板式低温省煤器的制作方法

本发明涉及锅炉烟气回收设备技术领域，尤其涉及一种板式低温省煤器。

背景技术：

锅炉的排烟温度过高会影响锅炉效率和发电厂的循环效率，增加燃煤使用量。为了解决排放烟气温度过高浪费热能的问题，很多电厂在烟道内设置省煤器，利用省煤器将烟气的温度回收；目前的电站锅炉所采用的省煤器大都以管式、翅片管式为主，烟气与冷却水管道表面接触实现换热，接触面积小，换热行程过长，排烟压降大，且由于烟气与换热管是垂直接触，排烟阻力大，容冷却水管道的背风面和滞留区易积灰，不易进行清理；

现有技术中，专利CN104033881公开了一种板壳式省煤器，该省煤器采用波纹板式结构换热芯体进行排烟热回收，可以很好的解决排烟阻力大的问题，但该专利存在以下缺点：1.缺少烟气进口导向结构，烟气在换热芯体内的流场分布不均匀，换热芯体内有效换热面积小，易过热和过冷现象，降低热力性能；2.形成排烟通道的两换热板之间缺少支撑，由于排烟为常压通过，冷源介质为正压通过，在压力差作用下，形成冷源介质通道的换热板易被撕裂脱离，且换热芯体两端缺少密封结构，易产生两侧介质混杂，省煤器工作失效。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑、排烟阻力小、清理方便、运行可靠及换热效率高的板式低温省煤器。

本发明的一种板式低温省煤器是通过以下技术方案予以实现，其包括：

壳体，其上、下端设有进烟通道和排烟通道，进烟通道由进口法兰和进烟导向筒构成，排烟通道由出口法兰和排烟导向筒构成，进烟导向筒和排烟导向筒的内壁设有导烟斜度；

与壳体连通的汇流箱，其两端分别设有冷源进口和冷源出口；

以及位于壳体内部的板式热交换模组，其一端与汇流箱连接，板式热交换模组包括数个平行于排烟方向均匀排列的换热板，换热板的两侧分别设有烟道支撑凸起和冷源道支撑凸起，相邻换热板的冷源道支撑凸起相抵靠或冷源道支撑凸起与换热板的板平面相抵靠，并连接形成连通冷源进口和冷源出口的密封的冷源介质折程流道，冷源介质折程流道包括数个具有独立介质进出口的周向通道及设置在周向通道内使冷源介质沿周向通道往复折程流动的分程隔板，相邻换热板的烟道支撑凸起之间形成排烟一次流过通道。

进一步地，分程隔板至少为一个，冷源介质折程流道的折程数为偶数，汇流箱位于壳体一侧，且其内部设有隔板，隔板将汇流箱内隔绝成与冷源进口连通的入口分流区和与冷源出口连通的出口汇流区。

或者进一步地，分程隔板至少为一个，冷源介质折程流道的折程数为 奇数，汇流箱由位于壳体两侧的两个分壳体组成。

优选地，冷源道支撑凸起和烟道支撑凸起为冲压波纹凸起、焊筋或板筋。

进一步地，板式热交换模组的另一端与壳体之间设有弹性体，弹性体为弹簧或橡胶。

或者进一步地，板式热交换模组的另一端与壳体之间设有柔性板，柔性板包括一体成型形成卡靠于板式热交换模组端角上的L形靠板、与壳体侧面贴紧定位的固定板以及连接L形靠板和固定板的弯折曲板。

本发明的有益效果是：

1.排烟通过锥形的进烟导向筒的导向作用下，在板式热交换模组内流场分布均匀，防止发生冷热不均衡的现象，提高换热效率；

2.排烟在热交换模组内和冷源介质进行多程交错逆流换热，介质接触面积大，因此，换热行程可较大程度缩短，换热板平行于排烟流向设置，排烟阻力小，同时，换热板之间易于进行清理和维护；

3.换热板两侧分别设有支撑凸起，不仅可形成冷源介质和排烟通道，同时也可提高换热板承受两侧压力差的能力，防止换热板变形导致的密封失效的问题，且板式热交换模组本身为一个可独立实现密封热交换的模块，不需与壳体侧面形成密封，因此，长期运行可靠，且易于进行模块化组装。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中柔性板的结构示意图；

图3是本发明的换热板对的逆向流动模式原理图；

图4是本发明的换热板对的顺向流动模式原理图。

图中：1.壳体，2.板式热交换模组，21.换热板对，211.分程隔板，212.周向通道，213.烟道支撑凸起，214.冷源道支撑凸起，3.排烟通道，31.出口法兰，32.排烟导向筒，4.进烟通道，41.进口法兰，42.进烟导向筒，5.汇流箱，51.冷源进口，52.入口汇流区，53.隔板，54.出口汇流区，55.冷源出口，56.汇流箱盖板，6.柔性板，61.固定板，62.弯折曲板，63.L形靠板；

A：排烟，B：冷源介质(可为水、冷却液或油等换热系数高的液体)。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-3所示，本发明的一种板式低温省煤器，其包括：

壳体1，其上、下端设有进烟通道4和排烟通道3，进烟通道4由进口法兰41和进烟导向筒42构成，排烟通道3由出口法兰31和排烟导向筒32构成，进烟导向筒42和排烟导向筒32的内壁设有导烟斜度，如图1所示，进烟导向筒42和排烟导向筒32可为圆口方底状具有锥度的壳体或圆锥筒形壳体；同时壳体1的上下端端口上还设有拉杆或拉筋(图中未示)，用于固定和限位板式热交换模组2；

与壳体1连通的汇流箱5，其两端分别设有冷源进口51和冷源出口55；

以及位于壳体1内中部的板式热交换模组2，其一端与汇流箱5连接， 板式热交换模组2包括数个平行于排烟方向均匀排列的换热板，换热板的两侧分别设有烟道支撑凸起213和冷源道支撑凸起214，相邻换热板的冷源道支撑凸起214相抵靠，或者一换热板上的冷源道支撑凸起214与另一换热板上板平面相抵靠，并连接形成连通冷源进口51和冷源出口55的密封的冷源介质折程流道，冷源介质折程流道包括数个具有独立介质进出口的周向通道212及设置在周向通道212内使冷源介质沿周向通道212往复折程流动的分程隔板211，相邻换热板的烟道支撑凸起213之间形成排烟一次流过通道，烟道支撑凸起213可相对抵靠接触连接，也可烟道支撑凸起213与换热板的板平面相抵靠接触连接，防止热胀变形，排烟与冷源介质流向相互垂直，并在流过板式热交换模组2内呈交错逆流进行换热；

其中分程隔板211将周向通道212分为进出口通道及折程通道。进出口通道宽度与折程通道宽度可相同，也可以不同。各程通道宽度可相同，也可以不同。折程数以及每程通道宽度可根据需要进行调整；

两个换热板叠合后在形成周向通道212的两侧冷源道支撑凸起214和作为分程隔板211的冷源道支撑凸起214进行电阻焊或者粘结连接，周向通道212两侧连续焊，分程隔板211可以压紧接触连接、连续焊、间断焊或多点焊，形成内部具有密封多程折程流道的换热板对21；换热板对21内的冷源介质压力大于换热板对21之间的排烟压力；换热板对21之间的烟道支撑凸起213相互抵靠或者烟道支撑凸起213与板平面抵靠，形成与排烟流向平行的排烟一次流过通道；冷源道支撑凸起214和烟道支撑凸起213为冲压波纹凸起、焊筋或板筋，冷源道支撑凸起214和烟道支撑凸起213为对称或非对称，即换热板两侧的凸起深度可相等，也可不等；凸起 可为各种波纹形式，冷源道支撑凸起214和烟道支撑凸起213不仅可形成冷源介质和排烟通道3，同时也可提高换热板承受两侧压力差的能力，防止换热板变形导致的密封失效的问题，且板式热交换模组2本身为一个可独立实现密封热交换的模块，不需与壳体1侧面形成密封，因此，长期运行可靠，易于进行模块化组装和大规模生产；

换热板可采用碳钢、不锈钢、钛及其合金、镍及其镍基合金或其它钢种或有色金属，其耐温范围在-196～1200℃。

因此，该发明的板式低温省煤器与现有技术相比，排烟通过锥形的进烟导向筒42的导向作用下，在板式热交换模组2内流场分布均匀，防止发生冷热不均衡的现象，提高换热效率；排烟在热交换模组内和冷源介质进行多程交错逆流换热，介质接触面积大，因此，换热行程可较大程度缩短，换热板平行于排烟流向设置，排烟阻力小，同时，换热板之间易于进行清理和维护；换热板两侧分别设有支撑凸起，不仅可形成冷源介质和排烟通道3，同时也可提高换热板承受两侧压力差的能力。

本例中分程隔板211至少为一个，冷源介质折程流道的折程数为偶数，冷源介质进出口在同一边，汇流箱5位于壳体1一侧，结构紧凑，在汇流箱5的一侧还可设有可拆卸的汇流箱盖板56，便于清理和检修板式热交换模组2内的流道，汇流箱5内部设有隔板53，隔板53将汇流箱5内隔绝成与冷源进口51连通的入口分流区和与冷源出口55连通的出口汇流区54；当分程隔板211为偶数时，介质便在周向通道212内完成奇数次折程，介质进出口在不同边，进出流动方向相同,汇流箱5由位于壳体1两侧的两个分壳体1组成。。

如图3所示，当第二介质为逆向流动时，换热板组叠后，竖直方向作为排烟的进出口通道，即排烟由进烟导向筒42导向从上边进入，一次流过板片，从下边流出，冷源介质横向往复折程流动，从侧边下方第一程通道口进入，通过多次折程后，从侧边上方第一程通道口流出，即冷源进出为逆向流动；当然两者流动方向也可以倒置，以前者所述的流动方向为最优选。

如图4所示，当冷源介质为顺向流动时，换热板组叠后，竖直方向作为排烟的进出口通道，即排烟由进烟导向筒42导向从上边进入，一次流过板片，从下边流出，冷源介质横向往复折程流动，从侧边一端下方第一程通道口进入，通过多次折程后，从侧边另一端上方第一程通道口流出，即冷源介质进出为顺向流动；当然两者流动方向也可以倒置。

本例中，板式热交换模组2的另一端与壳体1为柔性连接，受热时，板式热交换模组2内的各传热板发生膨胀变形，相互挤压易发生密封失效和介质泄漏混杂，省煤器的作用失效，板式热交换模组2的另一端与壳体1之间预设柔性变形空间，吸收热胀变形，提高凝汽器寿命，柔性连接可通过板式热交换模组2的另一端与壳体1之间设有弹性体实现，弹性体为弹簧或橡胶，也可通过板式热交换模组2的另一端与壳体1之间设置柔性板6实现，如图2所示，柔性板6包括一体成型形成卡靠于板式热交换模组2端角上的L形靠板63、与壳体1侧面贴紧定位的固定板61以及连接L形靠板63和固定板61的弯折曲板62。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进 和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。