CN209819577U - 电站锅炉换热系统及空气预热器组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电站锅炉换热系统及空气预热器组件。电站锅炉换热系统包括空气预热器组件，空气预热器组件包括空气预热器，空气预热器具有烟气进口和空气进口，烟气进口处连接有烟气弯管，空气预热器通过烟气弯管与电站锅炉连通，空气进口处连接有空气弯管，烟气弯管上靠近烟气进口的弯折处和空气弯管上靠近空气进口的弯折处均间隔设置有至少两个用于均匀流体的弯管导流板，弯管导流板的下游设置有整流器。弯管导流板可减小烟气和空气在弯管弯折处产生漩涡的可能性，减小弯管横截面上的气流流速差，整流器有助于烟气和空气以较均匀的流速经过换热元件，可提高空气预热组件以及电站锅炉换热系统的换热效率。

Description

电站锅炉换热系统及空气预热器组件

技术领域

本实用新型涉及电站锅炉换热系统及空气预热器组件。

背景技术

空气预热器是将锅炉尾部排出的烟气中携带的热量，通过换热元件传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定温度的一种降低热量损耗的预热设备。空气预热器多用于燃煤电站锅炉，可分为管式和回转式两种。目前电站锅炉中常用的空气预热器结构为回转式空气预热器。

如图1所示，回转式空气预热器包括形状为圆形且绕中心周向旋转的多个换热元件，还包括绕多个换热元件中心周向布置且用于排放烟气的烟道102和用于通入空气的风道101。回转式空气预热器上设有与烟道102连通的烟气进口，以及与风道101连通的空气进口，还设有烟气出口和空气出口，在烟气进口处连接有烟气弯管107，当烟气经过烟气弯管107时，不可避免的会产生烟气流场偏流，在烟道102弯曲转向的内侧产生漩涡109。漩涡109内烟气的分裂和相互碰撞、摩擦会消耗较多的机械能，降低漩涡109内烟气的速度以在烟道102弯曲转向的内侧形成低速区，相应的在烟道102弯曲转向的外侧形成高速区；同时由于烟道102截面形状的突然改变，导致烟气在烟气进口处分布不均，流入各换热元件的气量不同，即各换热元件存在热偏差，热偏差的存在会造成各换热元件传热系数不同，根据传热学原理，流速高对应换热系数高，流速低对应换热系数低，这就造成空气预热器部分换热元件换热性能高，部分换热元件换热性能低，同理，在空气进口处连接有空气弯管108，经过空气弯管108处的空气也会产生气流低速区和气流高速区，最终导致空气预热器的换热效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气预热器组件，以解决目前的空气预热器换热效率低的问题；相应的，本实用新型的目的还在于提供一种电站锅炉换热系统，以提高电站锅炉换热系统的换热效率。

为实现上述目的，本实用新型空气预热器组件的技术方案是：空气预热器组件包括空气预热器，该空气预热器具有烟气进口和空气进口，烟气进口处连接有烟气弯管，空气预热器通过该烟气弯管用于与电站锅炉连通，空气进口处连接有空气弯管，所述烟气弯管上靠近烟气进口的弯折处和所述空气弯管上靠近空气进口的弯折处均间隔设置有至少两个用于均匀流体的弯管导流板，所述弯管导流板的下游设置有整流器。

本实用新型的有益效果是：在烟气弯管和空气弯管上分别靠近烟气进口和空气进口的弯折处设置弯管导流板可减小烟气和空气在弯管弯折处产生漩涡的可能性，减小弯管横截面上的气流流速差，在弯管导流板的下游设置整流器有助于烟气和空气以较均匀的流速经过换热元件，提高空气预热器的换热效率。

进一步地，所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管扩口连接段，所述空气管扩口连接段内设置有用于均匀流体的空气管扩口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管扩口连接段，所述烟气管扩口连接段设有用于均匀流体的烟气管扩口导流板。

其有益效果是：与空气进口连接的空气管扩口连接段可满足较小横截面的空气弯管与空气进口连接，流经空气管扩口导流板的空气实现二次导流，可减小空气在空气管扩口连接段处产生漩涡的可能性；与烟气进口连接的烟气管扩口连接段可满足较小横截面的烟气弯管与烟气进口连接，流经烟气管扩口导流板的烟气实现二次导流，可减小烟气在烟气管扩口连接段处产生漩涡的可能性。

进一步地，所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管收口连接段，所述空气管收口连接段内设置有空气管收口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管收口连接段，所述烟气管收口连接段设有烟气管收口导流板。

其有益效果是：与空气进口连接的空气管收口连接段可满足较大横截面的空气弯管与空气进口连接，流经空气管收口导流板的空气实现二次导流，可减小空气在空气管收口连接段处产生漩涡的可能性；与烟气进口连接的烟气管收口连接段可满足较大横截面的烟气弯管与烟气进口连接，流经烟气管收口导流板的烟气实现二次导流，可减小烟气在烟气管收口连接段处产生漩涡的可能性。

进一步地，所述空气预热器上设有烟气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进烟管安装板，烟气进口处设有用于将部分烟气引导至进烟管安装板与换热元件之间的烟气进口导流板。

其有益效果是：设置烟气进口导流板结构可将烟气引导至与进烟管安装板对应的换热元件处，有助于烟气均匀的从空气预热器中的换热元件中流过，可增加空气预热器上换热元件的换热效率。

进一步地，所述空气预热器上设有空气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进气管安装板，空气进口处设有用于将部分空气引导至进气管安装板与换热元件之间的空气进口导流板。

其有益效果是：设置空气进口导流板结构可将空气引导至于进气管安装板对应的换热元件处，有助于空气均匀的从空气预热器中的换热元件中流过，可增加空气预热器上换热元件的换热效率。

为实现上述目的，本实用新型电站锅炉换热系统的技术方案是：电站锅炉换热系统包括电站锅炉和与电站锅炉连接的空气预热器组件，空气预热器组件包括空气预热器，空气预热器具有烟气进口和空气进口，烟气进口处连接有烟气弯管，空气预热器通过烟气弯管与电站锅炉连通，空气进口处连接有空气弯管，烟气弯管上靠近烟气进口的弯折处和空气弯管上靠近空气进口的弯折处均间隔设置有至少两个用于均匀流体的弯管导流板，所述弯管导流板的下游设置有整流器。

本实用新型的有益效果是：在烟气弯管和空气弯管上分别靠近烟气进口和空气进口的弯折处设置弯管导流板可减小烟气和空气在弯管弯折处产生漩涡的可能性，减小弯管横截面上的气流流速差，在弯管导流板的下游设置整流器有助于烟气和空气以较均匀的流速经过换热元件，提高空气预热器以及电站锅炉换热系统的换热效率。

进一步地，所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管扩口连接段，所述空气管扩口连接段内设置有用于均匀流体的空气管扩口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管扩口连接段，所述烟气管扩口连接段设有用于均匀流体的烟气管扩口导流板。

其有益效果是：与空气进口连接的空气管扩口连接段可满足较小横截面的空气弯管与空气进口连接，空气管扩口导流板对流经空气管扩口连接段的空气实现二次导流，可减小空气在空气管扩口连接段处产生漩涡的可能性；与烟气进口连接的烟气管扩口连接段可满足较小横截面的烟气弯管与烟气进口连接，烟气管扩口导流板对流经烟气管扩口连接段的烟气实现二次导流，可减小烟气在烟气管扩口连接段处产生漩涡的可能性。

进一步地，所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管收口连接段，所述空气管收口连接段内设置有空气管收口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管收口连接段，所述烟气管收口连接段设有烟气管收口导流板。

其有益效果是：与空气进口连接的空气管收口连接段可满足较大横截面的空气弯管与空气进口连接，空气管收口导流板对流经空气管收口连接段的空气实现二次导流，可减小空气在空气管收口连接段处产生漩涡的可能性；与烟气进口连接的烟气管收口连接段可满足较大横截面的烟气弯管与烟气进口连接，烟气管收口导流板对流经烟气管收口连接段的烟气实现二次导流，可减小烟气在烟气管收口连接段处产生漩涡的可能性。

进一步地，所述空气预热器上设有烟气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进烟管安装板，烟气进口处设有用于将部分烟气引导至进烟管安装板与换热元件之间的烟气进口导流板。

其有益效果是：设置烟气进口导流板结构可将烟气引导至与进烟管安装板对应的换热元件处，有助于烟气均匀的从空气预热器中的换热元件中流过，可增加空气预热器上换热元件的换热效率，进而增加整个电站锅炉换热系统的换热效率。

进一步地，所述空气预热器上设有空气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进气管安装板，空气进口处设有用于将部分空气引导至进气管安装板与换热元件之间的空气进口导流板。

其有益效果是：设置空气进口导流板结构可将空气引导至于进气管安装板对应的换热元件处，有助于空气均匀的从空气预热器中的换热元件中流过，可增加空气预热器上换热元件的换热效率，进而增加整个电站锅炉换热系统的换热效率。

附图说明

图1为现有技术的回转式空气预热器中烟气和空气走向原理图；

图2为本实用新型空气预热器组件具体实施例中烟气弯管和空气弯管分别与空气预热器的连接结构示意图；

图3为本实用新型空气预热器组件具体实施例中烟道和风道的内部结构示意图；

图4为本实用新型空气预热器组件具体实施例中进烟管安装板与烟气进口导流板的位置结构示意图；

图5为本实用新型空气预热器组件具体实施例中空气管扩口导流板的位置结构示意图；

图中，101-风道，102-烟道，107-烟气弯管，108-空气弯管，109-漩涡，201-空气预热器，202-换热元件，206-烟气弯管，207-烟气弯管导流板，208-整流器，209-空气弯管，210-空气弯管导流板，211-烟气进口接头段，212-空气进口接头段，213-空气管扩口连接段，214-进烟管安装板，216-烟气进口导流板，220-空气管扩口导流板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的空气预热器组件的具体实施例，如图2和图3所示，空气预热器组件包括空气预热器201，该空气预热器201为三分仓回转式空气预热器，其包括形状为圆形且绕空气预热器201的中心周向旋转的多个换热元件202，还包括绕空气预热器201的中心轴线周向布置且用于排放烟气的烟道和用于通入空气的风道。空气预热器201具有位于换热元件202上方的烟气进口和位于换热元件202下方的空气进口，以满足烟气从上往下流通、空气从下往上流通，如图2所示，烟气进口设置有一个，空气进口设置有两个，其中一个为一次风进口，另一个为二次风进口，以实现空气预热器较大的换热效率。

如图2和图3所示，空气预热器201在其烟气进口处连接有烟气弯管206，并通过该烟气弯管206与电站锅炉（未画出）连通。本实施例中，烟气弯管206为横截面为方形的管道，在烟气弯管206上靠近烟气进口的弯折处设有烟气弯管导流板207，烟气弯管导流板207在烟气弯管206内间隔分布且焊接在烟气弯管206折弯处的侧壁上，如图3所示，以实现对烟气流的导向作用，降低烟气流经折弯处而在靠近折弯处的侧壁上产生漩涡的可能性，降低折弯处同一横截面上的烟气流速差，均匀烟气流，有助于提高空气预热器201上烟道位置处的换热元件202的换热效率，进而提高空气预热器的换热效率。本实施例中，烟气弯管206内的烟气弯管导流板207为五个，其他实施例中，烟气弯管导流板还可以是两个、三个、四个或者其他五个以上的数量。

本实施例中，如图3所示，在烟气弯管206内位于烟气弯管导流板207的下游，即位于烟气弯管导流板207的下方设有整流器208，整流器具体为隔板互相交叉所组成的方形口阵列结构，设置有整流器208的烟气弯管206使从整流器208出口流出的烟气以较为均匀的速度流经空气预热器201的换热元件202，以提高换热元件202以及空气预热器的换热效率。

如图2和图3所示，空气预热器201在其空气进口处连接有空气弯管209，该空气弯管209为横截面为方形的管道，在空气弯管209上靠近空气进口的弯折处设有空气弯管导流板210，空气弯管导流板210在空气管道内间隔分布且焊接在空气弯管209折弯处的侧壁上，如图3所示，以实现对空气流的导向作用，降低空气流经折弯处而在靠近折弯处的侧壁上产生漩涡的可能性，降低折弯处同一横截面上的空气流速差，均匀空气流，有助于提高空气预热器201上风道位置处的换热元件202的换热效率，进而提高空气预热器的换热效率。本实施例中，空气弯管209内的空气弯管导流板210为五个，其他实施例中，空气弯管导流板还可以是两个、三个、四个或者其他五个以上的数量。

本实施例中，如图3所示，在空气弯管209内位于空气弯管导流板210的下游，即位于空气弯管导流板210的上方设有整流器208，整流器208具体为隔板互相交叉所组成的方形口阵列结构，设置有整流器208的空气弯管209使从整流器208出口流出的空气以较为均匀的速度流经空气预热器201的换热元件202，以提高换热元件以及空气预热器的换热效率。其他实施例中，位于烟气弯管导流板和空气弯管导流板下游的整流器均可以是整流格栅，以实现均匀气流的作用，提高换热元件和空气预热器的换热效率。

本实施例中，如图4所示，空气预热器上在烟气进口处设有安装板，该安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进烟管安装板214，烟气弯管206下方连接有烟气进口接头段211，该烟气进口接头段211位于烟气进口与烟气弯管206之间，起到转接的作用。在烟气进口接头段211与进烟管安装板214连接的位置处形成烟气进口折弯段，在该烟气进口折弯段设有烟气进口导流板216，该烟气进口导流板216可将烟气弯管206内的部分烟气引导至与进烟管安装板214所对应的换热元件中，使烟道内的烟气均匀的从空气预热器中的换热元件中流通，有助于增加空气预热器上换热元件的换热效率，进而增加整个电站锅炉换热系统的换热效率。

本实施例中，相应的，如图2所示，在空气预热器上在空气进口处还设有安装板，该安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进气管安装板，空气弯管209上方连接有空气进口接头段212，该空气进口接头段212位于空气进口与空气弯管209之间，起到转接的作用。在空气进口接头段212与进气管安装板连接的位置处形成空气进口折弯段，在该空气进口折弯段设有空气进口导流板，该空气进口导流板可将空气弯管内的部分空气引导至与进气管安装板所对应的换热元件中，使风道内的空气均匀的从空气预热器中的换热元件中流通，有助于增加空气预热器上换热元件的换热效率，进而增加整个电站锅炉换热系统的换热效率。

当然在其他实施例中，为了便于装配，还可以不设置烟气进口导流板以及空气进口导流板。

本实施例中，如图2和图5所示，空气弯管209包括与空气进口接头段212连接的空气管扩口连接段213，该空气管扩口连接段213可实现具有较小横截面积的空气弯管209与空气进口接头段212的连接。在空气管扩口连接段213内设有焊接在其侧壁上的空气管扩口导流板220，以对流经空气管扩口连接段213的空气进行二次导流，可减少空气在空气管扩口连接段213处产生漩涡的可能性。

其他实施例中，空气弯管还可以包括与空气进口接头段连接的空气管收口连接段，该空气管收口连接段可实现具有较大横截面积的空气弯管与空气进口接头段的连接，同样也可实现对空气进行二次导流，减少空气在空气管收口连接段处产生漩涡的可能性，实现空气流场的均匀性。

其他实施例中，烟气弯管也可以包括与烟气进口接头段连接的烟气管收口连接段或者烟气管扩口连接段，以实现具有较大或较小横截面积的烟气弯管与烟气进口接头段的连接，而且在烟气管收口连接段和烟气管扩口连接段分别设置有烟气管收口导流板和烟气管扩口导流板，以对烟气进行二次导流，减少烟气产生漩涡的可能性，实现烟气流场的均匀性。

本实施例中的空气预热器为三分仓回转式空气预热器，其他实施例中的空气预热器还可以是管式空气预热器。或者其他实施例中的空气预热器还可以是二分仓回转式空气预热器，二分仓回转式空气预热器的烟气进口和空气进口均设置有一个。

本实施例中的烟气弯管和空气弯管的横截面均为方形，便于弯管导流板的布置，其他实施例中，烟气弯管和空气弯管的横截面还可以是圆形。

本实用新型的电站锅炉换热系统的具体实施例，电站锅炉换热系统包括电站锅炉和与电站锅炉连接的空气预热器组件，该空气预热器组件的具体结构与上述实用新型的空气预热器组件具体实施例中的具体结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种空气预热器组件，包括空气预热器，该空气预热器具有烟气进口和空气进口，烟气进口处连接有烟气弯管，空气预热器通过该烟气弯管用于与电站锅炉连通，空气进口处连接有空气弯管，其特征在于：所述烟气弯管上靠近烟气进口的弯折处和所述空气弯管上靠近空气进口的弯折处均间隔设置有至少两个用于均匀流体的弯管导流板，所述弯管导流板的下游设置有整流器。

2.根据权利要求1所述的空气预热器组件，其特征在于：所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管扩口连接段，所述空气管扩口连接段内设置有用于均匀流体的空气管扩口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管扩口连接段，所述烟气管扩口连接段设有用于均匀流体的烟气管扩口导流板。

3.根据权利要求1所述的空气预热器组件，其特征在于：所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管收口连接段，所述空气管收口连接段内设置有空气管收口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管收口连接段，所述烟气管收口连接段设有烟气管收口导流板。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气预热器组件，其特征在于：所述空气预热器上设有烟气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进烟管安装板，烟气进口处设有用于将部分烟气引导至进烟管安装板与换热元件之间的烟气进口导流板。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的空气预热器组件，其特征在于：所述空气预热器上设有空气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进气管安装板，空气进口处设有用于将部分空气引导至进气管安装板与换热元件之间的空气进口导流板。

6.一种电站锅炉换热系统，包括电站锅炉和与电站锅炉连接的空气预热器组件，空气预热器组件包括空气预热器，空气预热器具有烟气进口和空气进口，烟气进口处连接有烟气弯管，空气预热器通过烟气弯管与电站锅炉连通，空气进口处连接有空气弯管，其特征在于：烟气弯管上靠近烟气进口的弯折处和空气弯管上靠近空气进口的弯折处均间隔设置有至少两个用于均匀流体的弯管导流板，所述弯管导流板的下游设置有整流器。

7.根据权利要求6所述的电站锅炉换热系统，其特征在于：所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管扩口连接段，所述空气管扩口连接段内设置有用于均匀流体的空气管扩口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管扩口连接段，所述烟气管扩口连接段设有用于均匀流体的烟气管扩口导流板。

8.根据权利要求6所述的电站锅炉换热系统，其特征在于：所述空气弯管包括与空气进口连接的空气管收口连接段，所述空气管收口连接段内设置有空气管收口导流板；和/或所述烟气弯管包括与烟气进口连接的烟气管收口连接段，所述烟气管收口连接段设有烟气管收口导流板。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电站锅炉换热系统，其特征在于：所述空气预热器上设有烟气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进烟管安装板，烟气进口处设有用于将部分烟气引导至进烟管安装板与换热元件之间的烟气进口导流板。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的电站锅炉换热系统，其特征在于：所述空气预热器上设有空气进口的安装板为与空气预热器内的换热元件间隔设置的进气管安装板，空气进口处设有用于将部分空气引导至进气管安装板与换热元件之间的空气进口导流板。