[实用新型]一种使用翅片椭圆管的锅炉热水暖风器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热交换器，具体涉及一种利用热水加热冷空气的使用翅片椭圆管的锅炉暖风器，可以应用于电站锅炉和工业锅炉。

背景技术

我国用于火力发电的煤中都存在不同含量的硫，有些硫的含量还比较高。硫燃烧后生成SO₂，其中小部分SO₂又会进一步转变成SO₃，SO₂和SO₃与烟气内的水蒸气结合会生成硫酸蒸汽，当温度低于硫酸结露点温度时，硫酸蒸汽会在锅炉受热面凝结，对受热面产生腐蚀，影响锅炉机组的安全运行。

我国一些地区的年最大温差可达50～60℃，而一般锅炉的设计冷空气温度为30℃左右，所以在寒冷的冬季，排烟温度不变的情况下，空气预热器入口温度会远低于设计值，发生低温腐蚀的概率大大增加。

目前防止空气预热器冷端低温腐蚀、积灰和堵灰的常用方法主要是加装暖风器和采用热风再循环。暖风器又叫前置式空气预热器，主要利用汽轮机低压缸抽汽加热冷空气，以提高空气预热器入口的空气温度，防止低温腐蚀的发生，是目前电厂最常用且经济的方法；采用热风再循环是将空气预热器出口的部分热风加入到送风机入口处与冷风混合，从而使混合后的空气温度提高到锅炉进风要求后再进入锅炉，这种方法可以有效的防止低温腐蚀，是一种较为常用的方法，但经济性不如采用暖风器。目前我国电厂一般采用加装暖风器或者暖风器与热风再循环结合的方法，尤其是在北方，暖风器的应用更加普遍。

暖风器的应用提高了空气预热器入口的空气温度，可以防止空气预热器冷端的低温腐蚀和堵灰，能改善锅炉的燃烧状况，同时还可以利用一部分烟气余热，提高锅炉效率，进而提高电厂经济性。

但是，目前暖风器的应用还存在一些问题，如换热效率有待于进一步提高、泄漏、水击等，采用汽轮机低压缸抽汽加热冷空气虽然可以在一定程度上防止低温腐蚀，但对电厂效率的提高不是很明显，有些时候甚至降低电厂效率。

目前的蒸汽暖风器一般采用多流程纵向并列布置，所用工质为汽轮机低压缸的抽汽，冷却后的疏水送入除氧器。由于疏水出口并不在管束的最低点，容易造成疏水的积聚，冬天温度低时还会结冰，损坏管道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种使用翅片椭圆管的锅炉热水暖风器，这种暖风器拥有独立的水循环系统，不对原有系统产生任何改变，可以有效利用烟气的余热加热冷空气，提高空气预热器进口空气温度，预防低温腐蚀的发生，相比于传统的暖风器可以进一步提高换热效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种使用翅片椭圆管的锅炉热水暖风器，，包括有热水进口集箱1，换热管2的一端与热水进口集箱1相连，另一端与热水出口集箱3相连，换热管2’的一端与热水进口集箱1相连，另一端与热水出口集箱3’相连；换热管2和换热管2’夹角为55°--65°，均采用翅片椭圆管结构；热水出口集箱3和热水出口集箱3’处于同一水平面上。

换热管2或换热管2’均采用翅片椭圆管结构，它包括一个椭圆光管4，椭圆光管4的外侧配置有翅片5。翅片5可以是矩形或椭圆形。

利用除尘器后的烟气加热烟气冷却器中的循环水，加热后的循环水送到本实用新型将热量传递给冷空气，放热后的循环水回到烟气冷却器再次吸收热量，达到循环利用的目的。

考虑到本实用新型中管内工质为水，管外工质为冷空气，所以管外侧的换热系数远低于管内侧，为了达到强化传热的目的，本实用新型采用翅片管将换热系数较低的管外侧表面进行扩展，选用翅片椭圆管簇。翅片椭圆管簇具有以下优点：

①翅片椭圆管簇换热器放热系数比相应的翅片圆管簇换热器的放热系数要大25％～30％。这主要是因为椭圆管接近流线形，流体与壁面接触良好，其次是因为同样的翅片面积椭圆管数多，管与翅片接触面积大，且结合紧密，因此，翅片椭圆管肋化效率高。

②管数相同、翅片高度相当，则翅片椭圆管簇的迎风面积、体积和翅片面积都比相应的翅片圆管簇约小20％，因此减少了金属耗量。

③管数相等或传热面积相等，则翅片椭圆管簇的风阻力损失比翅片圆管簇的风阻力损失小得多。当然，这与风速及椭圆管的长半径和短半径之比(椭圆度X)有关。试验表明，基管直径相同，排列方式及管间距相同，当X＝2～2.5，迎风风速为3～5m/s时，椭圆管簇的阻力压降是圆管簇的0.2～0.4倍。所以欲求实现低风阻力，采用翅片椭圆管簇换热器是最佳选择。阻力损失小，可减小所选风机的功率，降低风机噪声。