本发明涉及节能设备,具体涉及径向热管省煤器。
背景技术:
1、省煤器是对工业锅炉所排放的大量中、低温烟气进行余热回收的重要设备。目前所采用的省煤器多为翅片管式省煤器,这种翅片管式省煤器存在的缺点是:烟气中常带有大量灰粒,特别是采用固体燃料时,大量的灰粒冲击和切削翅片管受热面,同时在管壁温度低于烟气露点时,烟气中的二氧化硫、三氧化硫与水蒸气结合形成弱酸或中强酸,从而对翅片管进行酸腐蚀,磨损及酸蚀会造成省煤器的翅片管受热面过早泄露,导致翅片管省煤器的使用寿命很短,甚至不到一个月,大量的维修费用也增加了企业使用成本。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种运行稳定性高且使用寿命长的径向热管省煤器。
2、为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:径向热管省煤器,包括支承于支撑框架中的径向热管换热器,所述径向热管换热器包括:若干径向换热模块,各径向换热模块顺序排列组装形成具有进烟口及出烟口的烟道,在烟道的进烟口设置有用以实时检测烟气流量的实时烟气流量检测仪,在烟道的出烟口设置有用以实时检测烟气温度的测温仪,所述径向换热模块包括:进水集箱、出水集箱,以及前、后敞口的箱体,在箱体的左右侧板之间支承有若干根呈水平布置的径向热管;所述径向热管的结构包括:外管及内管,内管穿设于外管中,外管的两侧管端分别通过封盖密封连接内管外壁,以使内管、外管及各封盖共同形成环状间隙,在环状间隙内充有换热工质,在每根径向热管的外管外壁上沿其长度方向安装有螺旋翅片;各径向热管在箱体内整齐排列形成沿烟气流动方向呈上下间隔布置的若干层热管管排,每层热管管排中各径向热管的内管伸出对应箱体侧板并通过若干弯头连接形成左右对称的换热管路,每层换热管路均由中间进水且前后两端出水,奇数层热管管排形成的换热管路的进水口与出水口均位于箱体左侧,偶数层热管管排形成的换热管路的进水口与出水口均位于箱体右侧,所有奇层数换热管排的进水口与左进水集箱连通,所有偶数层换热管排的出水口与右进水集箱连通,并且左进水集箱与右进水集箱呈左右对称布置;所有奇层数换热管排的前出水口与左前出水集箱连通,所有偶数层换热管排的前水出口与右前出水集箱连通,并且左前出水集箱与右前出水集箱呈左右对称布置;所有奇层数换热管排的后出水口与左后出水集箱连通,所有偶数层换热管排的后出水口与右后出水集箱连通,并且左后出水集箱与右后出水集箱呈左右对称布置;在每个进水集箱上设置有用以自动调节进水量的进水组件,在每个出水集箱上设置有用以自动调节出水量的出水组件,在每排热管管排的径向热管迎烟侧均设置有引流防磨组件。进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:每根径向热管的管端与对应侧的箱体侧板之间的安装结构具体为:在箱体的侧板上设置有安装孔,安装孔的口径大于径向热管的螺旋翅片的外径,径向热管的管端从侧板的安装孔向外穿出于对应侧板、直至径向热管的螺旋翅片伸入安装孔;在伸出于侧板的径向热管的外管外部套有套管,套管的外侧管端密封焊接固定于对应外管外壁,在套管的外部套有碗型封盖,所述碗形封盖的一端与套管外壁焊接密封,碗形封盖的另一端罩住对应侧板的安装孔并与对应侧板焊接密封。
3、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:在径向热管的外管外壁上设置有充质口,在充质口处设置有充质机构,充质机构能在充质时允许工质进入环状间隙且在充质后不允许环状间隙中的工质从充质口逸出,所述充质机构的结构包括:充质本体,充质本体设置有进口及出口,充质本体的进口设置有能打开或关闭进口的密封盖,充质本体的出口与径向热管的外管外壁上的充质口对接连通,在充质本体的内部设置有将进口与出口相连通的充质通道,在充质通道的内部设置有密封面,在对着密封面的充质本体侧壁上开有安装口,在安装口与密封面之间的充质通道中设置有从安装口向密封面延伸的若干根导向柱,各导向柱形成导向通道,在导向通道中滑动设置有密封板,在安装口处可拆卸的安装有用以封闭安装口的盖板,在位于充质通道的盖板侧壁上固定有弹簧座,在弹簧座与密封板之间连接有弹簧,弹簧的一端抵着弹簧座、另一端抵着密封板,密封板在弹簧的弹力作用下始终具有沿导向柱逆着充质方向顶紧在密封面以截断充质通道的趋势。
4、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:径向热管换热器在支撑框架上的具体安装结构为:在径向热管换热器的左、右两侧分别固定有若干根横梁,在每根横梁的两端底部分别固定有滑动支座,在支撑框架上设置有若干限位槽,支撑框架的限位槽与各横梁的滑动支座一一对应,每个滑动支座的口径小于对应限位槽的口径,径向热管换热器通过将各横梁两端的滑动支座支承于对应限位槽中而支承在支撑框架上。
5、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:横梁包括若干段顺序排列的支撑梁,相邻支撑梁之间通过膨胀节相连接固定。
6、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:引流防磨组件的结构包括:布置于每排径向热管迎烟面正前方的若干根防磨引流管,各防磨引流管沿烟气流动方向依次排列,在沿烟气流动方向的第一根防磨引流管的迎烟面上固定安装有分流片。
7、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:相邻两根防磨引流管之间通过u形固定耳及固定杆相连接固定。
8、进一步地,前述的径向热管省煤器,其中:进水组件的结构包括:在进水集箱上安装有若干进水口,每个进水口连通有两根并联的进水旁管,在每根进水旁管上安装有进水调节阀,各进水旁通与进水总管相连通;出水组件的结构包括:在出水集箱上安装有若干出水口,每个出水口连通有两根并联的出水旁管,在每根出水旁管上安装有出水调节阀,各出水旁管与出水总管相连通。
9、通过上述技术方案的实施,本发明的有益效果是:(1)换热模块各层热管管排均采用中间进水两边出水的方式,减少冷媒在热媒中流动距离和时间,使得热管运行更加高效平稳;(2)换热模块采用奇数层热管管排的进水集箱及出水集箱与偶数层热管管排的进水集箱及出水集箱左右对称布置,同时由于各层热管管排均采用中间进水两边出水的方式,这样能使径向换热模块中奇数层热管管排中换热冷媒的流动方向与偶数层热管管排中换热冷媒的流动方向为逆向流动,从而大大减少径向热管换热器共振发生概率,使设备整体运行更平稳;(3)通过引流防磨组件的设计,有效保护了径向热管的迎烟面,使设备更耐磨损;(4)采用水平布置的径向热管,使设备更耐低温腐蚀,结构更紧凑,安装更方便,并且当单根径向热管的翅片外管破损时,热管换热器整体仍能正常运行,运行稳定性及使用安全性更高;(5)充质及检修方便;(6)对径向热管安装于箱体的结构进行设计,不仅能对径向热管的管端与对应侧板之间间隙进行有效密封;而且能有效保护了径向热管管体,延长了径向热管及设备整体的使用寿命,提高了设备的使用稳定性与使用安全性;(7)通过各进水组件及出水组件等智能疏水组件、以及实时烟气流量检测仪及测温仪组成的疏水系统,能根据实际运行工况中烟道进口的烟气流量及烟道出口的烟气温度来自动调整增减流经各径向换热模块内管的冷媒流量,确保从烟道出口排出的烟温为90℃,不仅保证了设备本身能平稳运行,而且也为后续电除尘提供最佳温度的烟气,确保后道低低温电除尘系统高效稳定顺行。
1.径向热管省煤器,其特征在于:包括支承于支撑框架中的径向热管换热器,所述径向热管换热器包括:若干径向换热模块,各径向换热模块顺序排列组装形成具有进烟口及出烟口的烟道,在烟道的进烟口设置有用以实时检测烟气流量的实时烟气流量检测仪,在烟道的出烟口设置有用以实时检测烟气温度的测温仪,所述径向换热模块包括:进水集箱、出水集箱,以及前、后敞口的箱体,在箱体的左右侧板之间支承有若干根呈水平布置的径向热管;所述径向热管的结构包括:外管及内管,内管穿设于外管中,外管的两侧管端分别通过封盖密封连接内管外壁,以使内管、外管及各封盖共同形成环状间隙,在环状间隙内充有换热工质,在每根径向热管的外管外壁上沿其长度方向安装有螺旋翅片;各径向热管在箱体内整齐排列形成沿烟气流动方向呈上下间隔布置的若干层热管管排,每层热管管排中各径向热管的内管伸出对应箱体侧板并通过若干弯头连接形成左右对称的换热管路,每层换热管路均由中间进水且前后两端出水,奇数层热管管排形成的换热管路的进水口与出水口均位于箱体左侧,偶数层热管管排形成的换热管路的进水口与出水口均位于箱体右侧,所有奇层数换热管排的进水口与左进水集箱连通,所有偶数层换热管排的出水口与右进水集箱连通,并且左进水集箱与右进水集箱呈左右对称布置;所有奇层数换热管排的前出水口与左前出水集箱连通,所有偶数层换热管排的前水出口与右前出水集箱连通,并且左前出水集箱与右前出水集箱呈左右对称布置;所有奇层数换热管排的后出水口与左后出水集箱连通,所有偶数层换热管排的后出水口与右后出水集箱连通,并且左后出水集箱与右后出水集箱呈左右对称布置;在每个进水集箱上设置有用以自动调节进水量的进水组件,在每个出水集箱上设置有用以自动调节出水量的出水组件,在每排热管管排的径向热管迎烟侧均设置有引流防磨组件。
2.根据权利要求1所述的径向热管省煤器,其特征在于:每根径向热管的管端与对应侧的箱体侧板之间的安装结构具体为:在箱体的侧板上设置有安装孔,安装孔的口径大于径向热管的螺旋翅片的外径,径向热管的管端从侧板的安装孔向外穿出于对应侧板、直至径向热管的螺旋翅片伸入安装孔;在伸出于侧板的径向热管的外管外部套有套管,套管的外侧管端密封焊接固定于对应外管外壁,在套管的外部套有碗型封盖,所述碗形封盖的一端与套管外壁焊接密封,碗形封盖的另一端罩住对应侧板的安装孔并与对应侧板焊接密封。
3.根据权利要求1所述的径向热管省煤器,其特征在于:在径向热管的外管外壁上设置有充质口,在充质口处设置有充质机构,充质机构能在充质时允许工质进入环状间隙且在充质后不允许环状间隙中的工质从充质口逸出,所述充质机构的结构包括:充质本体,充质本体设置有进口及出口,充质本体的进口设置有能打开或关闭进口的密封盖,充质本体的出口与径向热管的外管外壁上的充质口对接连通,在充质本体的内部设置有将进口与出口相连通的充质通道,在充质通道的内部设置有密封面,在对着密封面的充质本体侧壁上开有安装口,在安装口与密封面之间的充质通道中设置有从安装口向密封面延伸的若干根导向柱,各导向柱形成导向通道,在导向通道中滑动设置有密封板,在安装口处可拆卸的安装有用以封闭安装口的盖板,在位于充质通道的盖板侧壁上固定有弹簧座,在弹簧座与密封板之间连接有弹簧,弹簧的一端抵着弹簧座、另一端抵着密封板,密封板在弹簧的弹力作用下始终具有沿导向柱逆着充质方向顶紧在密封面以截断充质通道的趋势。
4.根据权利要求1所述的径向热管省煤器,其特征在于:径向热管换热器在支撑框架上的具体安装结构为:在径向热管换热器的左、右两侧分别固定有若干根横梁,在每根横梁的两端底部分别固定有滑动支座,在支撑框架上设置有若干限位槽,支撑框架的限位槽与各横梁的滑动支座一一对应,每个滑动支座的口径小于对应限位槽的口径,径向热管换热器通过将各横梁两端的滑动支座支承于对应限位槽中而支承在支撑框架上。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的径向热管省煤器,其特征在于:横梁包括若干段顺序排列的支撑梁,相邻支撑梁之间通过膨胀节相连接固定。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的径向热管省煤器,其特征在于:引流防磨组件的结构包括:布置于每排径向热管迎烟面正前方的若干根防磨引流管,各防磨引流管沿烟气流动方向依次排列,在沿烟气流动方向的第一根防磨引流管的迎烟面上固定安装有分流片。
7.根据权利要求6所述的径向热管省煤器,其特征在于:相邻两根防磨引流管之间通过u形固定耳及固定杆相连接固定。
8.根据权利要求1所述的径向热管省煤器,其特征在于:进水组件的结构包括:在进水集箱上安装有若干进水口,每个进水口连通有两根并联的进水旁管,在每根进水旁管上安装有进水调节阀,各进水旁通与进水总管相连通;出水组件的结构包括:在出水集箱上安装有若干出水口,每个出水口连通有两根并联的出水旁管,在每根出水旁管上安装有出水调节阀,各出水旁管与出水总管相连通。