CN1696482A - 一种适用于微型燃气轮机的原表面回热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于微型燃气轮机的原表面回热器，在回热器主体两个对角空气进出口处布置空气进、出口管，在回热器主体的下部安装有燃气进口导流孔板，燃气进口导流孔板设置在燃气进气腔上，在燃气进气腔中设置燃气进气管，空气导流片是沿着空气进、出回热器主体的方向安放进踏平区，空气导流片划分成至少两段区域，每个区域段分别采用波纹疏密不同的波纹板结构，沿着流体的流动方向波纹逐渐变疏，每个区域段中波纹板都是采用CC波纹结构，换热板在短边沿空气进、出口边切掉45°两个对角。本发明能够使冷热流体均能按照更加合理形式流动，提高回热器热交换效率、紧凑度及回热器使用寿命。

Description

一种适用于微型燃气轮机的原表面回热器

技术领域

本发明涉及一种适用于微型燃气轮机的原表面回热器，具体地说是一种为了有效提高燃气轮机的热效率而使用的一种原表面换热器。

背景技术

微型燃气轮机是一种新型发动机，通常采用先进的回热循环，由压气机、回热器、燃烧室和燃气透平组成。所谓的回热循环是指燃气轮机系统为有效利用排气余热来预热压气机出口空气而采用回热器，提高装置的热效率。一般来说，这种回热器需启动与运行在温度在500℃到800℃、压力在0.14MPa到1.4MPa的范围内，必须耐高温高压，而且必须满足微型燃气轮机对回热器有效率高、阻力小、寿命长的要求，不仅如此，基于燃气机紧凑性要求，设计者必须设计出体积和重量最小，成本最低的高效紧凑式回热器。

在微型燃气轮机回热器中，应用较为广泛的是板式换热器，通常采用的换热表面是原表面形式。回热器由一系列薄波纹板通过焊接组装在一起而成，首先是将两片波纹板四周之间通过不同形式的封条焊接形成一个换热单元，再将多组换热单元焊接组装形成相互间隔的冷、热流体换热通道，防止冷、热两种流体相混合。压气机出口的高压空气流过空气侧通道，燃烧室排出来的高温燃气流过与空气侧相间隔的通道来实现两侧的换热传递。

由于燃气轮机对回热器材料必须耐高温、高压的要求，回热器材料已经发展到采用薄合金板，例如用不锈钢板经过冲压、打褶形成波纹板，平行叠加组焊后行成波纹板式换热器，但不锈钢的导热系数较低(一般在20W/m²*K)，要提高回热器的传热系数，则必须减小壁厚。回热器供热侧气体通常给定参数为运行温度(排气温度达500～800℃)，而受热侧气体虽然通常为经过压气机压缩的大气中的空气，但温度通常不到200℃。高温燃气的热量经波纹薄板直接传递给冷空气，在薄板中产生较大的温度梯度，从而容易在原表面板中产生高度的热变形。

由于回热器两侧介质进、出口结构的影响，造成换热通道之间的流体不均匀分配，这种流体的不均匀分配使回热器效率降低，压降加大，这种影响随着回热器传热单元数的增大而加剧，不仅如此，流体的不均匀分配还可能造成通道内出现短路、旁路的现象，故在高效、紧凑式回热器中，流体不均匀分配是个不容忽视的问题。

在回热器换热主体当中应尽可能做到局部热负荷平衡，即使得沿回热器横向，各个通道的热负荷在尽可能小的范围内达到平衡，通道分配应使各个通道的流动长度基本相近，为使流体均布应使一侧流体在各个通道阻力基本相同。

于2002年10月3日公开的专利号为WO NO.02/077557的专利中介绍了这样一种分体式原表面回热器：回热器由回热器换热主体与受热气体进、出口圆形管焊接组成。换热表面采用的是CC(Cross Corrugated，交错人字波纹)表面，即在两片换热板上冲压出尺寸相同但方向不同的波纹，两片换热板组焊时交错出一定的角度，这样板间形成一个横截面多变、曲折的流道，它能有效地使流体产生湍流，提高传热系数。两片换热波纹板通过对边两条直封条焊接形成燃气通道，再与第三片换热板通过对边两条“L”型封条形成空气通道，依此类推，组焊形成整个换热主体。

于2003年12月11日公开的专利号为U.S.NO.2003/0226655的专利介绍了一种带导流片的原表面回热器换热板。换热板采用CW(Cross Wavy，交错波纹)表面，这种表面在流体流动方向通道是波动的，且呈180°的相位差，流体流动方向的改变将大大强化传热。在加工矩形换热板时，先在换热板芯子部分加工出呈平行四边形的CW波纹，两侧预留出呈三角形的平板区，两片换热波纹板通过对边两条打摺的封条焊接形成燃气通道，再与第三片换热板通过对边两条直封条形成空气通道。为了减少流体流动分布的不均匀对换热造成的影响，在换热板形成预留的三角形平板区分别插入沿介质流向的导流片，其中燃气侧导流板为沿燃气进、出口腔方向的波纹板，空气侧导流板为沿空气进、出口管方向的矩形通道。由于在换热通道中燃气进口侧温度要高于出口温度，所以在燃气进口侧换热板产生比出口侧高的高温变形与高温腐蚀，因而在专利中将换热板沿板进出口中心轴分为两部分，一部分是在燃气进口侧，换热板采用超级耐热镍不锈钢材料，另一部分是在燃气出口侧，采用347不锈钢(0Cr18Ni11Nb)，两部分沿中心轴通过焊接的方式连接起来形成一块完整的换热板。

但是，上面介绍的两篇公开的专利中前一个专利提到的回热器存在下列的问题：整块矩形换热板上加工出波纹，空气是通过安置在回热器主体右上角圆管进入回热器，首先进入进口三角区，然后进入换热板芯子部分平行四边形区，由于换热板通道具有一定的倾角，随着流体远离入口，流动阻力越大，流动速度降低，导致流体流动分布的严重不均匀，这种流体的不均匀分配将造成通道内出现短路现象，特别是该结构使部分流体很难到达入口三角区的顶部，即入口截面的下游，导致空气很难流经该区域与燃气进行换热，在回热器换热主体当中将存在局部热负荷不平衡。这种情形不仅引起换热效率显著下降，而且也影响回热器的寿命。

在后一个专利中为了防止换热板产生高温变形与高温腐蚀，将换热板沿中心轴分为两部分，采用不同的材料，但由于波纹板很薄，两部分焊接时熔合与气密性不易保证，而且在焊后会产生一定的翘曲变形。这不仅会增大流体在通道中的流动阻力，而且会影响回热器整个主体组焊时的紧密性。此外，在专利中并没有提及关于波纹表面具体形式及工艺方面的技术内容。

发明内容

本发明的目的就是提供一种燃气轮机原表面回热器，能够使冷热流体均能按照更加合理形式流动，以提高回热器热交换效率，并大大提高紧凑度及回热器使用寿命。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种燃气轮机原表面回热器，包括回热器主体，回热器主体是由若干单元组片组焊而成，每个单元组片由两片换热板与波纹板各边之间的直“L”型封条焊接而成，换热板分两部分：中心呈平行四边形的换热波纹片，位于换热波纹片左右两侧的三角形的踏平区，在踏平区介质进、出口方向安放空气导流片和燃气导流片，在回热器主体两个对角空气进出口处布置空气进、出口管，在回热器主体的下部安装有燃气进口导流孔板，燃气进口导流孔板设置在燃气进气腔上，在燃气进气腔中设置燃气进气管，空气导流片是沿着空气进、出回热器主体的方向安放进踏平区，空气导流片划分成至少两段区域，每个区域段分别采用波纹疏密不同的波纹板结构，沿着流体的流动方向波纹逐渐变疏，每个区域段中波纹板都是采用CC波纹结构，换热板在短边沿空气进、出口边切掉45°两个对角，在这两个对角上布置空气进、出口管，燃气导流片波纹与燃气进口方向夹角取12～16°。

所述踏平区是整板冲出波纹后，在四周踏平而成，踏平区位于换热板的波峰和波谷中间平面位置。

踏平区厚度在0.3～0.45mm范围内，踏平区的厚度与安放的空气导流片和燃气导流片厚度之和不大于换热板中心波纹片的高度。

燃气进气管做成圆锥筒，圆锥筒的半锥角α取为3.8°～5.4°的范围内，锥形筒沿燃气进口伸进燃气进气腔，其伸入长度L最佳范围为回热器长度的2/5～3/5。

换热板中心为CW表面，流动方向波纹曲线周期P、高度H之比为7，换热板的波谷的内切圆半径与波峰的内切圆半径比值为空气与燃气的压比，同样，换热板的波峰的内切圆半径与波谷的内切圆半径比值为空气与燃气的压比。

燃气进气腔内底角采用圆弧板，圆弧板相切于燃气腔的底板和侧壁板。

孔板上的圆孔，离燃气进气管出口越近圆孔半径越小，反之越大。

空气进口管为锥形，沿着空气流动方向口径增大，并且在空气进口管内沿进口五分之一处伸入进气导流板，导流板延伸到进口管端部，导流板由中间弯折线分为两部分，前端为均匀抛物线，后端为一宽度等于进口管直径的矩形，前端抛物线区与进口管中心线的夹角为10.8°。

本发明回热器换热板采用CW(Cross Wavy，交错波纹)表面，该表面在流体流动方向通道是波动的，且呈180°的相位差，流体流动方向的改变将大大强化传热，使两侧介质的换热效果达到最佳。换热板结构由横截面方向和流动方向波纹尺寸来确定。

对于三角区，是在一块换热板中心平行四边形上压制波纹，预留出平板三角区，这样由于采用的材料是不锈钢，硬度很大，在波纹与平板分界区很容易产生断裂，给加工成型带来很大困难。本发明成型分两部分，第一步是在一块换热板上全部冲压出波纹，第二步是将三角区的波纹进行冲压踏平，然后再来安放导流片。

对于回热器导流区，除了充分实现使流体均匀进入波纹换热区的作用外，由于导流部分面积在整个换热面积中占相当比例，对于紧凑式高效回热器，我们对导流区进行强化换热。本发明导流片我们采用CC波纹片，使导流充分，压降减小，而且增大换热面积，有效提高换热效率。此外，为了节约模具费用，两侧导流板采用相同的波纹结构。

对于空气进口导流板，由于入口截面流体上、下游分配不均匀将造成通道内出现短路现象，为了使流体沿入口截面经导流板均匀进入回热器主体，本发明将进口导流板分为三个区域段，三个区域段分别采用不同的波纹板结构，沿着流体的流动方向波纹逐渐变疏，每个区域段中波纹板结构是相同的，通过采用导流板的再分配将流体均匀导入回热器主体，以减小分配不均匀性的影响。

空气进、出口与圆管相接，所以进、出口面积较小，为增大进、出口面积，减少空气进、出口造成的压力损失，入口做成斜切口，也即将矩形换热板两个对角切掉，再将进、出口管焊接在切口上。

本发明不仅对回热器芯子换热板进行改进，以提高回热器的换热效率与结构的紧凑度，压降减到最小，而且对回热器的介质进口管路也进行了改进，为防止流体在通道中造成短路，空气进口管做成锥形。

当空气从进口管进入回热器芯子时，由于介质随着管长方向流动时阻力增大，为使空气进入回热器芯子时分布均匀，在进口管内伸入一定长度的倾斜板，形成空气进气管导流板。

回热器入口结构形式对内部流量分配起着关键的作用，在回热器芯体的入口迎面上，为使流体分布尽可能的均匀，在本发明中燃气由燃气进气腔进入回热器主体时，在燃气进口管与芯体入口迎面之间安置一块矩形孔板，板上根据燃气流动分配状况打出不同半径的圆孔，燃气从进口圆管进入燃气腔，进而通过孔板的作用实现再分配，均匀地进入回热器主体。在另一方面，加孔板可避免在燃气进口管出口产生局部高速流区，并且使燃气进口产生的压降占整体流动阻力的比率尽量小。通过采用中间再分配的措施，以减小分配不均匀性的影响。

本发明将燃气进气腔内底角采用圆弧板，取代矩形腔的两块平板，圆弧板相切于燃气腔的底部和侧壁，其目的在于使燃气充分均匀进入回热器主体进行换热，避免在底角形成涡流死角，从而减小流动阻力。

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。发明中的其他目的和优点也可在其中得以体现。

附图说明

图1(a)是本发明带导流片原表面回热器整体结构示意图；

图1(b)是图1(a)中沿B-B剖面图；

图2(a)是本发明CW表面上换热板结构示意图；

图2(b)是图2(a)中局部I放大示意图；

图2(c)是图2(a)中沿C-C的剖面图；

图3(a)是本发明CW表面下换热板结构示意图；

图3(b)是图3(a)中局部II放大示意图；

图3(c)是图3(a)中沿D-D的剖面图；

图4(a)是本发明燃气侧导流片采用CC表面的结构示意图；

图4(b)是本发明空气侧导流片采用CC表面的结构示意图；

图4(c)是图4(a)、(b)分别沿E、F方向的示意图；

图5是本发明改进后空气入口导流板区域划分示意图；

图6是本发明燃气进口导流孔板结构示意图；

图7(a)是本发明空气进口管结构示意图；

图7(b)是本发明空气进口管内导流板结构示意图。

具体实施方式

附图是本发明的具体实施例。

下面结合附图对本发明的具体内容作进一步详细说明：

参照图1(a)所示，原表面回热器由回热器主体1，圆形通道空气进、出口管6、7，燃气进气管10，燃气进气腔11以及燃气进气导流孔板12焊接组成。回热器主体是由若干换热板2，3焊接而成，换热板焊接时形成空气进、出口4、5，空气进、出口4、5外接圆形通道，空气进、出口管6、7分别与空气进口4、空气出口5平行，被分别焊接在回热器两个对角，空气从空气进口管6流进空气进口4，经空气导流片13进入换热波纹片18，进而从另一侧导流板沿空气出口5进入空气出口管7，导出回热器主体1，流出回热器。燃气从燃气进口管10流进矩形燃气进气腔11，通过燃气进口导流孔板12分配进入回热器主体1，从回热器主体1燃气进口8经燃气导流片14进入换热板中心波纹片19进行充分换热，进而从另一侧导流板燃气出口9流出回热器。

本发明中原表面换热器芯体即回热器主体1由若干单元组片20组焊而成，每个单元组片20由两片长方形波纹换热板2，3与插在波纹板各边之间的直“L”型封条16焊接而成，焊接的结构为：踏平区15+直“L”型封条16+踏平区15，在两块波纹板之间形成空气流动通道，每个单元组片20有与空气流动通道连通的一个空气进气口4和一个空气出气口5，沿着空气进、出口方向分别在踏平区15安放空气导流片13。在各单元组片20之间与插入的打褶的封条17焊接形成燃气通道，燃气从燃气进口8进入回热器主体1进行换热，从另一侧燃气出口9流出回热器，同样沿着燃气进、出口方向分别在踏平区15安放燃气导流片14。

本发明的一个实施例，两片波纹换热板2、3，波纹区换热波纹片18、19波纹流动方向呈180°的相位差，通过四周密封条焊接形成的一个换热单元组片20，间隔分别形成空气、燃气流动通道。换热板2，3成型分两部分第一步是在单片换热平板上全部冲压出波纹，第二步是将三角区的波纹进行冲压踏平，然后再来安放导流片。

分别在踏平区15中安放的燃气导流片13、14采用CC波纹板，使流体经过导流板的充分导流进入芯子波纹区进行充分换热，达到热平衡。为了节约模具费用，两侧燃气导流片13、14采用相同的波纹结构。此外，CC波纹板具有一定的承压能力。燃气导流片13、14在流动方向采用直通道，压损小，当两种介质分别从各自进口流入，对于每一股流体它们流经整个换热通道的路径是相同的，也即压降是相同的，避免了通道内流体流动不均。

在形成一个空气侧换热通道时，为增大进、出口面积，减少空气进、出口造成的压力损失，入口做成斜切口，也即将矩形换热板2、3两个对角切掉，焊接两块换热板2、3时将形成一系列各自平行的空气进、出口4、5，即将空气进、出口4、5布置在回热器主体1的两个对角。

在空气进、出口4、5上分别焊接上对应的空气进、出口管6、7，空气进、出口管6、7焊接在回热器主体1时，截面为切掉圆缺的圆，其圆缺的弦长分别与空气进、出口4、5宽度相吻合，而且空气进、出口管6、7还可以选用圆形、椭圆型等。

参照图1(b)所示，是将燃气进气管10做成圆锥筒，圆锥筒的半锥角α直接影响燃气进出口管压降。对圆锥筒结构进行优化设计，半锥角α范围取在3.8°～5.4°。此外，圆锥筒伸进燃气进气腔11一定长度，延伸长度影响燃气进入回热器主体1的分布状况与压降，因此圆锥筒伸入长度最佳范围为回热器长度的2/5～3/5。

将燃气进气腔11内底角采用圆弧板23，取代矩形腔的两块平板，圆弧板23相切于燃气腔11的底板和侧壁板，其目的在于使燃气充分均匀进入回热器主体1进行换热，避免在底角形成涡流死角，从而减小流动阻力。

参照图2(a)所示，上换热板2分两部分构成：中心呈平行四边形的换热中心波纹片18，位于换热板上的换热中心波纹片18左右两边的三角形的踏平区15，踏平区15用来安放空气导流片13。踏平区15的成型分两部分，首先是在换热板2上全部冲压出波纹，然后是将三角区的波纹进行冲压踏平。踏平区15的厚度大约为原来换热板厚度的3倍左右，约占换热中心波纹片18高度的1/5，在踏平区15安放空气导流片13，踏平区15的厚度与安放的空气导流片13厚度之和不大于换热板中心波纹片18的高度。

本发明的一个实施例，为了使两侧介质的换热效果达到最佳，取得适宜的压降分布，换热表面采用CW原表面，该表面在流体流动方向通道是波动的，且呈180°的相位差，流体流动方向的改变将大大强化传热。此结构由换热板横截面方向和流动方向波纹尺寸来确定。

如图2(b)是CW原表面流动方向波纹示意图，流动方向成波纹曲线，从强化传热的机理来看，利用二次流并不断改变主流方向来强化传热。流动方向上的波纹曲线周期P、高度H之比影响流体流动的压力损失与换热效率。P/H之值偏大，换热效率降低；P/H之值偏小，压力损失变大。所以本发明P/H最佳值取为7。

图2(c)是CW原表面横截面方向的波纹示意图，空气和燃气流通截面积不等，根据空气燃气两侧的压力恢复系数及体积流量确定，使两侧流体流速相差不大，两侧介质的换热效果达到最佳。换热板中心波纹片18上的波形由波峰24和波谷26组成，波峰24的内切圆25半径尺寸决定了空气通道21截面面积，波谷26的内切圆27半径尺寸决定了燃气通道22截面面积。换热板2的波谷26的内切圆27半径与波峰24的内切圆25半径比值为空气与燃气的压比，当两块或更多换热板焊接时，波峰和波谷沿着流动通道延伸，流体在波峰和波谷之间流动，波峰与波谷形成的流动通道决定着介质流动的特性。

参照图3(a)所示，下换热板3分两部分构成：中心呈平行四边形的换热中心波纹片19，位于换热板上的换热中心波纹片19左右两边的三角形的踏平区15，踏平区15用来安放导流片。踏平区15的成型同图2(a)介绍的方法，这里不再赘述。

如图3(b)是下换热板3中CW原表面流动方向波纹示意图，波纹曲线同图2(b)中所介绍的结构。

图3(c)是下换热板3横截面波纹示意图，换热中心波纹片19上的波形由波峰28和波谷30组成，波峰28的内切圆29半径尺寸决定了燃气通道22截面面积，波谷30的内切圆31半径尺寸决定了空气通道21截面面积。换热板3的波峰28的内切圆29半径与波谷30的内切圆31半径比值为空气与燃气的压比。

当形成一个空气通道21时，换热中心波纹片18上的波谷26与换热中心波纹片19上的波峰28相接。相对的，换热中心波纹片18上的波峰24与换热中心波纹片19上的波谷30相接就形成了一个燃气通道22。换热中心波纹片18上的波峰24的内切圆25与换热中心波纹片19上波谷30的内切圆31尺寸相同，同样换热中心波纹片18上的波谷26的内切圆27与换热中心波纹片19上波峰28内切圆29尺寸相同。这样我们通过调节内切圆25和27的半径比，就可以得到空气通道截面21面积与燃气通道截面22面积的不同比。回热器通过边框条上的密封条焊接在一起，利用中间换热波纹板波峰与波谷的接触为支撑。

单元组件20通过与打褶封条17焊接形成了燃气换热通道，从而得到侧面边框上的燃气进口8和另一侧面边框上的燃气出口9。因空气、燃气两种介质质量流量相差不大，而燃气是由透平做功后排出来的，它的压力只比大气压略高，空气是经过压缩机压缩后压力可达到3～6bar，因而空气密度比燃气密度大，为了使两侧流速相差不大，所以燃气进出、口8、9比空气进、出口4、5迎风横截面积要大。

参照图4(a)所示，燃气导流片14采用呈梯形的CC波纹表面，此表面为在薄板上冲压波形。为了进一步增强燃气在导流区的换热，波纹方向与燃气进、出口方向有一定夹角，夹角越大，阻力越大，换热增强，所以燃气导流片14波纹方向与燃气进气方向夹角取12～16°。

参照图4(b)所示，空气导流片13采用同样采用CC波纹板，空气在导流片13中的流动方向与其进、出口流动方向一致。

图4(c)是燃、空气导流片14、13表面CC波纹示意图，波纹高度由回热器芯子换热板波纹高度与踏平区厚度决定，其流动阻力系数较小，具有一定的承压强度，可以使整个回热器结构更加紧凑。

本发明的另一个实施例是将空气入口导流板划分成若干个区域段，区域段数的确定可根据回热器的长度进行调整，划分越多会相应增加模具成本，参照图5，空气入口导流板划分成三个区域段I、II、III，每个区域段分别采用波纹疏密不同的波纹板结构，沿着流体的流动方向波纹逐渐变疏，每个区域段中波纹板都是采用CC波纹结构，流体通过采用空气导流片13的再分配均匀导入回热器回热器主体1，以减小分配不均匀性的影响。回热器入口结构形式对内部流量分配起着关键的作用，通过这种进气方式，可以使换热介质均匀地进入换热气，避免了由于入口截面流体上、下游分配不均匀将造成通道内出现短路现象。

本发明的另一个实施例是在燃气进气腔11中安置燃气进口导流孔板12，参照图1及图6在燃气由燃气进气腔11进入回热器主体1时，在燃气进气管10与燃气进口8之间安置一块矩形燃气进口导流孔板12，燃气进口导流孔板12上根据燃气流动分配状况打出不同半径的圆孔，燃气从进气管10进入燃气腔11，进而通过燃气进口导流孔板12的作用实现再分配，均匀地进入回热器主体1。在另一方面，加燃气进口导流孔板12可避免在燃气进口管出口产生局部高速流区，并且使燃气进口产生的压降占整体流动阻力的比例尽量小。燃气进口导流孔板12的开孔形式可根据燃气进气管10的半锥角α以及伸入燃气进气腔11的深度不同，由燃气气动设计计算结果进行确定。

参照图7(a)所示空气进口管6做成圆管，在进口管内伸入一定长度的倾斜进气导流板32，其目的在于使空气进入回热器芯子时分布均匀，避免在管子末端形成一个“死角”，导致两侧介质换热不均匀。

图7(b)为空气进气导流板32展开示意图，导流板32由中间弯折线分为两部分，前端为均匀抛物线，后端为一宽度等于进气管6直径的矩形。前端抛物线区与进气管6中心线的夹角为10.8°。

以上通过具体实施方式对本发明进行了详细描述，本领域的技术人员应该明白实施例仅是示例形式。对本发明根据实际状况应用时可进行各种变形和修改，这些变形和修改都应落在发明人主张的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种燃气轮机原表面回热器，包括回热器主体(1)，回热器主体(1)由单元组片(20)组焊而成，每个单元组片(20)由两片换热板(2、3)与波纹板各边之间的直“L”型封条(16)焊接而成，换热板(2、3)分两部分：中心呈平行四边形的换热波纹片(18、19)，位于换热波纹片(18、19)左右两侧的三角形的踏平区(15)，在踏平区(15)介质进、出口方向安放空气导流片(13)和燃气导流片(14)，在回热器主体(1)两个对角空气进出口(4、5)处布置空气进、出口管(6、7)，其特征在于，在回热器主体(1)的下部安装有燃气进口导流孔板(12)，燃气进口导流孔板(12)设置在燃气进气腔(11)上，在燃气进气腔(11)中设置燃气进气管(10)，空气导流片(13)是沿着空气进、出回热器主体(1)的方向安放进踏平区(15)，空气导流片(13)划分成至少两段区域，每个区域段分别采用波纹疏密不同的波纹板结构，沿着流体的流动方向波纹逐渐变疏，每个区域段中波纹板都是采用CC波纹结构，换热板(2、3)在短边沿空气进、出口边切掉45°两个对角，燃气导流片(14)波纹与燃气进口方向夹角取12～16°。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，所述踏平区(15)是整板冲出波纹后，在四周踏平而成，踏平区(15)位于换热板(2、3)的波峰和波谷中间平面位置。

3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，踏平区(15)厚度在0.3～0.45mm范围内，踏平区(15)的厚度与安放的空气导流片(13)和燃气导流片(14)厚度之和不大于换热板中心波纹片(18、19)的高度。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，燃气进气管(10)做成圆锥筒，圆锥筒的半锥角α取为3.8°～5.4°的范围内，锥形筒沿燃气进口伸进燃气进气腔(11)，其伸入长度L最佳范围为回热器长度的2/5～3/5。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，换热板(2、3)中心为CW表面，流动方向波纹曲线周期P、高度H之比为7，换热板(2)的波谷(26)的内切圆(27)半径与波峰(24)的内切圆(25)半径比值为空气与燃气的压比，同样，换热板(3)的波峰(28)的内切圆(29)半径与波谷(30)的内切圆(31)半径比值为空气与燃气的压比。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，燃气进气腔(11)内底角采用圆弧板(23)，圆弧板(23)相切于燃气腔(11)的底板和侧壁板。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，孔板(12)上的圆孔，离燃气进气管(10)出口越近圆孔半径越小，反之越大。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机原表面回热器，其特征在于，空气进口管(6)为锥形，沿着空气流动方向口径增大，并且在空气进口管(6)内沿进口五分之一处伸入进气导流板(32)，导流板(32)延伸到进口管(6)端部，导流板(32)由中间弯折线分为两部分，前端为均匀抛物线，后端为一宽度等于进口管(6)直径的矩形，前端抛物线区与进口管(6)中心线的夹角为10.8°。

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