CN220931104U - 一种防气阻型热管低温省煤器 - Google Patents

Abstract

一种防气阻型热管低温省煤器，包括壳体（100）与换热管束（200），所述换热管束（200）由若干换热管片（210）、凝结水进口集箱（220）、凝结水进口管（221）、凝结水出口集箱（230）、凝结水出口管（231）组成，每排换热管片（210）通过热管支撑密封件（213）固定在壳体（100）中；壳体（100）下部为换热管束（200）的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位；每片换热管片（210）的下联箱管（214）、上联箱管（216）分别与凝结水进口集箱管（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成一个完整的换热管束。本实用新型具有管束结构简单、水侧排净彻底、水套管中无气相空间、能有效防止气阻发生，焊缝数量少、焊缝位置方便焊接、焊接质量有保证的特点。

Description

一种防气阻型热管低温省煤器

技术领域

本实用新型涉及换热设备领域，更具体地说，涉及一种防气阻型热管低温省煤器。

背景技术

为了降低锅炉排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉发电机组的运行经济性，可采用在锅炉尾部烟道上加装低温省煤器的方法，具体方案为：汽机凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，凝结水被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用。在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。同时，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量。

与常规间壁换热式省煤器相比，热管型省煤器将烟气侧与水侧有效隔离，设备运行安全可靠。对于轴向热管，现有技术中，凝结水侧采用逐根热管套管串联的方式，与烟气进行换热（见图1），该结构存在凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻问题，在制作上存在焊缝多、焊接位置操作不便、焊接困难、易发生焊缝泄漏问题。因此，需要从设备结构上解决该问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的热管型省煤器存在凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻以及在制作上存在焊缝多、焊接位置操作不便、焊接困难、易发生焊缝泄漏的问题，设计一种防气阻型热管低温省煤器，它采用了轴向热管新型的管束结构，有效地解决了凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻问题，以及焊接困难、易发生焊缝泄漏等问题。

本实用新型的技术方案是：

一种防气阻型热管低温省煤器，其特征是：它包括壳体100与安装在壳体100中的换热管束200，所述换热管束200由若干换热管片210、凝结水进口集箱220、凝结水进口管221、凝结水出口集箱230、凝结水出口管231组成，每排换热管片210通过热管支撑密封件213固定在壳体100中，相邻的热管支撑密封件213焊接相连；壳体100通过热管支撑密封件213分为上下两部分，下部为换热管束200的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位，所述壳体也为换热管束200重量的支撑结构件；每片换热管片210的下联箱管214、上联箱管216分别与凝结水进口集箱220、凝结水出口集箱230连接，形成一个完整的换热管束。

所述换热管片210由若干根平行的热管211、热管支撑密封件213、上联箱管216、水套管215、下联箱管214组成；所述热管211为轴向热管型式，热管下方吸热段置于烟气环境中，热管上方放热段置于凝结水环境中；所述水套管215，同心套装于热管上方放热段基管上，凝结水流经水套管与热管基管之间的夹套空腔，热管下方吸热段工质吸收烟气中的热量传递到热管上方放热段夹套内的凝结水中。

所述上联箱管216安装于换热管片210的每个水套管215的上端，所述下联箱管214安装于换热管片210的每个水套管215的下端，上联箱管216、下联箱管214将换热管片210上每个水套管215与热管211之间的管腔连成一体，并将若干热管211、水套管215连接成换热管片210；凝结水从下联箱管214进入，均匀分配到各水套管215内，凝结水吸收热管工质的热量后汇入上联箱管216，流出省煤器，有效解决水夹套管中存在气相空间的气阻问题，同时完成省煤器单片换热管片将烟气热量传递至凝结水的换热过程。

所述的换热管片210平面的方向与烟气的流向相同，若干换热管片210平行布置于省煤器壳体内，各换热管片下联箱管、上联箱管分别与凝结水进口集箱220、凝结水出口集箱230连接，形成完整的低温省煤器换热管束；凝结水从凝结水进口管221进入，经凝结水进口集箱，分配至各换热管片下联箱管，凝结水在换热管片中吸收热管放热段工质的热量后汇入上联箱管，各换热管片210的上联箱管216的凝结水最终汇集至凝结水出口集箱230，经凝结水出口管231流出省煤器，完成省煤器将烟气热量传递至凝结水的换热过程，有效解决水夹套管中存在的气相空间问题，防止气阻发生。

所述热管支撑密封件213，位于热管211的取热段与放热段之间，为长条形结构，开设有热管安装孔，孔的数量与换热管片上热管数量相同，孔的直径与热管的外径相匹配，热管与支撑密封件焊接固定，以用来支撑换热管片热管及相关部件的重量，同时，起到烟气与外界的隔绝的密封作用。

进一步地，每片换热管片210的热管支撑密封件213与相邻换热管片的热管支撑密封件焊接，以使换热管束形成一个整体；热管支撑密封件213的两端与壳体100的框架焊接，管束的重量得到了有效的支撑，并达到烟气侧与外界隔绝密封效果。

所述的热管211的吸热段管外设置有翅片，以增强热管烟气侧换热效果。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型具有管束结构简单、水侧排净彻底、水套管中无气相空间、能有效防止气阻发生，焊缝数量少、焊缝位置方便焊接、焊接质量有保证的特点，同时，省煤器结构紧凑，方便模块拼装，适用于大型电站锅炉低温省煤器结构。

附图说明

图1为现有技术热管低温省煤器结构示意图。

图2为本实用新型热管低温省煤器示意图。

图3为本实用新型热管低温省煤器换热管束示意图。

图4为本实用新型热管低温省煤器换热管束视图（图3的A向视图）。

图5为本实用新型热管低温省煤器换热管束视图（图3的B向视图）。

图6为本实用新型热管低温省煤器换热管片示意图。

图中：100、壳体；200、换热管束；210、换热管片；211、热管；212、翅片；213、热管支撑密封件；214、下联箱管；215、水套管；216、上联箱管；220、凝结水进口集箱；221、凝结水进口管；230、凝结水出口集箱；231、凝结水出口管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图2-6所示。

参见图2，一种防气阻型热管低温省煤器，换热元件为轴向热管型，包括壳体100、换热管束200两大部件。壳体100下部为换热管束200吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位的防护结构，同时，壳体100也为换热管束200重量的支撑结构件。

参见图3 ~ 6，对于换热管束200，由若干换热管片210、凝结水进口集箱220、凝结水进口管221、凝结水出口集箱230、凝结水出口管231组成。

单个换热管片210由若干根平行的热管211、热管支撑密封件213、下联箱管214、水套管215、上联箱管216组成。

热管211下段为吸热段，置于壳体100内烟气环境中，热管内工质吸收烟气的热量后，传递至热管211上段的放热段。

每根热管211的放热段，均同心套装有水套管215，下联箱管214安装于换热管片210上水套管215的下端，上联箱管216安装于换热管片210上水套管215的上端，上、下联箱将换热管片210上各水套管215内的管腔连成一体。

凝结水从进口管221进入，经凝结水进口集箱220，分配至每片换热管片210的下联箱管214后，再均匀分配到各水套管215内，水套管215内凝结水吸收热管211放热段工质的热量后汇入上联箱管216，各换热管片210的上联箱管216的凝结水最终汇集至凝结水出口集箱230，经凝结水出口接口231流出省煤器，完成省煤器将烟气热量传递至凝结水的换热过程。

参见图3 ~ 6，换热管片210的热管支撑密封件213，位于热管211取热段与放热段之间，为长条形结构，开设有热管211的安装孔，孔的数量与换热管片210上热管211的数量相同，孔的直径与热管的外径匹配，热管211与热管支撑密封件213焊接固定，以用来支撑换热管片211热管及相关部件的重量，也起到烟气与外界的密封作用。

每个换热管片的热管支撑密封件213与相邻换热管片的热管支撑密封件213焊接，以使换热管束200形成一个整体。另外，热管支撑密封件213两端与壳体100框架焊接，管束的重量得到了有效的支撑，并达到烟气侧与外界隔绝密封效果。

如图6所示，热管211吸热段可设置翅片212，以增强热管烟气侧换热效果。

参见图3 ~ 6，若干换热管片210顺着烟气的流向平行布置于低温省煤器壳体100内，形成完整的换热管束。

需要说明的是，本实用新型中换热管片210中热管211的数量、规格尺寸以及热管211之间的距离，以及换热管片210的数量及相互之间的距离，应根据各项目的热力计算及结构设计得出，本实用新型附图所示内容仅作示意说明。

上述实施例仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换（比如：冷流体为凝结水以外的其他介质、或采用本实用新型所示设备结构及技术的其他设备类型等），这些对本实用新型权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种防气阻型热管低温省煤器，其特征是：它包括壳体（100）与安装在壳体（100）中的换热管束（200），所述换热管束（200）由若干换热管片（210）、凝结水进口集箱（220）、凝结水进口管（221）、凝结水出口集箱（230）、凝结水出口管（231）组成，每排换热管片（210）通过热管支撑密封件（213）固定在壳体（100）中，相邻的热管支撑密封件（213）焊接相连；壳体（100）通过热管支撑密封件（213）分为上下两部分，下部为换热管束（200）的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位，所述壳体也为换热管束（200）重量的支撑结构件；每片换热管片（210）的下联箱管（214）、上联箱管（216）分别与凝结水进口集箱（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成一个完整的换热管束。

2.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述换热管片（210）由若干根平行的热管（211）、热管支撑密封件（213）、上联箱管（216）、水套管（215）、下联箱管（214）组成；所述热管（211）为轴向热管型式，热管下方吸热段置于烟气环境中，热管上方放热段置于凝结水环境中；所述水套管（215），同心套装于热管上方放热段基管上，凝结水流经水套管与热管基管之间的夹套空腔，热管下方吸热段工质吸收烟气中的热量传递到热管上方放热段夹套内的凝结水中。

3.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述上联箱管（216）安装于换热管片（210）的每个水套管（215）的上端，所述下联箱管（214）安装于换热管片（210）的每个水套管（215）的下端，上联箱管（216）、下联箱管（214）将换热管片（210）上每个水套管（215）与热管（211）之间的管腔连成一体，并将若干热管（211）、水套管（215）连接成换热管片（210）；凝结水从下联箱管（214）进入，均匀分配到各水套管（215）内，凝结水吸收热管工质的热量后汇入上联箱管（216），流出省煤器，有效解决水夹套管中存在气相空间的气阻问题，同时完成省煤器单片换热管片将烟气热量传递至凝结水的换热过程。

4.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述的换热管片（210）平面的方向与烟气的流向相同，若干换热管片（210）平行布置于省煤器壳体内，各换热管片下联箱管、上联箱管分别与凝结水进口集箱（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成完整的低温省煤器换热管束；凝结水从凝结水进口管（221）进入，经凝结水进口集箱，分配至各换热管片下联箱管，凝结水在换热管片中吸收热管放热段工质的热量后汇入上联箱管，各换热管片（210）的上联箱管（216）的凝结水最终汇集至凝结水出口集箱（230），经凝结水出口管（231）流出省煤器，完成省煤器将烟气热量传递至凝结水的换热过程，有效解决水夹套管中存在的气相空间问题，防止气阻发生。

5.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述热管支撑密封件（213），位于热管（211）的取热段与放热段之间，为长条形结构，开设有热管安装孔，孔的数量与换热管片上热管数量相同，孔的直径与热管的外径相匹配，热管与支撑密封件焊接固定，以用来支撑换热管片热管及相关部件的重量，同时，起到烟气与外界的隔绝的密封作用。

6.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述每片换热管片（210）的热管支撑密封件（213）与相邻换热管片的热管支撑密封件焊接，以使换热管束形成一个整体；热管支撑密封件（213）的两端与壳体（100）的框架焊接，管束的重量得到了有效的支撑，并达到烟气侧与外界隔绝密封效果。

7.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述的热管（211）的吸热段管外设置有翅片，以增强热管烟气侧换热效果。