[发明专利]一种空气预热器

说明书

本发明公开了一种空气预热器，尤其涉及煤制煤气工艺用将空气温度加热到500℃以上的空气预热器，该空气预热器的两侧管板均有有效的冷却和使空气流动均匀的措施，保证空气在壳程中尤其是管板处均匀分布，为管板提供均匀有效的冷却，避免严重的温差热应力而导致的失效。

技术领域

本发明涉及一种空气预热器，尤其涉及煤制煤气工艺用将空气温度加热到500℃以上的空气预热器。

背景技术

煤制煤气是将煤在缺氧情况下加热到一定的温度后转变为煤气和其他副产物的工艺，加热煤的热量由一部分煤燃烧来提供。反应炉反应后产生的煤气温度很高，携带大量的热能，而外送成品煤气需要保持在常温左右，因此工艺中设计有很多热能回收设备，既能回收热能又能将煤气温度降低至所需温度。空气预热器是工艺中热能回收设备之一，其作用是将煤在反应炉中燃烧用的空气加热，空气被加热的温度越高，意味着在相同炉膛温度的情况下所需燃烧的煤量越少，即整个系统就越节能。

目前公知的空气预热器，一种是传统的固定管板式的管壳式空气预热器，由于结构限制，该种结构的空气预热器不适用于500℃以上的工况；另一种是每根换热管均安装有膨胀器的管壳式空气预热器，该种结构的空气预热器适用于500℃以上的工况，在炭黑生产线中有成熟的应用。然而，煤制煤气工艺中空气和煤气的流量比例导致空气预热器设计呈短、粗状，折流板数量少，空气在壳程中无法保证均匀的分布，形成流动死区，设备工作时承受严重的温差热应力，尤其是管板，空气在入口对侧区域形成流动死区，这种流动分布不均匀导致管板受热不均匀，产生严重的温差热应力，管板短时间内发生失效。因此，急需一种改进的新型空气预热器，适用于500℃以上高温工况，且不存在严重的热应力不均匀导致的失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种空气预热器，该空气预热器的两侧管板均有有效的冷却和使空气流动均匀的措施，其有益效果为：保证空气在壳程中尤其是管板处均匀分布，为管板提供均匀有效的冷却，避免严重的温差热应力而导致的失效。

为解决上述问题，本发明一种空气预热器，包括换热管、折流板、壳体、热侧管板、冷侧管板、膨胀器、烟箱一、烟箱二、空气进口、空气出口、分流板、旁路管，热侧管板位于高温烟气侧，为双层管板，其内部通入强制冷却空气，冷侧管板位于低温烟气侧，在与其相邻的折流板间设一块分流板，分流板将一部分空气引流到靠近冷侧管板一侧的空腔，并经旁路管引入至壳体中间某处，与另一部分空气汇合，因此，两块管板均得到了有效的冷却，避免了严重的热应力不均匀，进而保证了设备安全运行。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

图1示出本发明的示意图。本发明一种空气预热器，包括换热管、折流板、壳体、热侧管板、冷侧管板、膨胀器、烟箱一、烟箱二、空气进口、空气出口、分流板、旁路管，热侧管板由管板一、管板二、袖管、冷却风进口管、冷却风出口管组成，具体实施方式如下：

多根换热管1按某种排列规律均穿过交错布置的折流板2，换热管1和折流板2组成的管束置于圆筒形壳体3内，壳体3一端设有热侧管板4，另一端设有冷侧管板5，两块管板上均有与换热管位置和数量相对应的管孔，换热管1两端均分别穿过两块管板的管孔，其一端与热侧管板4外侧连接，其另一端安装有膨胀器6，膨胀器6与冷侧管板5外侧连接，热侧管板4外侧连接烟箱一7，为高温烟气进口，冷侧管板5外侧连接烟箱二8，为低温烟气出口，壳体3侧面在冷侧管板5与其相邻的折流板之间范围内开孔并连接空气进口9，壳体3侧面在热侧管板4与其相邻的折流板之间范围内开孔并连接空气出口10。