一种翅片管受热面管结构及省煤器的制作方法

本发明涉及低温省煤器技术领域，具体为一种翅片管受热面管结构及省煤器。

背景技术：

为了提高电厂锅炉效率，利用锅炉烟气余热，目前国内火力发电厂普遍在尾部烟道布置了低温省煤器，安装位置在预热器之后、电除尘器设备前，属于高烟尘布置。低温省煤器模块结构为前后组布置、从上向下共60根管子、顺气流方向前后共12组翅片管、每组有2根管子组成，共计24根受热管子，柜子规格为φ38×4.5mm，具体参见图1。

低温省煤器模块设计的防磨措施为假管防磨，就是在需要被保护的受热面管子迎风面前部90～150mm加装一个相同规格的、内部没有介质流通的管子(图2所示)，当含尘烟气冲刷受热面管子时，首先冲刷防磨假管，以保护受热面管子不被飞灰磨损，实际安装中，由于防磨假管与被保护的受热面管之间有一定的距离，其距离大小是根据动力场模拟试验总结得出，距离过小烟气通过假管时容易冲刷相邻管排受热面，距离过大则可能起不到保护作用，烟气在假管后汇集继续冲刷受热面管子，在高尘环境下工作的低温省煤器受热管在运行中频繁发生因飞灰磨损导致的受热面漏泄，导致设备无法正常运行。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种翅片管受热面结构及省煤器，在受热管上设置防飞灰磨损结构，同时在外部设置换热翅片，即保证了受热管的传热面积不减少的情况下，解决了在高尘环境下工作的低温省煤器受热面发生飞灰磨损问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种翅片管受热面结构，包括受热管，以及与其连接的翅片和防磨板；

多个翅片平行设置并沿受热管的径向设置，防磨板穿过翅片沿受热管的轴向设置，多个防磨板沿受热管圆周排布并呈放射状分布。

优选的，所述多个防磨板呈扇形分布，并位于受热管的迎风侧。

优选的，位于最两边的防磨板的顶端之间的距离等于受热管的直径。

优选的，最两边的防磨板与受热管圆心形成的圆心角α为30°～50°。

优选的，所述圆心角α的计算方法如下：

其中，r为受热管半径。

优选的，所述翅片上设置有避让孔，防磨板穿过每个翅片的避让孔与受热管固接。

优选的，所述翅片包括两个结构相同的子翅片，每个子翅片的边缘设置有用于配装受热管和防磨片的凹槽，两个翅片对称设置在受热管的两侧。

优选的，所述受热管为两根，两根受热管平行设置，防磨片设置在靠近迎风侧的受热管上。

优选的，所述防磨片的数量为片。

一种省煤器，包括所述的翅片管受热面结构。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种翅片管受热面结构，在正对迎风面的受热管上设置防磨片，多个防磨板呈扇形的放射状设置，锅炉烟气中的飞灰粒子直接冲击在防磨板上，并且在相邻两个防磨板之间反射，这样就大大降低了飞灰粒子的冲击力，降低受热管的磨损，继而保护受热管不会因冲刷减薄导致失效，彻底解决了目前低温省煤器受热面存在的翅片管不防磨损导致漏泄的问题，将防磨片和翅片相结合在受热管上，起到了即防止受热管漏泄又保证了受热管传热面积的作用；防磨片直接焊接在受热管上，其吸收的烟气热量直接传递到了受热面管子上，增加了受热管面积，提高了管内介质温度，即起到了防磨作用，也提高了热量利用率。

附图说明

图1为省煤器的三视图，包括主视图、俯视图和侧视图；

图2为现有防磨管和受热管的结构示意图；

图3为本发明受热管的截面图，(未安装防磨鳍片)；

图4为本发明受热管和翅片的位置关系图；

图5为本发明受热管的截面图；

图6为本发明鳍片的防磨损原理图；

图7为本发明翅片的结构图。

图中：1、受热管；2、翅片；3、防磨板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图2-5，一种翅片管受热面结构，包括受热管1，以及与其连接的翅片2和防磨板3。

多个防磨板沿受热管的圆周排布并呈放射状分布，防磨板的长度方向沿受热管的轴向设置，多个翅片2平行设置，并且翅片沿受热管的径向设置。

多个防磨板呈扇形的放射状设置，并且扇形的弧面正对烟气方向，由于防磨板呈一定斜度设置，锅炉烟气中的飞灰粒子直接冲击在防磨板上，并且在相邻两个防磨板之间反射，这样就大大降低了飞灰粒子的冲击力，降低受热管的磨损，继而保护受热管不会因冲刷减薄导致失效。

所述防磨板的数量为3片，防磨板的宽度为6mm，高度为12mm的扁钢，两端的防磨板与受热管圆心形成的圆心角α为30°～50°。

圆心角α与两侧扁钢顶部中心线对应的玄长为受热面管直径，也就是最两边的两个防磨片顶部之间的距离为受热管的直径，这样就能完全将受热管遮挡，例如，最两边的两个防磨片顶部之间的距离小于受热管的直径，则不能完全遮挡受热管，烟气中的飞灰就会磨损受热管，同样，当最两边的两个防磨片顶部之间的距离大于受热管的直径，则会减少管排之间烟气流通断面面积，增大烟气流速，造成后排受热管容易被磨损。

在防磨片的高度一定的情况下，其圆心角则控制最两边的两个防磨片顶部之间的距离，圆心角α与受热面管的半径的关系如下，也就是圆心角α的计算方法，表达如如下：

例如，低温省煤器的受热管直径φ38，按上述公式计算得出：α＝62°。

防磨板为扁钢，其一端与受热管固接，另一端为自由端，在受热面的飞灰磨损机理中，飞灰粒子对管子表面的冲击分为垂直和斜向两种，现场检查发现磨损一般主要发生在灰粒冲击角α为30°～50°之间，防磨板针对性的在受热面管左、中、右布置了三道防磨扁钢，中间布置的可以预防灰粒的垂直冲击，左右两个扁钢形成的夹角30°～50°，即可以有效预防灰粒斜向冲击。其次，防磨片采用6×12mm扁钢，该型扁钢为电厂或制造厂常用焊接材料，料好找检修维护方便，其做为防磨扁钢，也有较强的刚度及强度，自身不易变形损坏。

每个翅片2上设置有避让孔，防磨板穿过每个翅片的避让孔与受热管固接。

翅片2包括两个结构相同的子翅片，每个子翅片的边缘设置有用于配装受热管和防磨片的凹槽，两个翅片对称设置在受热管的两侧，通过焊接使子翅片与受热管形成整体。

所述受热管为两根，两根受热管平行设置，防磨片设置在靠近迎风面的受热管上。

一种省煤器，包括上述翅片受热面管结构。

本发明还提供的一种翅片受热面管结构，在正对迎风面的受热管上设置有防磨片，彻底解决了目前低温省煤器受热面存在的翅片管不防磨损导致漏泄的问题，将防磨片和翅片相结合在受热管上，起到了即防止受热管漏泄又保证了受热管传热面积的作用；防磨片直接焊接在受热管上，其吸收的烟气热量直接传递到了受热面管子上，增加了受热管面积，提高了管内介质温度，即起到了防磨作用，也提高了热量利用率。

其次，由于防磨片的受热面积大于减少的翅片面积，在传热总面积不变的情况下，翅片间节距可增宽30％～50％，由目前的20mm，增加到25～30mm，增大了烟气通流面积，减少了高含尘烟气流动阻力，解决了低温省煤器受热面在实际运行中存在的大面积积灰的问题。

另外，采用带有防磨片的翅片受热面，就可以代替现有的低温省煤器的受热面假管防磨技术，可以拆除防磨假管，减少低省模块几何尺寸，优化低温省煤器结构更合理。

最后，目前国内低温省煤器设计中，防磨采用假管防磨技术，受热管采用翅片管技术，投入运行后2年左右(大唐秦岭电厂#7炉低省只运行一年)就开始发生漏泄频繁，目前多个电厂已将低温省煤器运行解列或拆除，造成严重经济损失，采用鳍片式翅片管技术后可以彻底解决低温省煤器目前存在的飞灰磨损漏泄问题。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。