CN212456951U - 一种燃煤锅炉用板式空气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤锅炉用板式空气预热器，包括若干在垂直方向上平行设置的传热板(1)，相邻两个传热板(1)的左右两侧均设置有烟气堵板(7)，烟气堵板(7)与相邻两个传热板(1)之间形成烟气通道(4)，相邻两个传热板(1)的上下两侧均设置有空气堵板(8)，空气堵板(8)与相邻两个传热板(1)之间形成空气通道(6)，且空气通道(6)与烟气通道(4)间隔布置，使得空气与烟气能够交叉流动。本实用新型具有可靠防磨损和防积灰能力。

Description

一种燃煤锅炉用板式空气预热器

技术领域

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉用板式空气预热器，适用于燃煤锅炉上的烟气-空气换热。

背景技术

空气预热器是一种用于电站锅炉及各种工业炉烟气余热回收的装置，在工业上有广泛的应用。目前燃煤锅炉主要采用管式或回转式空预器，管式空预器结构简单，成本较低，但不足之处是体积庞大，主要应用于200WM及以下等级发电机组的锅炉上。300MW及以上等级发电机组锅炉基本均采用回转式空预器。回转式空预器结构紧凑，传热效率较高，但缺点是漏风率过大。随着燃煤发电机组节能减排压力逐步加大，回转式空预器的漏风问题变得不可忽视，虽采取各种措施，但因结构上先天劣势，回转式空预器漏风问题只能尽量降低，无法消除。针对管式空预器体积过于庞大，回转式空预器漏风率偏大的问题，板式空预器在燃煤电站锅炉上的应用成为一个可行的技术方案。板式空预器与管式空预器一样可以做到零漏风，但体积又远小于管式空预器，具备了替代大型锅炉上使用的回转式空预器的潜力。

板式预热器均是由多层薄板逐层焊接而成，相邻两层板间留有合适的间隙，烟气、空气分别间隔通过相邻的间隙，通过薄板进行热量传递。图1(a)-(c)为板式空气预热器的几种典型布置形式，常规的板式空预器烟气、空气侧均可以根据需求设计成单流程或多流程，如图1(a)-(c)中空气分别为单流程、双流程、三流程，烟气采用了单流程。为强化传热，同时便于板片之间的定位和支撑，常规板式换热器板片多采用各种压型钢板(如人字形板、波纹板等)。

传统板式空气预热器主要应用于燃气、燃油工业锅炉的烟气余热回收，采用叠加的薄板焊接而成。常规板式空预器为增强换热多采用复杂的压型结构，板与板间的间距也主要是靠板上的凸起支撑，使得流道板间距小、流道复杂，用于燃煤锅炉时，因烟气中灰分含量大，极易出现堵灰、磨损的问题，

实用新型内容

针对板式空预器应用于燃煤锅炉存在的问题，本实用新型提出了一种具有可靠防磨损和防积灰能力的燃煤锅炉用板式空气预热器。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种燃煤锅炉用板式空气预热器，包括若干在垂直方向上平行设置的传热板，相邻两个传热板的左右两侧均设置有烟气堵板，烟气堵板与相邻两个传热板之间形成烟气流道，相邻两个传热板的上下两侧均设置有空气堵板，空气堵板与相邻两个传热板之间形成空气通道(6)，且空气通道与烟气流道间隔布置，使得空气与烟气能够交叉流动。

本实用新型进一步的改进在于，传热板采用平面光板。

本实用新型进一步的改进在于，烟气流道宽度Dy≥0.002*Hy+20，单位：mm，其中Hy为烟气流道高度。

本实用新型进一步的改进在于，烟气流道内设置有若干第一支撑件。

本实用新型进一步的改进在于，当烟气流道高度Hy≥500mm时，烟气流道内还设置有若干第二支撑件，第二支撑件位于第一支撑件或第一支撑件与烟气堵板形成的小流道中心线上，且第二支撑件之间的间距Hdz≤-30*ΔP+1000，单位：mm，ΔP为空气、烟气侧压差，单位： kPa；

第一支撑件之间的间距Lz≤-50*ΔP+1500，单位：mm。

本实用新型进一步的改进在于，烟气流道进口处的空气堵板上方设置有防磨盖板。

本实用新型进一步的改进在于，防磨盖板的高度Hgb≥1.73*Dy+50，防磨盖板插入深度 Hcs≥Dk，其中Dy为烟气流道宽度，Dk为空气流道间距，单位：mm。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

1、换热器的传热板片均采用光面平板结构，烟气采用自上而下单流程布置；

2、烟气侧板间距(0.002*Hy+20)≤Dy≤50(mm)；

3、当烟气侧流道高度Hy≥500mm时即需要增加第二支撑件，第二支撑件之间的间距Hdz≤ (-30*ΔP+1000)(mm)(ΔPkPa为空气、烟气侧压差)。

4、当烟气侧流道宽度Ly≥400mm时即需要增加第一支撑件，第一支撑件之间的间距Lz≤ (-50*ΔP+1500)(mm)(ΔPkPa为空气、烟气侧压差)。

5、第一支撑件优先选用“工”字形截面结构；

6、烟气侧进口增加“n”型防磨盖板，盖板高度Hgb≥1.73*Dy+50(mm)，防磨盖板插入深度Hcs≥Dk。

附图说明

图1为常见板式空气预热器的结构示意图，图1(a)-(c)中空气分别为单流程、双流程、三流程。

图2为本实用新型一种燃煤锅炉用板式空气预热器的结构示意图。

图3为图2的A向视图。

图4(a)-(d)分别为几种第一支撑件横截面典型形状。

图5为图2的B向视图。

附图标记说明：

1为传热板，2为第二支撑件，3为第一支撑件，4为烟气流道，5为防磨盖板，6为空气通道，7为烟气堵板，8为空气堵板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

如图2至图4所示，本实用新型提供的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，由多层传热板 1叠加焊接而成，传热板1与烟气堵板7构成了烟气流道4，传热板1与空气堵板8构成了空气通道6，空气通道6与烟气流道4间隔布置，空气与烟气交叉流动，通过传热板1进行热量传递。

为了防止积灰，本实用新型中换热板1要求采用平面光板，不采用压型板。同时，为防止积灰，本实用新型的换热器烟气侧均选用单流程，且优先选用烟气自上向下的流动方向。与常规板式换热器相比，燃煤锅炉板式换热器的烟气流道4的换热板间距Dy须扩大。Dy与烟气流道高度Hy相关，Hy越大Dy也越大。本实用新型中烟气流道4两侧换热板间距 Dy≥0.002*Hy+20(mm)，在其它条件满足的情况下尽量扩大，但最大值也不宜大于50mm。空气流道间距Dk根据实际需要可灵活设定。

因锅炉空预器中空气侧为正压，烟气侧为负压，为防止压差引起烟气流道4挤压变形，从而引起积灰和局部磨损，烟气流道4中需要增加第二支撑件2和第一支撑件3，如图3所示。

当烟气流道高度Hy≥500mm时即需要增加第二支撑件2，第二支撑件2位于第一支撑件 3或第一支撑件3与烟气堵板7形成的小流道中心线上，且第二支撑件2之间的间距Hdz与空气、烟气侧压差ΔP(kPa)有关，Hdz≤(-30*ΔP+1000)(mm)。

当烟气流道4宽度Ly≥400mm时即需要增加第一支撑件3，且第一支撑件3之间的间距 Lz与空气、烟气侧压差ΔP(kPa)有关，Lz≤(-50*ΔP+1500)(mm)。

第一支撑件3有多种形式可选，本实用新型中第一支撑件3截面优先选用图4(a)所示的“工”字型，既有较高的支撑强度，又可避免支撑件根部磨损。在部分情况下无法采用“工”字型截面支撑件时，也可选用图4中其它结构支撑件。

为防止烟气侧的磨损，本实用新型在空预器烟气侧进口加装防磨盖板5，防磨盖板5结构见图5所示。防磨盖板5作用是防止传热板1与空气堵板8的磨损，其截面接近一“n”型，对防磨效果影响最大的是防磨盖板5的高度Hgb，其与烟气流道宽度Dy相关，本实用新型中Hgb≥1.73*Dy+50(mm)。此外，为保证防磨盖板5与换热板1有良好的平行度，要求防磨盖板5插入深度Hcs≥Dk。

Claims (7)

1.一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，包括若干在垂直方向上平行设置的传热板(1)，相邻两个传热板(1)的左右两侧均设置有烟气堵板(7)，烟气堵板(7)与相邻两个传热板(1)之间形成烟气流道(4)，相邻两个传热板(1)的上下两侧均设置有空气堵板(8)，空气堵板(8)与相邻两个传热板(1)之间形成空气通道(6)，且空气通道(6)与烟气流道(4)间隔布置，使得空气与烟气能够交叉流动。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，传热板(1)采用平面光板。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，烟气流道宽度Dy≥0.002*Hy+20，单位：mm，其中Hy为烟气流道高度。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，烟气流道(4)内设置有若干第一支撑件(3)。

5.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，当烟气流道高度Hy≥500mm时，烟气流道(4)内还设置有若干第二支撑件(2)，第二支撑件(2)位于第一支撑件(3)或第一支撑件(3)与烟气堵板(7)形成的小流道中心线上，且第二支撑件(2)之间的间距Hdz≤-30*ΔP+1000，单位：mm，ΔP为空气、烟气侧压差，单位：kPa；

第一支撑件(3)之间的间距Lz≤-50*ΔP+1500，单位：mm。

6.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，烟气流道(4)进口处的空气堵板(8)上方设置有防磨盖板(5)。

7.根据权利要求6所述的一种燃煤锅炉用板式空气预热器，其特征在于，防磨盖板(5)的高度Hgb≥1.73*Dy+50，防磨盖板(5)插入深度Hcs≥Dk，其中Dy为烟气流道宽度，Dk为空气流道间距，单位：mm。

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