CN210320144U - 节能空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能空气预热器，其包括管式空气加热器，有第一外壳、隔板和第一换热管组，隔板置于第一外壳围成的封闭空间内，分隔成第一空间和第二空间，在每个空间的外壳上有冷空气入口和热空气出口，第一换热管组置于封闭空间内，第一空间与一次风风道连通，第二空间与二次风风道连通；管式烟气冷却器置于烟道的尾部内，有第二外壳和第二换热管组，第二外壳围成烟气通流区，第二换热管组置于烟气通流区内，其第二介质进口与第一换热管组的第一介质出口连通，第二介质出口与第一换热管组的第一介质进口连通。本实用新型可减少因用回转式空预器带来的漏风风量，提高锅炉效率，节省送风机、引风机功耗，实现一次风和二次风的温度可调。

Description

节能空气预热器

技术领域

本实用新型属于锅炉节能改造技术领域，特别涉及一种节能空气预热器。

背景技术

空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需要空气的一种热交换装置，其包含的众多种类中，属回转式空气预热器应用较广泛。

回转式空气预热器主要由转子、外壳、传动装置组成，外壳形成有烟气流通区和空气流通区，其工作原理如下：传动装置带动转子转动，当转子中的传热元件转到烟气流通区时被烟气加热，吸收烟气的热量；当传热元件再转到空气流通区时，就把热量释放出来，加热空气。转子连续地转动，烟气就不断地加热空气。转子每转一圈，传热元件吸收、放热各一次。由于换热时转子需转动，因此回转式空气预热器存在的最大问题是漏风，由于存在漏风情况，必然会增大锅炉排烟热损失以及送、引风机的功耗。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种节能空气预热器，可用于原回转式空预器的改造，或者作为现有回转式空预器后部增设的小型节能空预器，其包括：管式空气加热器和管式烟气冷却器；所述管式空气加热器具有：第一外壳、隔板和第一换热管组，所述隔板置于所述第一外壳围成的封闭空间内，以将所述封闭空间分隔成第一空间和第二空间，在每个空间对应的外壳上设置有冷空气入口和热空气出口，所述第一换热管组置于所述第一空间和第二空间内，所述第一空间与一次风风道连通，所述第二空间与二次风风道连通；所述管式烟气冷却器置于烟道的尾部内，具有第二外壳和第二换热管组，所述第二外壳围成烟气通流区，所述第二换热管组置于所述烟气通流区内，所述第二换热管组的第二介质进口与所述第一换热管组的第一介质出口连通，且所述第二换热管组的第二介质出口与所述第一换热管组的第一介质进口连通以形成循环水管道。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述管式空气加热器还包括：第一旁路和第一流量调节阀；所述第一旁路与所述第一换热管组并联；所述第一流量调节阀设置在所述第一旁路上。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述管式烟气冷却器还包括：第二旁路和第二流量调节阀；所述第二旁路与所述第二换热管组并联；所述第二流量调节阀设置于所述第二旁路上。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述第一换热管组包括：均包括多个换热管的第一子组和第二子组；所述第一子组置于所述第一空间内，所述第二子组置于所述第二空间内，所述第一子组与所述第二子组并列设置，且各自的介质进口作为所述第一换热管组的第一介质进口，各自的介质出口作为所述第一换热管组的第一介质出口。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，连通所述第一子组的介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第三流量调节阀；连通所述第二子组的介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第四流量调节阀。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，连通所述第一换热管组的第一介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第五流量调节阀。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，连通所述第一换热管组的第一介质出口与所述第二换热管组的第二介质进口之间的管路上设置有介质循环泵。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述第一换热管组由多个翅片管连接形成。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述第二换热管组由多个光管组或多个H型翅片管组连接形成。

在如上所述的节能空气预热器中，优选地，所述循环介质管道内流通的介质为水或导热油。

本实用新型通过上述技术方案带来的有益效果如下：

可减少因使用回转式空预器带来的漏风风量，提高了锅炉效率，节省了输送一次风和二次风的送风机、引风机的功耗。

经过该节能空气预热器的一次风和二次风的温度可调，有利于燃烧。换热管壁温度的提高可采用更低的排烟温度，有利于吸收烟气余热，节约燃料。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种节能空气预热器的主视示意图；

图2为图1中第一外壳和隔板沿剖线A-A的剖视示意图；

图中，符号说明如下：

1管式空气加热器、11第一外壳、12第一换热管组、13第一旁路、14第一流量调节阀、15第一空间、16第二空间、17隔板、2管式烟气冷却器、21第二换热管组、22第二外壳、23第二旁路、24第二流量调节阀、31第二管道、32第一管道、33介质加入管道、4介质循环泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1～2，本实用新型实施例提供了一种节能空气预热器，主要包括：管式空气加热器1和管式烟气冷却器2。

管式空气加热器1用于吸收来自于管式烟气冷却器2的热媒介质的热量来加热一次风和二次风，设置于烟道外，其包括：第一外壳11、隔板17、第一换热管组12。第一外壳11围成封闭空间。隔板17设置在封闭空间内，将封闭空间分隔成第一空间15和第二空间16，当两个空间内同时流通有空气时，即两个空间并列设置，如图2所示，隔板17左侧为第二空间16，隔板17右侧为第一空间15。在与每个空间对应的外壳上设置有冷空气入口和热空气出口，从而使得第一空间15、第二空间16分别成为第一空气流通区、第二空气流通区。第一空间15的冷空气入口与一次风风道连通以使在第一空气流通区内流通一次风，第二空间16的冷空气入口与二次风风道连通以使在第二空气流通区内流通二次风。第一换热管组12置于第一空气流通区和第二空气流通区内，具有的第一介质进口用于接收热媒介质，第一介质出口用于排出冷媒介质(即换热后的热媒介质)。为了便于充分换热，冷空气入口位于热空气出口的下方，如冷空气入口位于第一外壳11的底部，热空气出口位于第一外壳11的顶部；第一介质进口位于第一介质出口的上方。第一换热管组12可以采用翅片管组，即第一换热管组12包括的多个换热管均为翅片管。实际应用中，第一外壳11可以仅包括一个外壳，通过在该外壳内设置隔板，将该外壳围成的空间分隔成两个空间。在其他的实施例中，第一外壳可以由两个独立的子外壳并排设置形成，每个子外壳围成一个空间，两个子外壳相邻的侧壁作为隔板，两个子外壳可以共用一个侧壁，还可以为两个子外壳分别设置一个侧壁，本实施例对此不进行限定，侧壁指的是与第一外壳11的周向相交的侧壁。

管式烟气冷却器2用于吸收烟气热量来加热来自于管式空气加热器1的冷媒介质，其设置于烟道的尾部(或称尾部烟道)内，包括：第二外壳21和第二换热管组22。第二外壳21围成封闭空间，通过在其上设置的烟气入口与烟气出口使得封闭空间成为烟气流通区。第二换热管组22置于烟气流通区内，其第二介质进口与第一换热管组12的第一介质出口连通以接收来自于第一换热管组12的冷媒介质，且第二介质出口与第一换热管组12的第一介质进口连通以向第一换热管组12输送热媒介质，如此形成循环介质管道。在连通第一换热管组12的第一介质出口与第二换热管组22的第二介质进口之间的管路上设置有介质循环泵4，为循环介质管道内循环介质的流动提供动力。

为了便于充分换热，烟气入口位于烟气出口的上方，如烟气入口位于第二外壳21的顶部，烟气出口位于第二外壳21的底部；第二介质进口位于第二介质出口的下方。第二换热管组22可以采用光管或H型翅片管，即第二换热管组22包括的多个换热管均为光管或H型翅片管，多个换热管串联连接以形成一个流体通道或并联连接以形成多个流体通道。

应用时，含有余热的烟气由烟气入口进入烟气流通区内；来自于管式空气加热器1的冷媒介质经第二介质进口进入第二换热管组22内，与在第二换热管组22外流动的含有余热的烟气进行热交换，烟气余热被冷媒介质吸收，换热后，烟气温度得以降低并由烟气出口流出，冷媒介质变成热媒介质并由第二介质出口排出至第一换热管组12的第一介质进口。一次风和二次风分别由各空间的冷空气入口进入各空间的空气流通区内；热媒介质进入第一换热器管组12内，与在第一换热管组12外流动的一次风和二次风进行热交换，换热后，热媒介质变成冷媒介质并由第一介质出口排出，一次风和二次风均变成热空气并由各自的热空气出口流出至相应的下一工序。

本实施例通过设置管式烟气冷却器2，利用冷媒介质吸收烟气余热，通过设置管式空气加热器1将冷媒介质吸收的烟气余热传递给空气，完成空气的加热。由于在换热过程中未使用回转式空预器的转子，减少了漏风，从而可以减少锅炉排烟热损失以及送风机和引风机的功耗。

热媒介质经第一换热管组12的第一介质出口流入第二换热管组22内，吸收烟气余热后，再次流入第一换热管组12内，加热一次风和二次风，如此循环往复，在管式烟气冷却器2内完成吸热，在管式空气加热器1内完成放热。在介质加入管道33上设置有阀门，工作时，根据需要可开启阀门，通过介质加入管道33向循环介质管道内加入或补充介质。介质可为水或导热油。

管式空气加热器1还包括：第一旁路13和第一流量调节阀(或称第一旁路阀)14，第一旁路13与第一换热管组12并联，具体地，第一旁路13的一端和第一换热管组12的第一介质进口均经第一管道32与第二介质出口连通，第一旁路13的另一端和第一换热管组12的第一介质出口均经第二管道31与第二介质进口连通，换言之，第一旁路13的一端和第一换热管组12的第一介质进口连接，第一旁路13的另一端和第一换热管组12的第一介质出口连接。第一流量调节阀14设置在第一旁路13上，用于调节第一旁路13内热媒介质的流量。当第一流量调节阀14开启时，通过调节第一流量调节阀14的开度，改变流入第一旁路13的热媒介质的流量，进而改变流入第一换热管组12的热媒介质的流量，实现换热量的改变，从而可以调节由热空气出口流出的一次风和二次风的温度。

管式烟气冷却器2还包括：第二旁路23和第二流量调节阀(或称第二旁路阀)24，第二旁路23与第二换热管组22并联，具体地，第二旁路23的一端和第二换热管组22的第二介质出口均经第一管道32与第一介质进口连通，第二旁路23的另一端和第二换热管组22的第二介质进口均经第二管道31与第一介质出口连通。换言之，第二旁路23的一端和第二换热管组22的第二介质进口连接，第二旁路23的另一端和第二换热管组22的第二介质出口连接。第二流量调节阀24设置于第二旁路23上，用于调节第二旁路23内冷媒介质的流量。当第二流量调节阀24开启时，通过调节第二流量调节阀24的开度，改变流入第二旁路23的冷媒介质的流量，进而改变流入第二换热管组22的冷媒介质的流量，实现换热量的改变，从而可以调节排烟温度。

连通第一换热管组12的第一介质进口与第二换热管组22的第二介质出口的管路上设置有第五流量调节阀，如此控制由第二介质出口流出的热媒介质进入第一介质进口的速度，进而可以调节与一次风和二次风的换热量。

为了便于分别控制一次风和二次风的温度，第一换热管组12包括：第一子组和第二子组。各子组均包括多个换热管。第一子组置于第一空间15内，第二子组置于第二空间16内，第一子组与第二子组并列设置，且各自的介质进口作为第一换热管组12的第一介质进口，即第一子组的介质进口和第二子组的介质进口分别与第二换热管组22的第二介质出口连通；各自的介质出口作为第一换热管组12的第一介质出口，即第一子组的介质出口和第二子组的介质出口分别与第二换热管组22的第二介质进口连通。各子组的连接方式可以是串联连接，此时形成一个流体通道，还可以是并联连接，此时形成多个流体通道，本实施例对此不进行限定。应用时，热媒介质同时流经第一子组和第二子组，使得一次风和二次风可以同时被加热，满足工艺要求。第一子组的换热面积大于第二子组的换热面积，如此进一步使得与二次风换热的热量大于与一次风换热的热量，从而使得二次风的温度大于一次风的温度。连通第一子组的介质进口与第二换热管组22的第二介质出口的管路上设置有第三流量调节阀(或称第三旁路阀)；连通第二子组的介质进口与第二换热管组22的第二介质出口的管路上设置有第四流量调节阀(或称第四旁路阀)。

综上所述，本实用新型实施例带来的有益效果如下：

可减少因使用回转式空预器带来的漏风风量，提高锅炉效率，节省了输送一次风和二次风的送风机、引风机的功耗。

一次风和二次风的温度可调，有利于燃烧。还有利于更多地吸收烟气余热，使排烟损失最小，节约燃料。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种节能空气预热器，其特征在于，所述节能空气预热器包括：管式空气加热器和管式烟气冷却器；

所述管式空气加热器具有：第一外壳、隔板和第一换热管组，所述隔板置于所述第一外壳围成的封闭空间内，以将所述封闭空间分隔成第一空间和第二空间，在每个空间对应的外壳上设置有冷空气入口和热空气出口，所述第一换热管组置于所述第一空间和第二空间内，所述第一空间与一次风风道连通，所述第二空间与二次风风道连通；

所述管式烟气冷却器置于烟道的尾部内，具有第二外壳和第二换热管组，所述第二外壳围成烟气通流区，所述第二换热管组置于所述烟气通流区内，所述第二换热管组的第二介质进口与所述第一换热管组的第一介质出口连通，且所述第二换热管组的第二介质出口与所述第一换热管组的第一介质进口连通以形成循环介质管道。

2.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，所述管式空气加热器还包括：第一旁路和第一流量调节阀；

所述第一旁路与所述第一换热管组并联；

所述第一流量调节阀设置在所述第一旁路上。

3.根据权利要求1或2所述的节能空气预热器，其特征在于，所述管式烟气冷却器还包括：第二旁路和第二流量调节阀；

所述第二旁路与所述第二换热管组并联；

所述第二流量调节阀设置于所述第二旁路上。

4.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，所述第一换热管组包括：均包括多个换热管的第一子组和第二子组；

所述第一子组置于所述第一空间内，所述第二子组置于所述第二空间内，所述第一子组与所述第二子组并列设置，且各自的介质进口作为所述第一换热管组的第一介质进口，各自的介质出口作为所述第一换热管组的第一介质出口。

5.根据权利要求4所述的节能空气预热器，其特征在于，连通所述第一子组的介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第三流量调节阀；

连通所述第二子组的介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第四流量调节阀。

6.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，连通所述第一换热管组的第一介质进口与所述第二换热管组的第二介质出口的管路上设置有第五流量调节阀。

7.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，连通所述第一换热管组的第一介质出口与所述第二换热管组的第二介质进口之间的管路上设置有介质循环泵。

8.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，所述第一换热管组由多个翅片管连接形成。

9.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，所述第二换热管组由多个光管组或多个H型翅片管组连接形成。

10.根据权利要求1所述的节能空气预热器，其特征在于，所述循环介质管道内流通的介质为水或导热油。

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