CN204665218U - 余热锅炉的蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了余热锅炉的蒸发装置，包括：前侧壁下部设有烟气进口的烟气换热腔室， 上、下锅筒分别设于烟气换热腔室的顶壁和底壁，位于烟气换热腔室内的上锅筒和下锅筒之间连通有对流管束，位于烟气换热腔室外的上锅筒和下锅筒之间连通有下降管，在烟气换热腔室的顶壁的前部设有烟气出口，在烟气换热腔室的前部设有中间横隔板，中间横隔板与烟气换热腔室的后壁之间设有供烟气通行的流通间隙；对流管束包括向着烟气进口方向弯折的弯折对流管束，弯折对流管束由若干根弯折方向一致的弯对流管组成，弯折对流管束穿设于中间横隔板中，并且中间横隔板位于弯折对流管束的弯折处。上述蒸发装置的使用寿命长、能降低对汽轮机所排废气输出压力的要求。

Description

余热锅炉的蒸发装置

技术领域

本实用新型涉及余热锅炉中能利用高温烟气产生蒸汽的蒸发装置，尤其涉及到能利用汽轮机高温废气的蒸发装置。

背景技术

余热锅炉是一种能利用高温烟气余热来产生蒸汽的锅炉。现有余热锅炉中用于产生蒸汽的蒸发装置的结构如下：包括前侧壁下部设置有烟气进口的烟气换热腔室， 上锅筒设置于烟气换热腔室的顶壁，下锅筒设置于烟气换热腔室的底壁，位于烟气换热腔室内的上锅筒和下锅筒之间连通有直对流管束，位于烟气换热腔室外的上锅筒和下锅筒之间连通有下降管，在烟气换热腔室的顶壁的前部设置有烟气出口，在烟气换热腔室的前部设置有阻隔烟气的中间横隔板，中间横隔板与烟气换热腔室的后壁之间设置有供烟气通行的流通间隙，流通间隙位于烟气换热腔室的后部，直对流管束穿设于中间横隔板中；工作时，汽轮机所排的高温废气从烟气进口进入烟气换热腔室的下部，并与中间横隔板下方的直对流管束内的水进行换热，然后从流通间隙进入烟气换热腔室的上部，并与中间横隔板上方的直对流管束内的水进行换热，最后经烟气出口排出烟气换热腔室。

上述结构的蒸发装置的缺点如下：一、为了提高换热效率，烟气换热腔室的空间不宜过大，所以设计时烟气换热腔室的后壁会靠近上、下锅筒的后部，这样密布于上、下锅筒之间的直对流管束的后部也就会靠近烟气换热腔室的后壁；中间横隔板为了能使直对流管束都能穿设于其中，所以中间横隔板的后部也会靠近烟气换热腔室的后壁，这样就使得流通间隙变得非常狭小，造成烟气流通的阻力很大，这样就需要增大汽轮机所排废气的输出压力，从而会大大增加能耗。二、由于设置于上、下锅筒之间的对流管束为竖直的直对流管束，直对流管束几乎没有热胀冷缩的余量，当发生热胀冷缩的情况时，直对流管束与上、下锅筒的焊接处就容易发生开裂现象，从而缩短了蒸发装置的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：将提供一种使用寿命长、能大大降低对汽轮机废气输出压力的要求的余热锅炉的蒸发装置。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：余热锅炉的蒸发装置，包括：前侧壁下部设置有烟气进口的烟气换热腔室， 上锅筒设置于烟气换热腔室的顶壁，下锅筒设置于烟气换热腔室的底壁，位于烟气换热腔室内的上锅筒和下锅筒之间连通有对流管束，位于烟气换热腔室外的上锅筒和下锅筒之间连通有下降管，在烟气换热腔室的顶壁的前部设置有烟气出口，在烟气换热腔室的前部设置有阻隔烟气的中间横隔板，中间横隔板的前端以及左、右两端分别与烟气换热腔室的前侧壁以及左、右侧壁内侧紧密贴合，中间横隔板与烟气换热腔室的后壁之间设置有供烟气通行的流通间隙，流通间隙位于烟气换热腔室的后部；其特点是：对流管束包括向着烟气进口方向弯折的弯折对流管束，弯折对流管束由若干根弯折方向一致的弯对流管组成，弯折对流管束穿设于中间横隔板中，并且中间横隔板位于弯折对流管束的弯折处；高温烟气从烟气进口进入烟气换热腔室的下部，并且与中间横隔板下方的弯折对流管束进行换热，然后经过流通间隙进入烟气换热腔室的上部，并且与中间横隔板上方的弯折对流管束进行换热，最后经烟气出口排出烟气换热腔室。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：弯对流管由都向着烟气进口方向倾斜的上段直对流管和下段直对流管相互连通构成。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：上、下段直对流管的夹角为148±5°。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：下段直对流管的长度比上段直对流管的长度长0.8~1.5m。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：上、下段直对流管均为螺旋翅片管。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：上、下段直对流管均为开齿螺旋翅片管。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：烟气换热腔室的后壁以及左、右两端的侧壁均为膜式水冷壁结构。

进一步的，前述的余热锅炉的蒸发装置，其中：在靠近烟气换热腔室的后壁内侧处设置有后部膜式水冷壁，在靠近烟气换热腔室左、右两端的侧壁内侧处分别设置有侧部膜式水冷壁，流通间隙位于中间横隔板与后部膜式水冷壁之间。

本实用新型所述余热锅炉的蒸发装置的优点是：本实用新型所述的蒸发装置在上、下锅筒之间使用了上、下不对称的弯折对流管束，一方面，弯折对流管束的柔性好，因而在热胀冷缩时，弯折对流管束与上、下锅筒之间的焊接处不易开裂，大大提高了蒸发装置的使用寿命；另一方面，弯折对流管束能使设置于其上的中间横隔板远离烟气换热腔室的后壁，从而能增大流通间隙，流通间隙变大使烟气流过流通间隙的阻力也大大的减小，从而汽轮机废气的输出压力也能大大降低，最终降低了汽轮机的能耗；再一方面，上、下不对称的弯折对流管束还能大大提高余热锅炉的换热效率。

附图说明

图1为本实用新型所述的余热锅炉的蒸发装置的结构示意图。

图2为图1中所示弯折对流管束中弯对流管的结构示意图。

图3为图2中A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述。

余热锅炉的蒸发装置，如图1所示，包括：前侧壁下部设置有烟气进口11的烟气换热腔室1， 上锅筒2设置于烟气换热腔室1的顶壁，下锅筒3设置于烟气换热腔室1的底壁，位于烟气换热腔室1内的上锅筒2和下锅筒3之间连通有对流管束，位于烟气换热腔室1外的上锅筒2和下锅筒3之间连通有下降管，在烟气换热腔室1的顶壁的前部设置有烟气出口12，在烟气换热腔室1的前部设置有隔断烟气的中间横隔板5，中间横隔板5的前端以及左、右两端分别与烟气换热腔室1的前侧壁以及左、右侧壁内侧紧密贴合，中间横隔板5与烟气换热腔室1的后壁之间设置有供烟气通行的流通间隙6，流通间隙6位于烟气换热腔室1的后部，当没有中间横隔板5时，烟气会从烟气换热腔室1的前下部直接上升到烟气换热腔室1的前上部，因而烟气只会跟位于烟气换热腔室1前部的对流管束进行换热，这样就损失了位于烟气换热腔室1后部的对流管束的换热面积，设置中间横隔板5可以引导烟气从烟气换热腔室1的后下部上升到烟气换热腔室1的后上部，这样就能使烟气与烟气换热腔室1中的所有对流管束进行换热；对流管束包括向着烟气进口11方向弯折的弯折对流管束4，即：向着烟气换热腔室1的前端弯折的弯折对流管束4，弯折对流管束4由若干根弯折方向一致的弯对流管41组成，弯折对流管束4穿设于中间横隔板5中，并且中间横隔板5位于弯折对流管束4的弯折处，弯折对流管束4与直对流管束相比，弯折对流管束4的柔性更好，当弯折对流管束4热胀冷缩时，可以通过向弯折方向伸缩来减少弯折对流管束4两端的伸缩量，从而使弯折对流管束4与上、下锅筒2、3的焊接处不易损坏，并且弯折对流管束4的中部因向前弯折而远离了烟气换热腔室1的后侧壁，这样能使中间横隔板5的后部也能远离烟气换热腔室1的后侧壁，从而使流通间隙6变大，流通间隙6变大后烟气通过时的阻力就变小了，从而可以降低汽轮机废气的输出压力，从而能大大降低能耗；高温烟气从烟气进口11进入烟气换热腔室1的下部，并且与中间横隔板5下方的弯折对流管束4内的水进行换热，然后经过流通间隙6进入烟气换热腔室1的上部，并且与中间横隔板5上方的弯折对流管束4内的水进行换热，最后经过烟气出口12排出烟气换热腔室1。

在本实施例中，如图2、图3所示，弯对流管41由都向着烟气进口11方向倾斜的上段直对流管411和下段直对流管412相互连通构成，中间横隔板5位于弯折对流管束4的弯折处，即：中间横隔板5位于上段直对流管411和下段直对流管412相互连通处，其中上、下段直对流管411、412的夹角α为148±5°，下段直对流管412的长度比上段直对流管411的长度长0.8~1.5m，上、下段直对流管411、412均为开齿螺旋翅片管，弯对流管41被设置成两段式，可以使制作更加方便简单，设定上、下段直对流管411、412之间的角度是为了使流通间隙6处于合适的大小，流通间隙6不宜过大也不宜过小，流通间隙6过小时，烟气流过流通间隙6时的阻力就大，流通间隙6过大时，烟气会从流通间隙6的前部直接上升而到达不了流通间隙6的后部，这样烟气只会与靠近流通间隙6前部的弯折对流管束4的中间段进行换热，从而浪费了弯折对流管束4两端的换热面积；下段直对流管412的长度比上段直对流管411的长度长，一方面是因为烟气换热腔室1下部的烟气温度大于烟气换热腔室1上部的烟气温度，温度高的烟气比温度低的烟气体积大，所以需要体积大的空间来容纳温度高体积大的烟气才能使烟气流通的阻力降低，本实施例中通过增长下段直对流管412的长度来使中间横隔板5向上移动，从而使中间横隔板5下方的烟气换热腔室1的体积大于中间横隔板5上方的烟气换热腔室1的体积，这样高温烟气流入中间横隔板5下方的烟气换热腔室1中时才不会有很大的流通阻力；另一方面是因为需要更多的换热面积来与烟气换热腔室1下部的高温烟气进行换热，所以下段直对流管412的长度设置的比上段直对流管411的长度长，这样就大大提高了该余热锅炉的换热效率；开齿螺旋翅片管与普通螺旋翅片管相比，其优点为：一、重量减轻了10%；二、换热效果提高了15%~20%；三、不易积灰结垢；四、可适应气体流动方向的变化。在本实施例中，烟气换热腔室1的后壁以及左、右两端的侧壁均为膜式水冷壁结构，膜式水冷壁的气密性好，不易结渣、漏风少，能减少排烟热损失，从而提高锅炉热效率。除此之外，烟气换热腔室1的后壁以及左、右两端的侧壁可以不设置为膜式水冷壁结构，而是在靠近烟气换热腔室1的后壁内侧处设置有后部膜式水冷壁，在靠近烟气换热腔室1左、右两端的侧壁内侧处分别设置有侧部膜式水冷壁，流通间隙6位于中间横隔板5与后部膜式水冷壁之间。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的蒸发装置在上、下锅筒之间使用了上、下不对称的弯折对流管束，一方面，弯折对流管束的柔性好，因而在热胀冷缩时，弯折对流管束与上、下锅筒之间的焊接处不易开裂，大大提高了蒸发装置的使用寿命；另一方面，弯折对流管束能使设置于其上的中间横隔板远离烟气换热腔室的后壁，从而能增大流通间隙，流通间隙变大使烟气流过流通间隙的阻力也大大的减小，从而汽轮机废气的输出压力也能大大降低，最终降低了汽轮机的能耗；再一方面，上、下不对称的弯折对流管束还能大大提高余热锅炉的换热效率。

Claims (9)

1.余热锅炉的蒸发装置，包括：前侧壁下部设置有烟气进口的烟气换热腔室， 上锅筒设置于烟气换热腔室的顶壁，下锅筒设置于烟气换热腔室的底壁，位于烟气换热腔室内的上锅筒和下锅筒之间连通有对流管束，位于烟气换热腔室外的上锅筒和下锅筒之间连通有下降管，在烟气换热腔室的顶壁的前部设置有烟气出口，在烟气换热腔室的前部设置有阻隔烟气的中间横隔板，中间横隔板的前端以及左、右两端分别与烟气换热腔室的前侧壁以及左、右侧壁内侧紧密贴合，中间横隔板与烟气换热腔室的后壁之间设置有供烟气通行的流通间隙，流通间隙位于烟气换热腔室的后部；其特征在于：对流管束包括向着烟气进口方向弯折的弯折对流管束，弯折对流管束由若干根弯折方向一致的弯对流管组成，弯折对流管束穿设于中间横隔板中，并且中间横隔板位于弯折对流管束的弯折处；高温烟气从烟气进口进入烟气换热腔室的下部，并且与中间横隔板下方的弯折对流管束进行换热，然后经过流通间隙进入烟气换热腔室的上部，并且与中间横隔板上方的弯折对流管束进行换热，最后经烟气出口排出烟气换热腔室。

2.根据权利要求1所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：弯对流管由都向着烟气进口方向倾斜的上段直对流管和下段直对流管相互连通构成。

3.根据权利要求2所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：上、下段直对流管的夹角为148±5°。

4.根据权利要求2或3所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：下段直对流管的长度比上段直对流管的长度长0.8~1.5m。

5.根据权利要求2或3所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：上、下段直对流管均为螺旋翅片管。

6.根据权利要求4所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：上、下段直对流管均为螺旋翅片管。

7.根据权利要求6所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：上、下段直对流管均为开齿螺旋翅片管。

8.根据权利要求1或2或3所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：烟气换热腔室的后壁以及左、右两端的侧壁均为膜式水冷壁结构。

9.根据权利要求1或2或3所述的余热锅炉的蒸发装置，其特征在于：在靠近烟气换热腔室的后壁内侧处设置有后部膜式水冷壁，在靠近烟气换热腔室左、右两端的侧壁内侧处分别设置有侧部膜式水冷壁，流通间隙位于中间横隔板与后部膜式水冷壁之间。