一种管式空气预热器及换热管更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种管式空气预热器及换热管更换方法。
【背景技术】
[0002]空气预热器是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热装置，用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗。在空气预热器长期使用过程中，受烟气的酸露点与煤种及含水量、空气温度及湿度、过量空气系数、煤种中含硫量及灰量、飞灰比等很多因素的影响，导致很多换热管出现严重磨损。
[0003]换热管磨损直接造成了锅炉热效率的降低，一般情况下，排烟温度每升高10°C，排烟热损失增加0.6 %?1.0 %，发电煤耗增加2g/kWh左右，造成巨大的资源浪费。此外，由于换热管磨损漏风，还可能造成引风机运行电耗增大。
[0004]对于已投入运行的锅炉系统，在换热管破损情况较轻微的情况下通常采用管道堵头对破损换热管进行堵塞停止使用来临时解决问题，若部分换热管破损情况比较严重需要更换时，由于空气预热器体积大，受空间所限，很难对破损的换热管进行局部更换安装，通常需要整体更换整个空气预热器，使很多可以继续使用的换热管也随着报废。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种管式空气预热器及换热管更换方法，旨在解决因无法局部更换空气预热器破损的换热管引起的锅炉热效率降低以及整体更换空气预热器造成的资源浪费与成本的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供的一种解决方案是:提供一种管式空气预热器，包括两密封板和连接于两密封板之间的若干换热管；
[0007]换热管至少包括两个换热管段，换热管段连接成换热管。
[0008]其中，换热管包括套管、两个相互连接的第一换热管段和第二换热管段，第一换热管段和第二换热管段通过套管连接。
[0009]其中，第一换热管段和第二换热管段相邻两端插入套管，并且分别与套管焊接密封。
[0010]其中，两密封板上分别设有若干个相互对应的密封孔，换热管两端穿过两密封板上的对应密封孔并与相应的密封板焊接在一起。
[0011]其中，两密封板上的相互对应的密封孔是利用计算机辅助激光定位加工技术加工而成，相互对应的密封孔的孔心位于一条直线上。
[0012]其中，密封板包括多个密封板块，多个密封板块拼接成密封板。
[0013]为实现上述目的，本发明提供的另一种解决方案是:提供一种换热管更换方法，包括:
[0014]将需要更换的若干换热管及需要更换的若干换热管对应的原有的两密封板拆除；
[0015]将替换的两密封板分别对应固定在原有的两密封板的位置；
[0016]将替换的换热管的两个换热管段的两端分别与替换的两密封板连接；
[0017]将替换的换热管的至少两个换热管段依次连接在一起。
[0018]其中，若替换的两密封板上分别设有若干个相互对应的密封孔，将替换的换热管的两个换热管段的两端分别与替换的两密封板连接的步骤包括:
[0019]将两个替换的换热管段的两端分别穿过替换的两密封板上的对应密封孔并与相应的替换的密封板焊接在一起。
[0020]其中，若替换的换热管包括套管、两个相互连接的第一换热管段和第二换热管段，将替换的换热管的至少两个换热管段依次连接在一起的步骤包括:
[0021 ]将第一换热管段和第二换热管段通过套管连接。
[0022]其中，将替换的换热管的至少两个换热管段依次连接在一起的步骤进一步包括:
[0023]将第一换热管段和第二换热管段相邻两端插入套管，并且分别与套管焊接密封。
[0024]有益效益:区别于现有技术，本发明通过将换热管分成若干相互连接的换热管段，使单个换热管段的长度小于整体换热管的长度，为方便更换提供条件，通过拆除需要更换的若干换热管及需要更换的若干换热管对应的原有的两密封板，将替换的两密封板分别对应固定在原有的两密封板的位置，再将替换的换热管的两个换热管段的两端分别与替换的两密封板连接，最后将替换的换热管的至少两个换热管段依次连接在一起，从而完成破损换热管的局部更换。本发明及时更换破损的换热管，提高锅炉热效率，降低煤耗电耗，提高资源利用效率，增加经济收益，同时无需更换空气预热器的整个模组，进一步降低生产成本，减少资源浪费。
【附图说明】
[0025]图1是本发明管式空气预热器实施例一的结构示意图；
[0026]图2是本发明管式空气预热器实施例一换热管的示意图；
[0027]图3是本发明管式空气预热器实施例一的密封孔示意图；
[0028]图4是本发明管式空气预热器实施例一密封板示意图；
[0029]图5是本发明换热管更换方法实施例一的流程示意图；
[0030]图6是本发明换热管更换方法实施例一需要更换的换热管的示意图；
[0031 ]图7是本发明换热管更换方法实施例一替换的换热管的示意图。
【具体实施方式】
[0032]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明所提供的一种管式空气预热器及换热管更换方法做进一步详细描述。
[0033]如图1所示，本发明管式空气预热器实施例一，包括:
[0034]两密封板11/12和连接于两密封板11/12之间的若干换热管13，换热管13至少包括两个换热管段101/102，换热管段101/102连接成换热管13。
[0035]具体地，管式空气预热器安装在锅炉系统烟道的低温段位置，利用排烟的余热对进入到内部的助燃空气进行预加热，促使空气在未燃烧的情况下达到一个良好的燃烧状态，可以提高锅炉热效率，减低煤耗电耗。
[0036]使用时，空气从换热管13内部水平流动，烟气从换热管13外部垂直流动，利用换热管壁进行热交换。换热管13通常采用小管径的传热管，常用材料包括碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜、铜镍合金、招合金、钛等，此外还有一些非金属材料，如石墨、陶瓷、聚四氟乙烯等，设计时根据工作压力、温度和介质腐蚀性等选用合适的材料。
[0037]假设管式空气预热器分为垂直分布的三层，包含有约13000根换热管，每根换热管长约4m，这些换热管水平排布连接与两密封板之间，管式空气预热器通常采用自底向上的方式进行安装，安装完毕后，若想对出现破损的换热管进行更换，需要将破损的换热管拆除后将这约4m长的新的换热管重新安装，然而受空间所限，无法从外部或内部将新的换热管穿入密封板进行连接，因此本发明实施例一将一根长的换热管分成至少两个换热管段，减小长度，便于更换安装。
[0038]具体地，为了减少热量损失，提高热交换效率，管式空气预热器对其密封性和换热管13水平性都有很高的要求。因此将换热管13分成若干个换热管段，通常以可满足实际需要为准，分的段数越少越好，以分成两个换热管段101/102为例，两个换热管段101/102连接成换热管13，连接时尽量使其在同一水平线上，使空气在换热管13内水平流动，减小连接处的磨损，连接处采用焊接或其他方式使其密封性良好。
[0039]其中，如图2所示，换热管13包括套管103、两个相互连接的第一换热管段101和第二换热管段102，第一换热管段101和第二换热管段102通过套管103连接，可选的，第一换热管段101和第二换热管段102相邻两端插入套管103，并且分别与套管103焊接密封。
[0040]若将第一换热管段101和第二换热管段102直接进行焊接，焊接的应力对换热管13的强度、耐腐蚀性等造成影响，因此在两个换热管段101/102之间通过套管103进行连接，套管103可选焊接管件103，将第一换热管段101和第二换热管段102的相邻两端插入套管103，在两端插入处104/105分别进行焊接密封，减小应力，保证焊接质量。
[0041]基于不同的考虑因素，两个换热管段101/102的连接还可采用其他方式，比如套管103可选螺纹管件，套管103上设有内螺纹，第一换热管段101和第二换热管段102上分别设有外螺纹，将第一换热管段101和第二换热管段102的两端分别与套管103通过内外对应的螺纹连接。
[0042]如图3所示，两密封板11/12上分别设有若干个相互对应的密封孔14/15，换热管13两端穿过两密封板11/12上的对应密封孔14/15并与相应的密封板11/12焊接在一起。
[0043]管式空气预热器通过两密封板11/12形成密封环境，将烟气聚拢在密封环境中进行热交换，降低热损失，在密封板11/12上设置密封孔14/15使换热管13穿过，以使助燃空气流入管内，为了使换热管13保持水平，两个密封板11/12上的密封孔14/15要一一对应，相互对应的密封孔14/15的孔心需要位于一条直线16上，在加工时，采用计算机辅助激光定位加工技术，利用计算机与激光技术的结合进行高精度定位和打孔。
[0044]如图4所示，为密封板12的正视图，密封板12包括多个密封板块106，多个密封板106块拼接成密封板12。
[0045]管式空气预热器通常采用自底向上的方式进行安装，受空间以及安装操作限制，密封板12通常不是一整块板，而是多个密封板块106拼接而成，密封板块106可选相同或不同的形状，如长方形或扇形等，为使其密封性良好，多个密封板块106之间通常采用焊接拼接。
[0046]本发明实施例一安装时，利用悬吊或其他方式将位于底端的相互对应的两密封板块放到相应位置，再分别将一换热管的两换热管段分别对应穿过两密封板块上的密封孔，依次安装直至这两密封板块上的所有密封孔都穿入换热管段，对这些换热管段依次通过套管进行焊接密封，然后将换热管段与密封孔连接的部分全部进行焊接，完成一组密封板块的安装。同样的方式完成其他密封板块的安装，将这些密封板块之间进行焊接密封。
[0047]上述过程只是针对密封板块和换热管的安装流程，实际操作顺序可不同，整个管式空气预热器的安装还包括悬吊支架、风箱挡板、中间管板等的安装。
[0048]如图5所示，本发明换热管更换方法实施例一，该更换方法包括:
[0049]步骤S20