一种壁温可控式省煤器的制造方法
【专利摘要】公开了一种壁温可控式省煤器包括：翅片管、上集箱、下集箱和换热器。通过在烟道和锅炉水之间设置换热器，锅炉水不走烟道直接从换热器吸热后进入锅筒，防止锅炉水的管壁上产生低温腐蚀；循环水通过翅片管吸收烟气热量后进入换热器内，在换热器内与锅炉水进行热交换，提高锅炉水的温度，能够降低烟气温度，提高锅炉效率。
【专利说明】
一种壁温可控式省煤器
技术领域
[0001 ]本发明涉及锅炉配套设备技术领域，特别涉及一种壁温可控式省煤器。
【背景技术】
[0002]以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
[0003]由于煤炭的含硫量较高，燃烧时通常会产生硫氧化物，与水蒸气结合后即形成硫酸蒸汽。当省煤器的金属管壁温度低于硫酸蒸汽的凝结点(称为酸露点)时，就会在其表面形成液态硫酸(称为结露)。长期以来，传统省煤器由于结露而引起的腐蚀甚至穿孔现象时常发生，严重影响锅炉的运行安全，所以目前的锅炉都是通过提高排烟温度来缓解结露和腐蚀现象的产生，烟气温度居高不下。
[0004]锅炉烟气温度每下降15?18°C可以提高锅炉效率I %，因此降低锅炉烟气温度已成为锅炉节能的一个重要途径，同时又必须解决省煤器低温腐蚀的难题，于是一种壁温可控式省煤器便应运而生。。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种壁温可控式省煤器，能够解决现有省煤器低温区烟气结露腐蚀问题。此外，由于锅炉水不与烟气接触，不需要达到烟气露点温度以上，因此能够节省大量蒸汽和能源，实现锅炉水温度可控。
[0006]根据本发明的壁温可控式省煤器，包括:翅片管、上集箱、下集箱和换热器;其中，
[0007]翅片管设置在烟道内，翅片管的入水端通过第一分水管与下集箱的出水端连接，翅片管的出水端通过第二分水管与上集箱的入水端连接；
[0008]上集箱和下集箱设置在烟道外；上集箱的出水端通过第一连接管与换热器的循环水入口连接，下集箱的入水端通过第二连接管与换热器的循环水出口连接；
[0009]换热器设置在烟道外，其上设置有循环水入口、循环水出口、锅炉水入口和锅炉水出口 ；锅炉水出口与锅炉的锅筒连接；
[0010]下集箱中的循环水进入翅片管时与烟道内的高温烟气进行热交换，吸收热量后经过上集箱进入换热器;吸收热量后的循环水在换热器内与锅炉水进行热交换，释放热量后回流至下集箱;锅炉水从锅炉水入口进入换热器，与循环水进行热交换，吸收热量后从锅炉水出口流出换热器。
[0011]优选地，所述换热器的上侧设置有与供水管道连接的循环水注入口，用于注入循环水。
[0012]优选地，所述循环水注入口上设置有手动调节单元，用于手动调节所述循环水注入口的开度;或者，所述壁温可控式省煤器进一步包括:第一传感器和控制器；
[0013]第一传感器设置在烟道内的烟气入口，用于检测排入烟道内的烟气流量和烟气温度，并发送给控制器；
[0014]控制器接收第一传感器发送的数据，根据所述烟气流量和烟气温度查询预设的映射关系，确定循环水流量;根据所述循环水流量，调节所述供水管道的阀门开度。
[0015]优选地，根据本发明的壁温可控式省煤器进一步包括:设置在下水箱内的第二传感器和设置在下水箱下侧的排污口；
[0016]第二传感器检测下水箱内的循环水温度，并发送给控制器；
[0017]控制器接收所述循环水温度数据，当所述循环水温度大于预设的温度阈值时，打开所述排污口将所述下水箱内的循环水排出，然后根据所述循环水流量调节供水管道的阀门开度，为壁温可控式省煤器注入循环水。
[0018]优选地，所述循环水在烟道内吸收的热量与所述循环水在换热器内释放的热量相等。
[0019]优选地，所述换热器为管壳式换热器，管程内为锅炉水，壳程内为循环水。
[0020]优选地，所述换热器内设置有支撑板，用于固定所述管壳式换热器的管程。
[0021]优选地，上集箱的出水端设置至少一个上集箱出水口，上集箱出水口、第一连接管、循环水入口的数量相等，每根第一连接管仅连接一个上集箱出水口和一个循环水入口。
[0022]优选地，下集箱的入水端设置至少一个下集箱入水口，下集箱入水口、第二连接管、循环水出口的数量相等，每根第二连接管仅连接一个下集箱入水口和一个循环水出口。
[0023]优选地，换热器内设置压力表、温度计、安全阀和放气阀。
[0024]根据本发明的壁温可控式省煤器包括:翅片管、上集箱、下集箱和换热器。通过在烟道和锅炉水之间设置换热器，锅炉水不走烟道直接从换热器吸热后进入锅筒，防止锅炉水的管壁上产生低温腐蚀;循环水通过翅片管吸收烟气热量后进入换热器内，在换热器内与锅炉水进行热交换，提高锅炉水的温度，能够降低烟气温度，提高锅炉效率。
【附图说明】
[0025]通过以下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中:
[0026]图1是根据本发明的壁温可控式省煤器的主视图；
[0027]图2是根据本发明的壁温可控式省煤器的左视图；
[0028]图3是图2沿B-B方向的示意图；
[0029]图4是根据本发明优选实施例中换热器内部的换热管示意图；
[0030]图5是图4沿C方向的示意图；
[0031]图6是图4沿D-D方向的示意图；
[0032]图7是图6沿F-F方向的示意图。
[0033]其中:1、换热器的管程;2、换热器的壳程;3、换热器的换热管;41、第一连接管;42、第二连接管;5、上集箱;6、下集箱;71、第一分水管;72、第二分水管;8、翅片管;9、烟道；10、液位计；11、锅炉水入口； 12、锅炉水出口； 13、换热器排污口； 14、下水箱排污口； 15、放气阀；16、压力表;17、安全阀；18、温度计;19、支撑板;20、支撑杆;21、循环水注入口。
【具体实施方式】
[0034]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0035]本发明通过在烟道和锅炉水之间设置换热器，锅炉水不走烟道直接从换热器吸热后进入锅筒，能够防止锅炉水的管壁上产生低温腐蚀。下面结合附图对根据本发明的壁温可控式省煤器进行详细说明。
[0036]如图1-2所示，根据本发明的壁温可控式省煤器包括:翅片管8、上集箱5、下集箱6和换热器;其中，
[0037]翅片管8设置在烟道内，翅片管8的入水端通过第一分水管71与下集箱6的出水端连接，翅片管8的出水端通过第二分水管72与上集箱5的入水端连接；
[0038]上集箱5和下集箱6设置在烟道9外;上集箱5的出水端通过第一连接管41与换热器的循环水入口连接，下集箱6的入水端通过第二连接管42与换热器的循环水出口连接；
[0039]换热器设置在烟道9外，其上设置有循环水入口(图中未示出)、循环水出口(图中未示出)、锅炉水入口 11和锅炉水出口 12;锅炉水出口 12与锅炉的锅筒(图中未示出)连接。
[0040]下集箱6中的循环水进入翅片管8时与烟道内的高温烟气进行热交换，吸收热量后经过上集箱5进入换热器;吸收热量后的循环水在换热器内与锅炉水进行热交换，释放热量后回流至下集箱6;锅炉水从锅炉水入口 11进入换热器，与循环水进行热交换，吸收热量后从锅炉水出口 12流出换热器。由于锅炉水管道不经过烟道9，因此锅炉水的温度不需要达到露点温度以上，节省了大量的蒸汽和能源。锅炉水的温度不需要达到露点温度以上，因此可以根据实际情况调节锅炉水的温度，实现锅炉水的温度可控。此外，由于锅炉水不走烟道9直接从换热器吸热后进入锅筒，避免了现有技术中由于烟道内锅炉水管道的温度较低而导致锅炉水管壁上产生的低温腐蚀现象。通过循环水与烟气进行热交换，使得烟气温度降低，通过与循环水进行热交换，循环水将从烟气吸收的热量传递给锅炉水，使得锅炉水的温度升高，提高了锅炉的效率。为了尽量提高锅炉的效率，降低热量损失，可以使循环水在烟道内吸收的热量与循环水在换热器内释放的热量相等。
[0041]本领域技术人员可以根据实际需要选择换热器的种类，根据本发明的优选实施例，换热器为管壳式换热器，如图2所示。壳程2内为循环水，管程I内为锅炉水。图3-7示出了根据本发明优选实施例中，管壳式换热器内部的换热管3的示意图。如图4所示，换热器内可以设置支撑板19，用于固定管壳式换热器的管程I。支撑板19可以固定在换热器的侧壁上，也可以通过支撑杆20固定在换热器内部，如图4所示。为了实时检测换热器内的液位，可以在换热器内设置液位计10。
[0042]循环水吸收烟气的热量后温度不断升高，甚至汽化。汽化后的循环水进入换热器后，换热器内的温度和压力增加。若换热器内的温度和压力过大，会产生安全隐患。因此，可以在换热器内设置压力表16和温度计18，以便于实时检测换热器内的压力和温度。换热器内还可以设置安全阀17和放气阀15，以使换热器保持在适宜的压力和温度范围内。
[0043]上集箱5的出水端可以通过一根、两根或多根第一连接管与换热器的循环水入口连接。根据本发明的优选实施例，上集箱5的出水端设置至少一个上集箱出水口(图中未示出)，上集箱出水口、第一连接管41、循环水入口的数量相等，每根第一连接管41仅连接一个上集箱出水口和一个循环水入口，参见图2。下集箱6的入水端可以通过一根、两根或多根第二连接管与换热器的循环水出口连接。根据本发明的优选实施例，下集箱6的入水端设置至少一个下集箱入水口(图中未示出)，下集箱入水口、第二连接管42、循环水出口的数量相等，每根第二连接管仅连接一个下集箱入水口和一个循环水出口。
[0044]根据本发明的优选实施例，换热器的上侧设置有与供水管道(图中未示出)连接的循环水注入口21，用于注入循环水。比如，循环水注入口21上设置有手动调节单元(图中未示出)，通过手动调节单元调节循环水注入口 21的开度，可以调整注入换热器的循环水的流量。当然，也可以通过控制器自动控制循环水的注入和流量，具体地，壁温可控式省煤器进一步包括:第一传感器(图中未示出)和控制器(图中未示出)；
[0045]第一传感器设置在烟道内的烟气入口，用于检测排入烟道内的烟气流量和烟气温度，并发送给控制器;控制器接收第一传感器发送的数据，根据烟气流量和烟气温度查询预设的映射关系，确定循环水流量;根据循环水流量，调节供水管道的阀门开度。
[0046]循环水吸收烟气的热量后温度上升，将热量释放给锅炉水后温度下降。若循环水释放的热量小于吸收的热量，则随着省煤器使用时间的增加，循环水的温度不断升高。循环水的温度越高，与烟气热交换的效果越差，对烟气的降温效果也就越差，循环水的温度过高时甚至无法起到对烟气降温的效果，不利于充分回收烟气的热量，使得锅炉效率降低。为了避免这种情况的发生，根据本发明的优选实施例，下水箱下侧设置有排污口 14;
[0047]下水箱6内设置有第二传感器(图中未示出)，用于检测下水箱内的循环水温度，并发送给控制器；
[0048]控制器接收循环水温度数据，当循环水温度大于预设的温度阈值时，打开排污口14将下水箱6内的循环水排出，然后根据循环水流量调节供水管道的阀门开度，为壁温可控式省煤器注入循环水。排出的循环水温度较高，可回收供给锅筒，或用于其他热源。
[0049]当下水箱需要清洗、或者根据本发明的省煤器需要清洗时，也可以通过下水箱下侧的排污口 14排放清洗水。
[0050]与现有技术相比，本发明的壁温可控式省煤器能够防止锅炉水的管壁上产生低温腐蚀，能够降低烟气温度，提高锅炉效率。
[0051]虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【主权项】
1.一种壁温可控式省煤器，其特征在于包括:翅片管、上集箱、下集箱和换热器;其中， 翅片管设置在烟道内，翅片管的入水端通过第一分水管与下集箱的出水端连接，翅片管的出水端通过第二分水管与上集箱的入水端连接； 上集箱和下集箱设置在烟道外;上集箱的出水端通过第一连接管与换热器的循环水入口连接，下集箱的入水端通过第二连接管与换热器的循环水出口连接； 换热器设置在烟道外，其上设置有循环水入口、循环水出口、锅炉水入口和锅炉水出口 ；锅炉水出口与锅炉的锅筒连接； 下集箱中的循环水进入翅片管时与烟道内的高温烟气进行热交换，吸收热量后经过上集箱进入换热器;吸收热量后的循环水在换热器内与锅炉水进行热交换，释放热量后回流至下集箱;锅炉水从锅炉水入口进入换热器，与循环水进行热交换，吸收热量后从锅炉水出口流出换热器。2.如权利要求1所述的壁温可控式省煤器，其中，所述换热器的上侧设置有与供水管道连接的循环水注入口，用于注入循环水。3.如权利要求2所述的壁温可控式省煤器，其中，所述循环水注入口上设置有手动调节单元，用于手动调节所述循环水注入口的开度;或者，所述壁温可控式省煤器进一步包括:第一传感器和控制器； 第一传感器设置在烟道内的烟气入口，用于检测排入烟道内的烟气流量和烟气温度，并发送给控制器； 控制器接收第一传感器发送的数据，根据所述烟气流量和烟气温度查询预设的映射关系，确定循环水流量;根据所述循环水流量，调节所述供水管道的阀门开度。4.如权利要求3所述的壁温可控式省煤器，进一步包括:设置在下水箱内的第二传感器和设置在下水箱下侧的排污口； 第二传感器检测下水箱内的循环水温度，并发送给控制器； 控制器接收所述循环水温度数据，当所述循环水温度大于预设的温度阈值时，打开所述排污口将所述下水箱内的循环水排出，然后根据所述循环水流量调节所述供水管道的阀门开度，为壁温可控式省煤器注入循环水。5.如权利要求4所述的壁温可控式省煤器，其中，所述循环水在烟道内吸收的热量与所述循环水在换热器内释放的热量相等。6.如权利要求1-5任一所述的壁温可控式省煤器，其中，所述换热器为管壳式换热器，管程内为锅炉水，壳程内为循环水。7.如权利要求6所述的壁温可控式省煤器，其中，所述换热器内设置有支撑板，用于固定所述管壳式换热器的管程。8.如权利要求1-5任一所述的壁温可控式省煤器，其中，上集箱的出水端设置至少一个上集箱出水口，上集箱出水口、第一连接管、循环水入口的数量相等，每根第一连接管仅连接一个上集箱出水口和一个循环水入口。9.如权利要求1-5任一所述的壁温可控式省煤器，其中，下集箱的入水端设置至少一个下集箱入水口，下集箱入水口、第二连接管、循环水出口的数量相等，每根第二连接管仅连接一个下集箱入水口和一个循环水出口。10.如权利要求1-5任一所述的壁温可控式省煤器，其中，换热器内设置压力表、温度计、安全阀和放气阀。
【文档编号】F22D1/12GK105841137SQ201610338935
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】王纲, 张宏鹏, 何劲松
【申请人】哈尔滨华氏海德科技发展有限公司, 黑龙江省特种设备检验研究院