造成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的搪瓷管式换热管结构示意图；
其中，1-预热器壳体，2-搪瓷管式换热管，3-仓泵，4-特种钢支架，5-螺旋纽带。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在空气预热器的换热效率不高、体积较大、换热管易腐蚀造成频繁更换管子的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种卧式搪瓷管式空气预热器。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种卧式搪瓷管式空气预热器，包括：预热器壳体1、仓泵3、压缩空气系统和温度监控系统。
所述的预热器壳体1，为卧式结构，预热器壳体1的一侧设有烟气进口，另一侧设有烟气出口，烟气出口垂直于预热器壳体1设置，经换热后的烟气从烟气出口中排出；预热器壳体1的内部设有搪瓷管式换热管2，所述的搪瓷管式换热管2采用TEPEE排管方式，热负荷分布均匀、流场平稳，通过对换热管组重新分组排列，减少低温烟气中二氧化硫结露造成的低温腐蚀，使空气预器出口空气温度场均匀。
如图2所示，所述的搪瓷管式换热管2的内部设有利用空气流速驱动的螺旋纽带5。
所述的仓泵3，设于预热器壳体1的烟气出口侧，它是输送粉状物料的一种比较可靠的密相动压气力输送装置，能够将从搪瓷管式换热管2上吹下的积灰及时输出；所述的仓泵3的一端与预热器壳体1连通，所述的仓泵3的另一端连接输灰管道。
所述的压缩空气系统，设于搪瓷管式换热管2的外侧，定期对搪瓷管式换热管2进行吹灰处理，避免积灰影响换热效率。
所述的温度监控系统，设于搪瓷管式换热管2上，用来监测换热温度。
上述的搪瓷管式换热管2的顶部设有特种钢支架4，通过特种钢支架4固定在预热器壳体1的内壁上。
上述的螺旋纽带5通过陶瓷轴承与特种钢支架4连接，所述的陶瓷轴承使螺旋纽带5相对于特种钢支架4旋转；所述的螺旋纽带5运行时无需外力驱动，利用空气自身流速驱动，以300-1800转/min的转速旋转，从而实现强化换热。
上述的特种钢支架4包括支撑平面和在支撑平面上周向设置的卡爪，通过卡爪固定于搪瓷管式换热管的顶端；在支撑平面的中心处设置陶瓷轴承。
从锅炉中排出的烟气由空气预热器的烟气进口进入预热器壳体1，压缩空气系统的吹扫方向与烟气进入方向垂直，与烟气排出方向平行。
上述的输灰管道采用气力输灰，利用气流的能量，通过输灰气源将仓泵3中的积灰沿输灰气源气流方向排出。
上述的温度监控系统监控到换热温差低于设定值时，启动压缩空气系统对搪瓷管式换热管2的外壁进行吹扫。
上述的温度监控系统为温度传感器，所述的温度传感器与控制器连接，通过控制器将换热温度值反馈到压缩空气系统。
上述的压缩空气系统可以为空气压缩机，将原动机(例如：电动机)的机械能转换成气体压力能，提供吹扫积灰的动力。
上述的预热器壳体1可以为筒状或长方体形。
本申请与立式管式空预器比较：
使用立式管式空预器时，其运行一段时间后，经常出现堵管现象，并且低温腐蚀造成管子破损，造成漏风。
使用本申请的卧式搪瓷管式空气预热器，成功避免了堵管及管子腐蚀破损。在搪瓷管式换热管中加装螺旋纽带，强化扰流、改变管内的层流为紊流状态，提高紊流程度，相当于增加了换热面积，强化换热，大幅度提高换热管换热系数K值20％以上，提高换热效率；且本申请中设置温度监控系统和压缩空气系统，使空气预热器后热风温度提高20℃。
本申请与回转式空预器相比：
使用受热面回转式空预器时，长时间运行后，部分密封片开焊或变形，漏风增大并经常造成空预器卡涩，严重时卡死从而造成停炉处理。受热面上部存在部分积灰，不能彻底清除，造成引风机出力增加。
本申请采用加装螺旋纽带的卧式搪瓷管式空气预热器，避免了漏风，在达到同样出口风温的情况下，引风机电流降低5.3安培，并且杜绝了因空预器卡死而停炉处理的情况，取得较好的经济效益。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，包括：预热器壳体和仓泵，所述的预热器壳体为卧式结构，一侧设有烟气进口，另一侧设有烟气出口；所述的预热器壳体的内部设有搪瓷管式换热管，所述的搪瓷管式换热管采用TEPEE排管方式，使空气预热器出口空气温度场均匀；所述的搪瓷管式换热管的内部设有利用空气流速驱动的螺旋纽带；所述的仓泵设于预热器壳体的烟气出口侧；
所述的搪瓷管式换热管顶部设有特种钢支架，通过特种钢支架固定在预热器壳体的内壁上；
所述的螺旋纽带通过陶瓷轴承与特种钢支架连接，所述的陶瓷轴承使螺旋纽带相对于特种钢支架旋转。
2.根据权利要求1所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，还包括压缩空气系统和温度监控系统，所述的压缩空气系统设于搪瓷管式换热管的外侧，对搪瓷管式换热管进行吹灰处理；所述的温度监控系统，设于搪瓷管式换热管上，监测换热温度。
3.根据权利要求1所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，烟气由烟气进口进入预热器壳体，压缩空气系统的吹扫方向与烟气进入方向垂直。
4.根据权利要求1所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，所述的仓泵的一端与预热器壳体连通，所述的仓泵的另一端连接输灰管道。
5.根据权利要求4所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，所述的输灰管道采用气力输灰。
6.根据权利要求2所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，所述的温度监控系统监控到换热温差低于设定值时，启动压缩空气系统对搪瓷管式换热管的外壁进行吹扫。
7.根据权利要求2所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，所述的温度监控系统为温度传感器，所述的温度传感器与控制器连接，通过控制器将换热温度值反馈到压缩空气系统。
8.根据权利要求1所述的一种卧式搪瓷管式空气预热器，其特征在于，所述的螺旋纽带的转速为300-1800转/min。
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