CN110513716A - 一种鳍片管式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鳍片管式空气预热器，壳内有空气预热器管箱，外壳上下装有烟气进出口管道、侧面中下部中间装有空气进入管道、侧面上部中间装有空气出口管道，内部中下部中间为空气内部进入通道，空气内部进入通道前后装有空气预热器管箱，外壳内部的上部中间为空气内部出口通道，空气内部出口通道前后装有空气预热器管箱；空气预热器管箱包括鳍片预热管，鳍片预热管上设置防磨防腐装置，上下预热器管箱鳍片管之间间隙为烟气通道，空气内部进入通道、空气内部出口通道的上下方分别由隔板组成，空气内部进入通道中设置有空气预加热装置。本发明具有不漏风、传热效果好、耐磨损、抗低温腐蚀、不堵灰、便于安装及检修等优点。

Description

一种鳍片管式空气预热器

技术领域

本发明涉及一种空气预热器设备，具体来讲是涉及一种鳍片管式空气预热器。

背景技术

空气预热器就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度，是一种用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备。现用的空气预热器一般分为管式空气预热器和回转式空气预热器。

1、管式空气预热器

管式空气预热器，烟气通过管子内部，空气通过管子外部，实现热交换。烟气冲刷管子内部造成磨损泄漏，同时在低温段管式空气预热器烟气低温腐蚀，造成管子泄漏，漏风率特别大。管子积灰严重，造成堵塞，传热效果差。

2、回转式空气预热器

回转式空气预热器是有一个旋转受热面，转子直径大，有烟气和空气通道。空气侧又分为一次风通道和二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给格仓内的蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始的循环，实现烟气和空气的热交换。回转式空气预热器以其传热密度高、结构紧凑等特点而被大型火电机组普遍采用。但回转式空气预热器存在蓄热片磨损、蓄热片低温腐蚀、漏风、烟气携带漏灰等问题，携带漏灰造成造成后续设备，煤粉燃烧器、油枪磨损严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不漏风、传热效果好、耐磨损、抗低温腐蚀、不堵灰、便于安装及检修的鳍片管式空气预热器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种鳍片管式空气预热器，包括外壳，外壳内设置有空气预热器管箱，所述外壳上下设置有烟气进出口管道，外壳侧面中下部中间装有空气进入管道，外壳侧面上部中间装有空气出口管道，外壳内部中下部中间为空气内部进入通道，空气内部进入通道两侧装有空气预热器管箱，外壳内部的上部中间为空气内部出口通道，空气内部出口通道两侧装有空气预热器管箱；空气预热器管箱包括鳍片预热管，鳍片预热管上设置防磨防腐装置，上下相邻的空气预热器管箱之间为互相连通，且上下相邻的空气预热器管箱的鳍片预热管之间为相互连通；空气内部进入通道的上下方分别设置有隔板组、空气内部出口通道的上下方分别设置有隔板，空气内部进入通道中设置有空气预加热装置。

优选的，所述的烟气进出口管道包括设置在外壳上部的烟气进口管道和设置在外壳下部的烟气出口管道，所述空气预加热装置包括多个汽水加热管，多个汽水加热管一端穿过空气内部进入通道的下方隔板并连通于安装在烟气出口管道处的汽水集箱，汽水集箱连通于汽水补给水系统。

优选的，所述汽水补给水系统包括水箱、给水管、水位计、连通阀、补水阀门和供水阀门，给水管上设置有补水阀门和供水阀门，给水管一端连通水箱，另一端连通汽水集箱，水箱上设置水位计，水位计通过连通阀连通水箱。

优选的，所述的空气预加热装置包括多个U型加热管，多个U型加热管穿过空气内部进入通道的上方隔板。

优选的，所述外壳内部中间为连通风道，连通风道的上侧为空气内部出口通道下方的隔板、下侧为空气内部进入通道上方的隔板，所述U型加热管的一部分位于连通风道内，一部分位于空气内部进入通道。

优选的，所述外壳外部还设置有热风再循环系统，所述热风再循环系统包括风机和循环热风管，循环热风管连接风机，循环热风管风入口通过空气出口管道连通空气内部出口通道，循环热风管风出口通过空气进入管道连通空气内部进入通道，循环热风管风入口处设置有电动插板门。

优选的，所述空气预热器管箱包括多个并排设置的鳍片预热管、箱板和管板，箱板呈前后对称设置、管板呈左右对称设置，鳍片预热管呈左右方向设置在由箱板和管板围成的空间内，鳍片预热管两端分别对应位于两管板处且两端分别穿过管板。

优选的，所述空气预热器管箱左右分为两排，前后方向上设置两行以上，在上下方向上设置三层以上，相邻空气预热器管箱之间通过U形波纹膨胀节密封连接，外壳的外部设置有连通风箱，空气预热器管箱的鳍片预热管一端通过连通风箱连通。

优选的，所述空气内部进入通道两侧的空气预热器管箱中的鳍片预热管上的防磨防腐装置包括鳍片、防磨罩和连接防磨罩，鳍片设置在鳍片预热管的两侧，鳍片上设置有挂接口，防磨罩为C形，鳍片预热管外侧两鳍片之间分别扣置防磨罩，鳍片通过挂接口固定连接防磨罩，连接防磨罩弧形一侧扣置于两防磨罩侧边缘。

优选的，所述空气内部出口通道两侧的空气预热器管箱中的鳍片预热管上的防磨防腐装置包括长条鳍片、防磨瓦和连接防磨瓦，长条鳍片贯穿鳍片预热管且长条鳍片的两侧外漏于鳍片预热管外，长条鳍片两外侧边缘上设置有挂口，鳍片预热管上扣置防磨瓦，长条鳍片的通过挂口固定连接防磨瓦，连接防磨瓦一侧扣置于两防磨瓦侧边缘。

采用上述技术方案的本案申请的技术方案，鳍片管式空气预热器，采用鳍片管组装成空气预热器管箱，烟气走在鳍片预热管管子外部，空气走在鳍片预热管子内部，通过防磨瓦、防腐罩避免了烟气的低温腐蚀和冲刷磨损，烟气走在管子外部，烟速低，降低对空气预热器管壁磨损，空气走在鳍片预热管子内部，空气与管子内部鳍片热交换，迅速提高空气温度，避免烟气低温腐蚀。

通过长条鳍片内外通过预热管，增加了烟气和空气传热性能。

在第二层级、三层级、四层级高温段的预热器管箱，其防磨防腐装置的长条鳍片管安装有防磨瓦，防止烟气对管子管壁冲刷磨损腐蚀，造成泄漏。

安装在一层级空气预热管箱（空气内部进入通道两侧的空气预热器管箱）低温段预热器管组，鳍片预热管圆周装有由鳍片、防磨罩和连接防磨罩围成的防磨防腐蚀护罩层，防止烟气低温腐蚀。

安装的U型加热管，在连通风道内吸热，在空气内部进入通道内放热，加热空气内部进入通道的入口风温，防止一层级空气预热器管箱内鳍片预热管的低温腐蚀。

在烟气出口管道安装的汽水集箱及与汽水集箱连通的汽水加热管，烟气加热汽水加热管内部水，水吸热变成蒸汽上升，加热汽水加热管，上部的汽水加热管加热空气内部进入通道的入口风温，防止一层级空气预热器管箱内预热管的低温腐蚀。

空气内部出口通道内的热风通过循环热风管风出口通过风机经由循环热风管风入口送入空气内部进入通道，加热空气内部进入通道的入口风温，防止一层级空气预热器管箱内鳍片预热管的低温腐蚀。

对于整体而言，通过预热管组装成模块的空气预热器管箱，有利于模块化生产、安装，有利于烟风系统设计。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为图1局部剖切的结构示意图；

图3底层的空气预热器管箱的结构示意图；

图4空气预热器管箱的结构示意图；

图5为汽水补给水系统的结构示意图；

图6为U型加热管的结构示意图；

图7为鳍片预热管上的防磨防腐装置的一种结构示意图；

图8为图7中的防磨罩的一种结构示意图；

图9为图7中的鳍片的一种结构示意图；

图10为鳍片预热管上的防磨装置的另一种结构示意图；

图11为图10中的防磨瓦的一种结构示意图；

图12为图10中长条鳍片的一种结构示意图；

图13为U形波纹膨胀节的一种结构示意图；

图14为部分空气预热器管箱通过U形波纹膨胀节连接的结构示意图。

图中标号说明：外壳1、连通风箱101、空气预热器管箱2（2A、2B）、U型加热管3、、汽水集箱4、空气进入管道5、烟气进口管道6、箱盖601、烟气出口管道7、烟气出口701、空气出口管道8、空气内部进入通道9、空气内部出口通道10、鳍片预热管11、隔板12、汽水加热管13、三通连管14、U形波纹膨胀节15、连通风道16、风机17、循环热风管18、循环热风管风入口19、循环热风管风出口20、电动插板门21、水箱22、给水管23、水位计24、连通阀25、补水阀门26、供水阀门27、箱板28、管板29、鳍片30、挂接口300、防磨罩31、连接防磨罩32、防磨瓦33、连接防磨瓦34、长条鳍片35、挂口351。

具体实施方式

结合附图1至附图14，一种鳍片管式空气预热器，空气预热器管箱2设置在外壳1内的，外壳1上部装有烟气进口管道6，下部装有烟气出口管道7，外壳1前侧面中下部中间装有空气进入管道5，外壳1前侧面上部中间装有空气出口管道8，外壳1内部中下部中间为空气内部进入通道9，空气内部进入通道9两侧装有空气预热器管箱2A，外壳1内部的上部中间为空气内部出口通道10，空气内部出口通道10两侧装有空气预热器管箱2B。空气内部进入通道9的上下方分别由隔板12组成、空气内部出口通道10的上下方也是分别由隔板12组成。

空气预热器管箱2A、2B由左右方位设置的管板29、前后方位设置的箱板28及左右方向设置的鳍片预热管11构成，鳍片预热管11两端分别对应位于两管板29处且两端分别穿过管板29。空气预热器管箱2A、2B分为左右分为两排，前后方向上设置两行，当然根据实际情况可以设置多行，在上下方向上设置四层，位置上处于上下关系的空气预热器管箱2A、2B之间为互相连通，且位置上处于上下关系的相邻空气预热器管箱2A、2B的鳍片预热管11之间通过连通风箱101相互连通。上下间的空气预热器管箱2A、2B之间通过U形波纹膨胀节15密封连通，连通风箱101处的空气预热器管箱2A、2B和外壳2之间由U形波纹膨胀节15密封连通。

空气内部进入通道9中的空气预加热装置，空气预加热装置为两部分，一部分为：多个的汽水加热管13一端穿过空气内部进入通道9下方的隔板12并连通于安装在烟气出口管道7处的汽水集箱4，汽水加热管13上端固接有三通连管14，给水管23上设置有补水阀门26和供水阀门27，给水管23一端连通水箱22，另一端连通汽水集箱4，水箱22上设置水位计24，水位计24通过连通阀25连通水箱22；一部分为：多个U型加热管3，多个的U型加热管3穿过空气内部进入通道9的上方隔板12。

外壳1内部中间为连通风道16，连通风道16的上侧为空气内部出口通道10下方的隔板12、下侧为空气内部进入通道9上方的隔板12，连通风道16左右两侧为第二、三层的空气预热器管箱2B，U型加热管3的一部分位于连通风道16，一部分位于空气内部进入通道9内。

外壳1外部设置有由风机17和循环热风管18组成的热风再循环系统，循环热风管18一端为循环热风管风入口19，另一端为循环热风管风出口20。循环热风管风入口19通过空气出口管道8连通空气内部出口通道10，循环热风管风出口20通过空气进入管道5连通空气内部进入通道9，循环热风管风入口19设置有电动插板门21，电动插板门为由机电控制的开关门，进行开闭循环热风管风入口19。

空气内部进入通道9两侧的空气预热器管箱2A中的鳍片预热管11上的防磨防腐装置为鳍片30、防磨罩31和连接防磨罩32，鳍片30沿着鳍片预热管11设置在鳍片预热管11的两侧，可对称设置，鳍片30上设置有挂接口300，防磨罩31为C形，鳍片预热管11外侧两鳍片30之间分别扣置防磨罩31，鳍片30的通过挂接口300固定连接防磨罩32，连接防磨罩32上可以专门有连接耳，用连接耳挂入挂接口300内，也可以直接焊接，连接防磨罩32弧形一侧扣置于两防磨罩31侧边缘，连接防磨罩32能够阻挡防磨罩31脱落。

空气内部出口通道10两侧的空气预热器管箱2B中的鳍片预热管11上的防磨防腐装置为长条鳍片35、防磨瓦33和连接防磨瓦34，长条鳍片35贯穿鳍片预热管11且长条鳍片32的两侧外漏于鳍片预热管11外，长条鳍片35两外侧边缘上设置有挂口351，鳍片预热管11上扣置防磨瓦33，长条鳍片35的通过挂口351固定连接防磨瓦34，连接防磨瓦34一侧扣置于两防磨瓦33侧边缘。

对于鳍片30、防磨罩31、连接防磨罩32、长条鳍片35、防磨瓦33和连接防磨瓦34这些部件，可以用耐腐蚀耐高温的材质制成，比如一些含有稀土元素的合金板等。

在工作过程中，高温的烟气通过烟气进口管道6进入箱盖601，然后依次从上往下进入第四层、三层、二次和底层的空气预热器管箱2B、2A，也即是通过空气预热器管箱2B、2A中鳍片预热管11之间间隙，空气预热器管箱2B、2A之间通过U形波纹膨胀节15密封连接，防止烟气的串漏，从烟气出口管道7的烟气出口701流出，并进入其它部件。空气从空气进入管道5依次从下往上通行，具体为从空气进入管道5进入空气内部进入通道9，进入第一层空气预热器管箱2A的鳍片预热管11，然后通过外壳1一侧下部连通风箱101进入第二层空气预热器管箱2B内鳍片预热管11并进入连通风道16，连通风道16中的热风进入第三层空气预热器管道2B的鳍片预热管11，然后再经过外壳1一侧上的连通风箱101进入第四层空气预热器管箱2B中的鳍片预热管11，最后进入空气内部出口通道10内并由空气出口管道8流出。整个过程中，热气从上往下走，空气从下往上走，两者在空气预热器管箱2A、2B内完成热量的交换，完成对空气进行了加热。

在其过程中，第二至四层的空气预热器管道2B内的鳍片预热管11上的长条鳍片35上的防磨瓦33和连接防磨瓦34能够阻挡高温烟气的冲刷摩擦腐蚀，减少对鳍片预热管11的磨损腐蚀，同时长条鳍片35由于贯穿过鳍片预热管11因此能够更好的向鳍片预热管11内的空气进行加热；第一层的空气预热器管箱2A内的鳍片预热管11上的鳍片30上的防磨罩31和连接防磨罩32，其能够阻挡高温烟气的对预热管11的冲刷磨损，也能防止烟气接触低温预热管壁造成烟气低温腐蚀。

在工作过程中，为了对进入空气内部进入通道9内的空气进行预热，减少冷空气对鳍片预热管11的腐蚀影响，汽水加热管13内的水经烟气出口管道7加热，则水变成水蒸气上升，汽水加热管13上部蒸汽加热管壁，管壁对空气内部进入通道9的空气进行预热，设置的三通连管14则更利于热气传导的散出。U型加热管3则对于连通风道16内的热量传递到空气内部进入通道9内。对于汽水加热管13内的水，根据水位计24进行调整，当然三通连管14外引出一漏气管，便于对汽水加热管13进行补水。进水管23上设置的补水阀门26和供水阀门27则是方便水的补充和释放，释放后便于维修系统。

此外，风机17也可以通过循环热风管18将空气内部出口通道10的热空气循环到空气内部进入通道9，进一步对空气内部进入通道9内的空气进行预热加热，减少冷空气对鳍片预热管11的腐蚀影响。循环热风管风入口19设置的电动插板门21能够电动控制，方便操作及自动调整。对于工作一段后空气预热器管道内的鳍片预热管11上的飘落堆积的烟尘，可以通过每层空预热器管箱2上装的吹灰器进行喷吹，将烟尘吹落。吹灰器为常用的由吹灰管和操作阀门等部件组成空气吹灰器或蒸汽吹灰器，设置在每层空预热器管箱2吹灰器的吹灰管嘴将高压气体或者高压蒸汽高速射向鳍片预热管11，达到清除积灰的作用。

Claims (10)

1.一种鳍片管式空气预热器，包括外壳（1），外壳（1）内设置有空气预热器管箱（2A、2B），其特征在于：所述外壳（1）上下设置有烟气进出口管道，外壳（1）侧面中下部中间装有空气进入管道（5），外壳（1）侧面上部中间装有空气出口管道（8），外壳（1）内部中下部中间为空气内部进入通道（9），空气内部进入通道（9）两侧装有空气预热器管箱（2A），外壳（1）内部的上部中间为空气内部出口通道（10），空气内部出口通道（10）两侧装有空气预热器管箱（2B）；空气预热器管箱（2A、2B）包括鳍片预热管（11），鳍片预热管（11）上设置防磨防腐装置，上下相邻的空气预热器管箱（2A、2B）之间为互相连通，且上下相邻的空气预热器管箱（2A、2B）的鳍片预热管（11）之间为相互连通；空气内部进入通道（9）的上下方分别设置有隔板（12）、空气内部出口通道（10）的上下方分别设置有隔板（12），空气内部进入通道（9）中设置有空气预加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述的烟气进出口管道包括设置在外壳（1）上部的烟气进口管道（6）和设置在外壳（1）下部的烟气出口管道（7），所述空气预加热装置包括多个汽水加热管（13），多个的汽水加热管（13）一端穿过空气内部进入通道（9）的下方隔板（12）并连通于安装在烟气出口管道（7）处的汽水集箱（4），汽水集箱（4）连通汽水补给水系统。

3.根据权利要求2所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述汽水补给水系统包括水箱（22）、给水管（23）、水位计（24）、连通阀（25）、补水阀门（26）和供水阀门（27），给水管（23）上设置有补水阀门（26）和供水阀门（27），给水管（23）一端连通水箱（22），另一端连通汽水集箱（4），水箱（22）上设置水位计（24），水位计（24）通过连通阀（25）连通水箱（22）。

4.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述空气预加热装置包括多个U型加热管（3），多个U型加热管（3）穿过空气内部进入通道（9）的上方隔板（12）。

5.根据权利要求4所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述外壳（1）的内部中间为连通风道（16），连通风道（16）的上侧为空气内部出口通道（10）下方的隔板（12）、下侧为空气内部进入通道（9）上方的隔板（12），所述U型加热管（3）的一部分位于连通风道（16）内，一部分位于空气内部进入通道（9）。

6.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述外壳（1）的外部还设置有热风再循环系统，所述热风再循环系统包括风机（17）和循环热风管（18），循环热风管（18）连接风机（17），循环热风管风入口（19）通过所述空气出口管道（8）连通空气内部出口通道（10），循环热风管风出口（20）通过空气进入管道（5）连通空气内部进入通道（9），循环热风管风入口（19）处设置有电动插板门（21）。

7.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述空气预热器管箱（2A、2B）包括多个并排设置的鳍片预热管（11）、箱板（28）和管板（29），箱板（28）呈前后对称设置、管板（29）呈左右对称设置，鳍片预热管（11）呈左右方向设置在由箱板（28）和管板（29）围成的空间内，鳍片预热管（11）两端分别对应位于两管板（29）处且两端分别穿过管板（29）。

8.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述空气预热器管箱（2 A、2B）左右分为两排，前后方向上设置两行以上，在上下方向上设置三层以上，相邻空气预热器管箱（2A、2B）之间通过U形波纹膨胀节（15）密封连接，所述外壳（1）的外部设置有连通风箱（101），空气预热器管箱（2A、2B）的鳍片预热管（11）一端通过连通风箱（101）连通。

9.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述空气内部进入通道（9）两侧的空气预热器管箱（2A）中的鳍片预热管（11）上的防磨防腐装置包括鳍片（30）、防磨罩（31）和连接防磨罩（32），鳍片（30）设置在鳍片预热管（11）的两侧，鳍片（30）上设置有挂接口（300），防磨罩（31）为C形，鳍片预热管（11）外侧两鳍片（30）之间分别扣置防磨罩（31），鳍片（30）通过挂接口（300）固定连接防磨罩（31），连接防磨罩（31）弧形一侧扣置于两防磨罩（31）侧边缘。

10.根据权利要求1所述的一种鳍片管式空气预热器，其特征在于：所述空气内部出口通道（10）两侧的空气预热器管箱（2B）中的鳍片预热管（11）上的防磨防腐装置包括长条鳍片（35）、防磨瓦（33）和连接防磨瓦（34），长条鳍片（35）贯穿鳍片预热管（11）且长条鳍片（32）的两侧外漏于鳍片预热管（11）外，长条鳍片（35）两外侧边缘上设置有挂口（321），鳍片预热管（11）上扣置防磨瓦（33），长条鳍片（35）的通过挂口（351）固定连接防磨瓦（34），连接防磨瓦（34）一侧扣置于两防磨瓦（33）侧边缘。