[发明专利]一种基于波纹换热翅片减缓积灰强化换热的换热系统

说明书

技术领域

本发明属于强化换热技术领域，涉及一种基于波纹换热翅片减缓积灰强化换热的换热系统。

背景技术

排烟热损失是电站锅炉各项热损失中最大的一项，一般为5％～8％，占到锅炉整个热损失的80％左右。随着节能减排政策的大力实施，火电厂烟气余热利用成为现阶段研究和改造的重点之一，而低温省煤器作为排烟余热利用的主要设备得到了广泛应用，它是在空气预热器与静电除尘器之间加装换热器，将静电除尘器入口烟温降低至90℃左右，吸收的热量可以用来加热凝结水、暖风器或者净烟气等。但由于尾部烟气含灰量大，换热端差小，低温省煤器的换热能力、阻力特性、防积灰磨损特性成为制约改造成功的主要因素。

低温省煤器的换热管最为普遍的是采用螺旋翅片管和H翅片管。螺旋翅片管换热能力强，但防积灰磨损能力较差，适用于煤质稳定、积灰磨损较弱的电厂，但国内目前煤质不稳定，尾部烟气积灰磨损特性较强，且脱硝系统的氨逃逸率偏高，限制了螺旋翅片管的使用。H翅片管换热能力较差，但其依靠超强的防积灰磨损能力得到了广泛的使用。但实际运行表明，在烟气积灰磨损特性强的电厂，H翅片管的背风面存在积灰现象，严重的甚至导致换热管间积灰搭桥，影响了设备的换热效果。经研究分析，主要原因是烟气流经换热管后，会在背风面形成低速卡门涡流区，颗粒较小的积灰被卷进涡流区，粘附在管壁表面，而颗粒较大的飞灰随着惯性从换热管两侧流过，无法对涡流区实施有效的冲刷，导致积灰严重。

基管多采用圆管，少数采用椭圆管。圆管制作简单，应用广泛，但阻力大，尾迹区涡流大，背风面容易积灰。椭圆管是在圆管的基础上，通过椭圆模具冷拔而成，阻力较常规圆管低10％，换热能力与圆管相当，但其尾迹区仍有优化空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于波纹换热翅片减缓积灰强化换热的换热系统，该系统的中换热基管的背面不易积灰，换热效果较好，并且烟气阻力及尾迹区涡流较小。

为达到上述目的，本发明所述的基于波纹换热翅片减缓积灰强化换热的换热系统包括烟道及换热器，其中，换热器包括若干换热基管及若干换热翅片，各换热基管均呈蛇形分布，各换热基管一端的工质入口及另一端的工质出口均位于烟道外，各换热基管的中部均位于烟道内，各换热翅片均位于烟道内，每个换热翅片均套接于各换热基管的外壁上，各换热翅片的侧面均设置有强化换热波纹及用于将烟道内烟气中的飞灰引导至换热基管的尾迹区的防积灰波纹。

换热基管与换热翅片之间相焊接。

所述换热翅片为单管翅片或多管翅片。

所述强化换热波纹包括若干对第一波纹，其中一对波纹管对应一根换热基管，一对第一波纹中的两条第一波纹位于对应换热基管的两侧。

防积灰波纹包括若干对第二波纹，其中，一对第二波纹对应一对第一波纹，各对第二波纹中的两个第二波纹分别位于对应对第一波纹的两侧。

防积灰波纹与强化换热波纹的凹凸方向相同。

防积灰波纹与强化换热波纹的凹凸方向相反。

所述换热基管为翼型结构、圆管结构、椭圆管结构。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于波纹换热翅片减缓积灰强化换热的换热系统包括烟道及换热器，换热器包括若干换热基管及若干换热翅片，在工作时，换热基管中的工质与烟道中的烟气进行换热，在使用时，烟道内烟气中的飞灰在防积灰波纹的引导下进入到换热基管的尾迹区，并通过所述飞灰来冲刷尾迹区的细灰，防止换热基管间积灰搭桥，从而提高换热系统的防积灰能力，同时提高换热系统的换热效率。另外，换热翅片套接于换热基管上，通过换热翅片增大换热面积，从而减少换热器的尺寸，同时通过换热翅片上的强化换热波纹来强化换热，从而增大换热器的换热系数，进而提高换热系统的换热能力，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中换热翅片3的结构示意图；

图3为本发明中换热翅片3的侧面图；

图4为本发明中换热基管4的结构示意图；

图5为本发明中换热基管4的侧面图。

其中，1为烟道、2为换热器、3为换热翅片、4为换热基管、5为防积灰波纹、6为强化换热波纹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：