[发明专利]一种高效套管式暖风器装置

说明书

本发明涉及一种高效套管式暖风器装置，该装置在外框架(9)内的一端上部设有蒸汽联箱(7)，该蒸汽联箱(7)的一端接进汽管(5)，另一端接内管(1)，所述内管(1)外套有外管(2)，外管(2)一端被外管管塞(3)封闭，外管(2)外壁绕有翅片(4)构成翅片管；在外框架(9)内的一端下部设有疏水联箱(8)，疏水联箱(8)的一端接疏水管(6)，另一端接外管(2)。该装置采用同轴式结构，热流体从内管进入，经折返室返向，并通过外管和内管之间的夹层通道返回。整个套管外壁沿管长方向温度分布趋于均匀，能够很好地避免热膨胀泄露、弯头冲刷泄露、出口疏水结冰等现象。具有结构紧凑、易于加工、成本低廉、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明涉及一种热电厂锅炉辅助设备，特别涉及一种用于控制锅炉低温腐蚀、节能降耗的高效套管式暖风器装置。

背景技术

锅炉暖风器是控制锅炉低温腐蚀的辅助设备。20世纪70年代，我国电厂锅炉低温腐蚀相当严重，当时的机电两部立题攻关，成果之一就是采用暖风器设备。在冬季气温较低的时候、锅炉启动及低负荷运行期间、锅炉排烟温度较低的时候，采用蒸汽暖风器，将外界空气温度升高一定幅度后，再送入锅炉空气预热器。电站锅炉的空气预热器入口端采用暖风器后，可以避免在预热器金属表面造成的氧腐蚀和三氧化硫造成的硫酸腐蚀，使金属壁的积灰大为减轻，不致因堵灰造成引风阻力的增加，从而大大延长空气预热器的使用寿命，确保机组的安全运行。

目前电站使用的暖风器存在以下问题：工质侧进口为过热蒸汽，中间为饱和蒸汽和凝结水的混合物，出口为过冷水，沿管长方向管壁温差较大，造成管束沿管长方向的整体热膨胀，导致在薄弱的焊缝处拉裂，造成泄漏事故；外界温度较低时，还易造成暖风器出口结冰现象；此外，盘管式暖风器的弯头在长期运行过程中，经受蒸汽和凝结水的冲刷，极易发生泄漏事故。传统暖风器的特殊构造导致其积灰后不易清洗，极易堵塞，风侧阻力大大增加，从而使得辅机功耗增加，机组带负荷能力降低。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的问题是针对传统电站锅炉暖风器堵塞和泄露的问题，提出一种制造工艺简单，造价低廉，安装使用方便，能长期安全稳定运行的高效套管式暖风器装置。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案为：以蒸汽抽汽为工作热源，通入暖风器，冷空气横向冲刷暖风器翅片管束，通过蒸汽与冷空气之间的换热来提高空气预热器入口的空气温度，从而避免锅炉低温腐蚀。

本发明的一种高效套管式暖风器装置包括内管、外管、外管管塞、翅片、进汽管、疏水管、蒸汽联箱、疏水联箱和外框架；在外框架内的一端上部设有蒸汽联箱，该蒸汽联箱的一端接进汽管，另一端接内管，所述内管外套有外管，外管一端被外管管塞封闭，外管外壁绕有翅片构成翅片管；在外框架内的一端下部设有疏水联箱，疏水联箱的一端接疏水管，另一端接外管。

其中，内管和外管同轴嵌套，内管经由折返室和内外管夹层构成连续通道，蒸汽进口和疏水出口位于暖风器的蒸汽联箱一端。

外管外绕有翅片构成翅片管，冷流体横向冲刷翅片管与管内热流体进行热交换。

加热蒸汽经进汽管进入蒸汽联箱扩容后，由翅片管入口均匀分配给每一组翅片管；冷凝水经疏水出口汇合至疏水联箱，通过疏水管排出。

翅片管折返端与外框架不焊接固定，随温度变化可自由移动伸缩。

本发明利用同轴套管改变了加热蒸汽在暖风器内的流动方式，将加热用辅助蒸汽通入暖风器的蒸汽联箱，扩容后均匀分配给各内管，依次流过内管、折返室及内外管夹层空间，蒸汽将热量传递给翅片，翅片再将热量传递给冷风，在热量传递过程中蒸汽冷凝放热，变成凝结水沿管壁滚落，利用凝结水的自重返回到疏水侧联箱，并通过疏水管排出。

所述蒸汽联箱和疏水联箱间有隔层，把蒸汽与凝结水分离开来，为阻止蒸汽联箱和疏水联箱间的传热，隔层可采用双层，中间加空气层的方式实现。