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一种正反螺旋翅片真空热管省煤器装置的制作方法
点击次数:49 更新时间:2023-12-27

  1.本实用新型涉及电厂烟气处理领域,尤其涉及一种正反螺旋翅片真空热管省煤器装置。背景技术:2.省煤器主要是一种布置于锅炉尾部烟道的换热装置,主要用于吸收锅炉尾部烟气预热,提高锅炉效率节约燃煤耗量。火力发电厂在我国电力行业仍具有举足轻重的地位,目前火力发电厂目前运行现状主要是燃煤的不均匀性,负荷的变化性对燃煤锅炉的运行提出了更高的要求。3.目前,国内电厂烟气换热器低温省煤器均采用传统的水管式气水换热器,换热管直接安装于烟道内部。由于受来水温度及烟道内复杂的气流环境的影响,传统低温省煤器普遍面临低温腐蚀、泄露阻塞、传热效果差的情况。随着环保形式的日益严峻,火力发电厂后期改造量巨大,造成原有的烟道式布置空间满足不了日益严格的环保要求。为了更好的保证火力发电厂的尾部烟道的使用寿命,提高换热效率同时改变现有设备的空间形式,引入新型传热效果高且占地空间更优的换热器形式迫在眉睫。技术实现要素:4.针对目前电厂低温省煤器普遍面临传热效果差、占据空间大、换热管易积灰和磨损以及换热管破裂会造成大量冷却水泄漏到烟气中的问题,本实用新型提供一种正反螺旋翅片真空热管省煤器装置。具体地,本实用新型的技术方案如下所示。5.一种正反螺旋翅片真空热管省煤器装置,包括:烟气换热箱、冷却箱、真空热管。其中:所述冷却箱固定在烟气换热箱的顶部,两者的内腔相互隔离。所述真空热管竖向固定在烟气换热箱上,且真空热管的上端位于所述冷却箱中,该冷却箱上具有进液口和出液口。所述烟气换热箱的侧壁具有进气口,其对侧的烟气换热箱侧壁上具有出气口,所述进气口和出气口之间分布有若干竖向设置的真空热管,该真空热管的外壁上沿着其高度方向连接有螺旋翅片,且在烟气从所述进气口到出气口的流经路径上,相邻真空热管上的所述螺旋翅片的螺旋方向相反,以提高通过的烟气的混乱程度。6.进一步地,在烟气从所述进气口到出气口的流经路径上分布有若干列所述真空热管,相邻真空热管间隔分布,且相邻的两列真空热管上的所述螺旋翅片的螺旋方向相反。7.进一步地,所述螺旋翅片包括正向螺旋翅片、反向螺旋翅片,相邻真空热管上分别连接所述正向螺旋翅片、反向螺旋翅片。8.进一步地,所述真空热管为真空管,其管腔中盛装有水,以作为循环换热介质。可选地,所述真空热管的真空度为1.2×10-3~1.5×10-4pa。9.进一步地,所述真空热管中的水的高度为(0.2~0.35)×a,所述a为真空热管位于烟气换热箱中部分的高度。10.进一步地,所述真空热管的上端依次穿过所述烟气换热箱顶壁、冷却箱的底面后进入冷却箱的内腔中,且真空热管的侧壁余所述顶壁、底面之间均密封连接。11.进一步地,所述真空热管通过支撑件固定在烟气换热箱中,且所述支撑件固定连接在烟气换热箱内壁上,所述真空热管与支撑件固定连接。12.进一步地,所述真空热管的材质包括铝合金、不锈钢等中的任意一种。13.与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:14.(1)本实用新型的正反螺旋翅片真空热管省煤器装置通过若干根并列分布、而且相互独立的真空热管代替传统的电厂低温省煤器中换热器,不仅可以有效降低装置的体积,而且由于真空热管利用的是其中的水相变传热的方式进行换热,具有更好的换热效率。15.(2)由于烟气换热箱内的真空热管之间相互独立,而且其中的仅有少量的水作为换热介质,即使某真空热管在烟尘长时间不断冲刷下出现了破裂,也仅仅泄露出的该真空热管中的少量水,其可以随烟气快速挥发排出,避免了产生传统低温省煤器一样由于换热管破裂而造成大量水泄漏到烟气中,进而导致烟尘堵塞排烟管道的问题。16.(3)本实用新型通过在相邻真空热管上设置螺旋方向相反的螺旋翅片,从而在烟气经过的过程中利用这两种螺旋翅片组合形成的特殊流场特性,使烟气的流动方向不断被切换改变,可以显着增加烟气的混乱度,有效地利用真空热管有限的换热面积增加换热效率。同时烟气流场混乱度的增加有效降低了后翅片间的积灰,有利于延长设备使用寿命。附图说明17.图1为本实用新型实施例中重力式热管低温省煤器的主视图。18.图2为本实用新型实施例中真空热管和螺旋翅片的主视图。19.图中标记代表:1-烟气换热箱、2-冷却箱、3-真空热管、4-正向螺旋翅片、5-反向螺旋翅片、6-支撑件、101-进气口、102-出气口、201-进液口、202-出液口。具体实施方式20.应该指出,在本实用新型的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,并不对结构起限定作用,仅是为了便于描述本实用新型,而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。现结合说明书附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步说明。21.参考图1和图2,示例一种正反螺旋翅片真空热管省煤器装置,包括:烟气换热箱1、冷却箱2、真空热管3。其中:22.所述烟气换热箱1和冷却箱2均为箱体,且所述冷却箱2焊接固定在烟气换热箱1的顶部,两者之间具有隔热板(如岩棉板等),以防止冷却箱2中的冷媒向烟气换热箱1中泄露。该烟气换热箱1的左、右两侧壁上分别具有进气口101,出气口102,所述出气口102位于进气口101的对侧,以便于烟气的输入和排出。所述冷却箱2上具有进液口201和出液口202,以便于冷媒(如水等)的输入和排出。23.所述真空热管3为管腔中呈真空状态的密封管,其管腔中盛装有水作为循环换热介质,所述真空热管3中的真空度在1.2×10-3~1.5×10-4pa之间。所述真空热管3中的水的高度在(0.2~0.35)×a之间任意可选,如0.2a、0.25a、0.3a、0.35a等,所述a为真空热管3位于烟气换热箱1中部分的高度。所述真空热管3的材质可选为铝合金或不锈钢等。24.所述真空热管3竖向固定在烟气换热箱1上,所述真空热管3的上端依次穿过所述烟气换热箱1顶壁、冷却箱2的底面后进入冷却箱2的内腔中,且真空热管3的侧壁与所述顶壁、底面之间均通过焊接等方式密封连接。所述进气口101和出气口102之间分布有若干列竖向设置的真空热管3。当真空热管3中的水受到高温烟气加热后气化成水蒸气向上运行,而高温烟气被真空热管3中的水吸热后变成低温烟气从出气口102排入排烟管道。所述水蒸气上升至真空热管3的上部后,在冷却箱2中冷媒的作用下降温形成冷凝水,冷凝水在自身重力作用下沉降到真空热管3底部再次与高温烟气换热。通过不断重复上述的相变换热过程,可将高温烟气中的热量不断转移到冷却箱2中冷媒中。25.通过采用若干根并列分布、而且相互独立的真空热管3代替传统的电厂低温省煤器中换热器,不仅可以有效降低装置的体积,而且由于真空热管3利用的是其中的水相变传热的方式进行换热,具有更好的换热效率。另外,由于烟气换热箱1内的真空热管之间相互独立,而且其中的仅有少量的水作为换热介质,即使某真空热管3在烟尘长时间不断冲刷下出现了破裂,也仅仅泄露出的该真空热管3中的少量水,其可以随烟气快速挥发排出,避免了产生传统低温省煤器一样由于换热管破裂而造成大量水泄漏到烟气中,进而导致烟尘堵塞排烟管道的问题。26.进一步地,所述真空热管3的外壁上沿着其高度方向连接有螺旋翅片,所述螺旋翅片包括正向螺旋翅片4、反向螺旋翅片5,相邻真空热管3上分别连接所述正向螺旋翅片4、反向螺旋翅片5。在烟气从所述进气口101到出气口102的流经路径上分布有若干列所述真空热管3,相邻真空热管3间隔分布,且相邻的两列真空热管3上的所述螺旋翅片的螺旋方向相反,既具有所述正向螺旋翅片4、反向螺旋翅片5的真空热管列交错分布。通过在相邻真空热管3上设置螺旋方向相反的螺旋翅片,从而在烟气经过的过程中利用这两种螺旋翅片组合形成的特殊流场特性,使烟气的流动方向不断被切换改变(参考图2),可以显着增加烟气的混乱度,有效地利用真空热管3有限的换热面积增加换热效率。同时烟气流场混乱度的增加有效降低了后翅片间的积灰,有利于延长设备使用寿命。27.参考图1,在另一实施例中,上述实施例示例的正反螺旋翅片真空热管省煤器装置中,所述真空热管3通过支撑件6固定在烟气换热箱1中,且所述支撑件6固定连接在烟气换热箱1内壁上,所述真空热管3与支撑件6固定连接。28.*后,需要说明的是,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。