CN109737380A - 一种工业锅炉中的屏式过热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业锅炉领域，具体涉及一种屏式换热器，包括换热管，固定机构，温度传感器，距离传感器，控制部根据高温烟气与蒸汽温度差的增加，控制换热管之间的间距加大，使部分烟气从换热管之间穿过，减小高温烟气与换热管接触的时间和量，降低蒸汽的过热速率，防止屏式过热器因蒸汽温度过高导致管道受损。

Description

一种工业锅炉中的屏式过热器

技术领域

本发明属于工业锅炉领域，特别涉及一种工业锅炉中的屏式过热器。

背景技术

在工业锅炉中，锅炉屏式过热器出口的主蒸汽(又称为过热蒸汽)温度是锅炉机组的重要控制参数，其控制品质的好坏直接影响整个机组的安全和经济运行。由于工业锅炉屏式过热器在运行过程中，其温度已接近过热器金属最高承受温度，蒸汽温度过高会使过热器管道强度降低，使用寿命减少，现有技术一般为对过热蒸汽进行降温处理，例如华北电力大学的专利新型锅炉主蒸汽温度调节装置及控制方法（参考专利文献CN107166360A），重庆大学的专利锅炉主蒸汽温度多参量智能控制（参考专利文献CN107218594）。

发明内容

本发明提供了一种工业锅炉中的屏式过热器，其能够根据屏式过热器中的蒸汽温度上升幅度动态地调整屏式过热器换热管的间距，防止屏式过热器中的蒸汽温度过高导致管道受损。

其包括换热部、数据部和控制部，所述控制部根据数据部的检测结果动态地控制换热部的运行；

所述换热部包括多个并列布置的U形换热管，以及用于固定U形换热管的固定机构，其中，

每个U形换热管的两个端部都安装有一个套筒，套筒的内径与换热管的外径相适配，换热管被拉动时，其端部可在套筒内移动，但不会脱离套筒；

固定机构包括多个交叉型连杆，每个交叉型连杆分别通过其两臂交点处的铆钉固定于上方的换热管上，位于最上方的换热管上的交叉型连杆的两臂之间安装有伸缩杆，伸缩杆与位于换热管上的电机连接，固定机构在电机和伸缩杆的作用下可调节换热管之间的间距；

所述数据部包括：

第一温度传感器，其设置在换热管入口处的内部，用于测量蒸汽的温度；

第二温度传感器，其设置在换热管外部，用于测量高温烟气的温度；

距离传感器，其设置在最下方的换热管上，用于测量最下方的换热管与烟道内壁之间的距离；

所述控制部与数据部和电机信号连接，

当测得的高温烟气的温度大于蒸汽温度，且二者的温差大于设定值，则高温烟气使蒸汽过热的速率过大，而蒸汽温度上升得过快容易损坏换热器，因此，控制部控制电机带动伸缩杆使交叉型连杆两臂之间的夹角减小，交叉型连杆的高度增加，换热管之间的间距增大，从而使部分高温烟气从换热管之间穿过，减小高温烟气与换热管的接触时间和接触量，降低蒸汽的过热速率；

其中，电机带动伸缩杆的速度，与所述温差超过所述设定值的幅度成正比，也即，温差越大，换热管之间的间距调整得越快；

当测得最下方的换热管与烟道内壁的距离小于标准值时，换热管继续下移会与烟道内壁发生碰撞，则控制部控制电机停止运转，使固定机构保持当前高度。

本发明的有益效果是：本发明根据蒸汽温度与烟气温度的差值控制换热管之间的间距，从而控制高温烟气与换热管接触的时间和量，使蒸汽的过热速率合理化、安全化。

附图说明

图1示出了换热管示意图；

图2示出了固定机构示意图；

图3示出了原理组成框图。

具体实施方式

下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

一种工业锅炉中的屏式过热器，其包括换热部1、数据部2和控制部3，所述控制部3根据数据部2的检测结果动态地控制换热部1的运行；

所述换热部1包括多个并列布置的U形换热管11，以及用于固定U形换热管的固定机构12，其中，

每个U形换热管11的两个端部都安装有一个套筒13，套筒13的内径与换热管11的外径相适配，换热管11被拉动时，其端部可在套筒13内移动，但不会脱离套筒13；

固定机构12包括多个交叉型连杆121，每个交叉型连杆121分别通过其两臂交点处的铆钉固定于上方的换热管上，位于最上方的换热管上的交叉型连杆的两臂之间安装有伸缩杆122，伸缩杆122与位于换热管上的电机123连接，固定机构12在电机和伸缩杆的作用下可调节换热管11之间的间距；

所述数据部2包括：

第一温度传感器21，其设置在换热管入口处的内部，用于测量蒸汽的温度；

第二温度传感器22，其设置在换热管外部，用于测量高温烟气的温度；

距离传感器23，其设置在最下方的换热管上，用于测量最下方的换热管与烟道内壁之间的距离；

所述控制部3与数据部2和电机123信号连接；

当测得的高温烟气的温度大于蒸汽温度，且二者的温差大于设定值，则高温烟气使蒸汽过热的速率过大，而蒸汽温度上升得过快容易损坏换热管，因此，控制部3控制电机123带动伸缩杆122使交叉型连杆121两臂之间的夹角减小，交叉型连杆121的高度增加，换热管11之间的间距增大，从而使部分高温烟气从换热管之间穿过，减小高温烟气与换热管的接触时间和接触量，降低蒸汽的过热速率；

其中，电机123带动伸缩杆122的速度，与所述温差超过所述设定值的幅度成正比，也即，温差越大，换热管11之间的间距调整得越快；

当测得最下方的换热管与烟道内壁的距离小于标准值时，换热管继续下移会与烟道内壁发生碰撞，则控制部3控制电机123停止运转，使固定机构12保持当前高度。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (2)

1.一种工业锅炉中的屏式过热器，其特征在于，其根据屏式过热器中的蒸汽温度的上升幅度，动态地调整屏式过热器换热管的间距。

2.一种工业锅炉中的屏式过热器，其包括换热部、数据部和控制部，所述控制部根据数据部的检测结果动态地控制换热部的运行；其特征在于，

所述换热部包括多个并列布置的U形换热管，以及用于固定U形换热管的固定机构，其中，

每个U形换热管的两个端部都安装有一个套筒，套筒的内径与换热管的外径相适配，换热管被拉动时，其端部可在套筒内移动，但不会脱离套筒；

固定机构包括多个交叉型连杆，每个交叉型连杆分别通过其两臂交点处的铆钉固定于上方的换热管上，位于最上方的换热管上的交叉型连杆的两臂之间安装有伸缩杆，伸缩杆与位于换热管上的电机连接，固定机构在电机和伸缩杆的作用下可调节换热管之间的间距；

所述数据部包括：

第一温度传感器，其设置在换热管入口处的内部，用于测量蒸汽的温度；

第二温度传感器，其设置在换热管外部，用于测量高温烟气的温度；

距离传感器，其设置在最下方的换热管上，用于测量最下方的换热管与烟道内壁之间的距离；

所述控制部与数据部和电机信号连接；

当测得的高温烟气的温度大于蒸汽温度，且二者的温差大于设定值，则高温烟气使蒸汽过热的速率过大，而蒸汽温度上升得过快容易损坏换热器，因此，控制部控制电机带动伸缩杆使交叉型连杆两臂之间的夹角减小，交叉型连杆的高度增加，换热管之间的间距增大，从而使部分高温烟气从换热管之间穿过，减小高温烟气与换热管的接触时间和接触量，降低蒸汽的过热速率；

其中，电机带动伸缩杆的速度，与所述温差超过所述设定值的幅度成正比，也即，温差越大，换热管之间的间距调整得越快；

当测得最下方的换热管与烟道内壁的距离小于标准值时，换热管继续下移会与烟道内壁发生碰撞，则控制部控制电机停止运转，使固定机构保持当前高度。