CN113654031A - 一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构，包括入口过渡段、出口过渡段及低温省煤器本体；低温省煤器本体中的套管与中间管板之间满焊，低温省煤器本体中的套管与支撑圆管之间填充有密封材料，低温省煤器本体中的换热管与集箱侧管板之间满焊，低温省煤器本体中的换热管与弯头侧管板之间满焊，入口过渡段与低温省煤器本体的入口相连通，出口过渡段与低温省煤器本体的出口相连通，该结构能够防止烟气漏入弯头处，提高低温省煤器的安全性和经济性。

Description

一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构
技术领域
本发明属于换热器技术领域，涉及一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构。
背景技术
低温省煤器能够降低烟气温度，吸收的热量用于加热凝结水降低机组煤耗；低温省煤器布置在除尘器入口能够降低进入除尘器的烟气温度，从而提高除尘效率，同时烟温降低至酸露点以下还能够脱除SO3和各类金属污染物；低温省煤器吸收的排烟余热还可以用来加热热水暖风器，大大提高空预器入口风温和出口烟温，有效缓解低温腐蚀和硫酸氢铵堵灰，因此低温省煤器技术在国内得到了广泛的应用。但由于国内煤质多变，煤质较差，收到基含硫量、含灰量和含水量较高，同时尾部烟气中氨逃逸超标，烟气腐蚀性较高，导致低温省煤器运行一段时间后出现弯头处腐蚀、磨损、泄漏的问题。
低温省煤器布置在烟道中，为了防止换热管的膨胀与烟道膨胀不均匀，换热管弯头处的管板与换热管采用穿孔方式，不焊接，这样会导致少量烟气漏入弯头处，由于弯头内部有冷却水流入，而烟气流量较低，因此会导致烟气温度降低至80℃以下，引起粘性堵灰和低温腐蚀。
目前防止弯头处泄漏的方法是在管孔处增加密封套管，减少烟气的泄漏，但是套管的直径比换热管直径大1mm左右，还是有少量烟气漏入弯头处，无法有效解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构，该结构能够防止烟气漏入弯头处，提高低温省煤器的安全性和经济性。
为达到上述目的，本发明所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构包括入口过渡段、出口过渡段及低温省煤器本体；
低温省煤器本体中的套管与中间管板之间满焊，低温省煤器本体中的套管与支撑圆管之间填充有密封材料，低温省煤器本体中的换热管与集箱侧管板之间满焊，低温省煤器本体中的换热管与弯头侧管板之间满焊，入口过渡段与低温省煤器本体的入口相连通，出口过渡段与低温省煤器本体的出口相连通。
还包括两个膨胀节，其中，入口过渡段与低温省煤器本体的入口之间通过第一膨胀节相连通，出口过渡段与低温省煤器本体的出口之间通过第二膨胀节相连通。
低温省煤器本体包括集箱、换热管、套管、弯头、支撑圆管及管板，管板包括集箱侧管板、中间管板以及弯头侧管板；
中间管板位于集箱侧管板与弯头侧管板之间，套管套接于支撑圆管的中部，套管与中间管板相连接，支撑圆管固定于集箱侧管板与弯头侧管板之间；
各换热管的下侧与集箱侧管板之间满焊，各换热管的上侧与弯头侧管板之间满焊，各换热管的中部均穿过中间管板，相邻换热管的端部通过弯头相连通，集箱与第一根换热管及最后一根换热管相连通。
套管的直径D与支撑圆管直径d的关系为：D-d≤2mm。
支撑圆管在中间管板处断开，且断开后间距为δ，换热管的最大膨胀量为L1，支撑圆管的最大膨胀量为L2，则δ＝1.5(L2-L1)；
套管的安装过程为：在工厂中，将支撑圆管与中间管板之间满焊，当低温省煤器本体安装完毕后，将支撑圆管在中间管板处打断，然后将两个半圆套管焊接于支撑圆管上的端口处，再将密封材料填满套管与支撑圆管之间的间隙并压实。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构在具体操作时，烟气从入口过渡段进入低温省煤器本体，通过换热后从出口过渡段流出，低温省煤器本体中换热管与集箱侧管板之间满焊，换热管与弯头侧管板之间满焊，保证烟气不漏入弯头处，避免弯头处的腐蚀和磨损。本发明能够保证弯头处不发生烟气泄漏，同时换热管的膨胀与烟道、支撑圆管及管板互相独立，设备的安全性和经济性较高。
附图说明
图1为本发明中低温省煤器本体的主视图；
图2为本发明中低温省煤器本体的俯视图；
图3为本发明中低温省煤器本体的侧视图；
图4为本发明中套管8的示意图。
其中，1为入口过渡段、2为出口过渡段、3为支撑圆管、4为弯头侧管板、5为弯头、6为膨胀节、7为换热管、8为套管、9为集箱侧管板、10为集箱、11为中间管板、12为密封材料、13为上封板、14为下封板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1、图2、图3及图4，本发明所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构包括入口过渡段1、出口过渡段2、低温省煤器本体及两个膨胀节6，入口过渡段1与低温省煤器本体的入口相连通，低温省煤器本体的出口与出口过渡段2相连通，入口过渡段1与低温省煤器本体之间通过第一个膨胀节6相连通，低温省煤器本体与出口过渡段2之间通过第二个膨胀节6相连通。
低温省煤器本体包括集箱10、换热管7、套管8、弯头5、支撑圆管3及管板，管板包括集箱侧管板9、中间管板11以及弯头侧管板4，套管8套接于支撑圆管3上，套管8与中间管板11相连接，套管8与支撑圆管3之间通过密封材料12密封，换热管7的下侧与集箱侧管板9相焊接，换热管7的上侧与弯头侧管板4相焊接，换热管7的中部穿过中间管板11，另外，低温省煤器本体中上封板13与集箱侧管板9相连接，上封板13与弯头侧管板4相焊接，下封板14与集箱侧管板9相焊接，下封板14与弯头侧管板4相焊接。
套管8的直径D与支撑圆管3直径d的关系为：D-d≤2mm。
支撑圆管3在中间管板11处断开，且断开后间距为δ，换热管7的最大膨胀量为L1，支撑圆管3的最大膨胀量为L2，则δ＝1.5(L2-L1)。
另外，在确定套管8长度时，要求套管8在换热模块起吊时能够满足受力强度。
套管8的安装过程为：
将支撑圆管3在出厂时与中间管板11之间满焊，当低温省煤器本体安装完毕后，在中间管板11处断开，将两个半圆套管焊接在支撑圆管3的断口处，焊接完成后，通过密封材料12填满套管8与支撑圆管3之间的间隙。
本发明的具体工作过程为：
烟气流经入口过渡段1、低温省煤器本体及出口过渡段2时烟气温度不断降低，导致入口过渡段1、低温省煤器本体及出口过渡段2的膨胀量不同，因此在低温省煤器本体进出口均安装有膨胀节6，消除两侧的热应力，确保低温省煤器本体与两侧烟道不发生拉裂。低温省煤器本体中的换热管7外为高温烟气，换热管7内为低温工质水，由于工质水的换热系数比烟气换热系数高两个等级，因此换热管7壁温度与工质水温度接近，而支撑圆管3内无工质水，因此支撑圆管3的温度与烟气温度接近，导致换热管7的膨胀与支撑圆管3的膨胀不同，通过套管8结构，消除支撑圆管3上的内应力。上封板13与下封板14的温度与烟气温度一直，但是上封板13及下封板14均为厚度为6mm左右的烟道钢板，弹性大，可以自主吸收热应力，通过以上结构，在消除低温省煤器本体内部各种热应力的同时，确保烟气不漏入弯头5处，保证弯头5的安全性。

Claims (6)

1.一种防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，包括入口过渡段(1)、出口过渡段(2)及低温省煤器本体；
低温省煤器本体中的套管(8)与中间管板(11)之间满焊，低温省煤器本体中的套管(8)与支撑圆管(3)之间填充有密封材料(12)，低温省煤器本体中的换热管(7)与集箱侧管板(9)之间满焊，低温省煤器本体中的换热管(7)与弯头侧管板(4)之间满焊，入口过渡段(1)与低温省煤器本体的入口相连通，出口过渡段(2)与低温省煤器本体的出口相连通。
2.根据权利要求1所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，还包括两个膨胀节(6)，其中，入口过渡段(1)与低温省煤器本体的入口之间通过第一膨胀节(6)相连通，出口过渡段(2)与低温省煤器本体的出口之间通过第二膨胀节(6)相连通。
3.根据权利要求1所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，低温省煤器本体包括集箱(10)、换热管(7)、套管(8)、弯头(5)、支撑圆管(3)及管板，管板包括集箱侧管板(9)、中间管板(11)以及弯头侧管板(4)；
中间管板(11)位于集箱侧管板(9)与弯头侧管板(4)之间，套管(8)套接于支撑圆管(3)的中部，套管(8)与中间管板(11)相连接，支撑圆管(3)固定于集箱侧管板(9)与弯头侧管板(4)之间；
各换热管(7)的下侧与集箱侧管板(9)之间满焊，各换热管(7)的上侧与弯头侧管板(4)之间满焊，各换热管(7)的中部均穿过中间管板(11)，相邻换热管(7)的端部通过弯头(5)相连通，集箱(10)与第一根换热管(7)及最后一根换热管(7)相连通。
4.根据权利要求1所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，套管(8)的直径D与支撑圆管(3)直径d的关系为：D-d≤2mm。
5.根据权利要求1所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，支撑圆管(3)在中间管板(11)处断开，且断开后间距为δ，换热管(7)的最大膨胀量为L1，支撑圆管(3)的最大膨胀量为L2，则δ＝1.5(L2-L1)。
6.根据权利要求1所述的防止烟气泄漏的低温省煤器结构，其特征在于，套管(8)的安装过程为：在工厂中，将支撑圆管(3)与中间管板(11)之间满焊，当低温省煤器本体安装完毕后，将支撑圆管(3)在中间管板(11)处打断，然后将两个半圆套管焊接于支撑圆管(3)上的端口处，再将密封材料(12)填满套管(8)与支撑圆管(3)之间的间隙并压实。
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