一种防气阻型热管低温省煤器的制作方法

本技术涉及换热设备领域，更具体地说，涉及一种防气阻型热管低温省煤器。

背景技术：

1、为了降低锅炉排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉发电机组的运行经济性，可采用在锅炉尾部烟道上加装低温省煤器的方法，具体方案为：汽机凝结水在低温省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，凝结水被加热、升高温度后再返回汽轮机低压加热器系统，代替部分低压加热器的作用。在发电量不变的情况下，可节约机组的能耗。同时，由于进入脱硫塔的烟温下降，还可以节约脱硫工艺水的消耗量。

2、与常规间壁换热式省煤器相比，热管型省煤器将烟气侧与水侧有效隔离，设备运行安全可靠。对于轴向热管，现有技术中，凝结水侧采用逐根热管套管串联的方式，与烟气进行换热（见图1），该结构存在凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻问题，在制作上存在焊缝多、焊接位置操作不便、焊接困难、易发生焊缝泄漏问题。因此，需要从设备结构上解决该问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有的热管型省煤器存在凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻以及在制作上存在焊缝多、焊接位置操作不便、焊接困难、易发生焊缝泄漏的问题，设计一种防气阻型热管低温省煤器，它采用了轴向热管新型的管束结构，有效地解决了凝结水侧排净不彻底、凝结水夹套中存有气相空间的气阻问题，以及焊接困难、易发生焊缝泄漏等问题。

2、本实用新型的技术方案是：

3、一种防气阻型热管低温省煤器，其特征是：它包括壳体100与安装在壳体100中的换热管束200，所述换热管束200由若干换热管片210、凝结水进口集箱220、凝结水进口管221、凝结水出口集箱230、凝结水出口管231组成，每排换热管片210通过热管支撑密封件213固定在壳体100中，相邻的热管支撑密封件213焊接相连；壳体100通过热管支撑密封件213分为上下两部分，下部为换热管束200的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位，所述壳体也为换热管束200重量的支撑结构件；每片换热管片210的下联箱管214、上联箱管216分别与凝结水进口集箱220、凝结水出口集箱230连接，形成一个完整的换热管束。

4、所述换热管片210由若干根平行的热管211、热管支撑密封件213、上联箱管216、水套管215、下联箱管214组成；所述热管211为轴向热管型式，热管下方吸热段置于烟气环境中，热管上方放热段置于凝结水环境中；所述水套管215，同心套装于热管上方放热段基管上，凝结水流经水套管与热管基管之间的夹套空腔，热管下方吸热段工质吸收烟气中的热量传递到热管上方放热段夹套内的凝结水中。

5、所述上联箱管216安装于换热管片210的每个水套管215的上端，所述下联箱管214安装于换热管片210的每个水套管215的下端，上联箱管216、下联箱管214将换热管片210上每个水套管215与热管211之间的管腔连成一体，并将若干热管211、水套管215连接成换热管片210；凝结水从下联箱管214进入，均匀分配到各水套管215内，凝结水吸收热管工质的热量后汇入上联箱管216，流出省煤器，有效解决水夹套管中存在气相空间的气阻问题，同时完成省煤器单片换热管片将烟气热量传递至凝结水的换热过程。

6、所述的换热管片210平面的方向与烟气的流向相同，若干换热管片210平行布置于省煤器壳体内，各换热管片下联箱管、上联箱管分别与凝结水进口集箱220、凝结水出口集箱230连接，形成完整的低温省煤器换热管束；凝结水从凝结水进口管221进入，经凝结水进口集箱，分配至各换热管片下联箱管，凝结水在换热管片中吸收热管放热段工质的热量后汇入上联箱管，各换热管片210的上联箱管216的凝结水最终汇集至凝结水出口集箱230，经凝结水出口管231流出省煤器，完成省煤器将烟气热量传递至凝结水的换热过程，有效解决水夹套管中存在的气相空间问题，防止气阻发生。

7、所述热管支撑密封件213，位于热管211的取热段与放热段之间，为长条形结构，开设有热管安装孔，孔的数量与换热管片上热管数量相同，孔的直径与热管的外径相匹配，热管与支撑密封件焊接固定，以用来支撑换热管片热管及相关部件的重量，同时，起到烟气与外界的隔绝的密封作用。

8、进一步地，每片换热管片210的热管支撑密封件213与相邻换热管片的热管支撑密封件焊接，以使换热管束形成一个整体；热管支撑密封件213的两端与壳体100的框架焊接，管束的重量得到了有效的支撑，并达到烟气侧与外界隔绝密封效果。

9、所述的热管211的吸热段管外设置有翅片，以增强热管烟气侧换热效果。

10、本实用新型的有益效果是：

11、本实用新型具有管束结构简单、水侧排净彻底、水套管中无气相空间、能有效防止气阻发生，焊缝数量少、焊缝位置方便焊接、焊接质量有保证的特点，同时，省煤器结构紧凑，方便模块拼装，适用于大型电站锅炉低温省煤器结构。

技术特征：

1.一种防气阻型热管低温省煤器，其特征是：它包括壳体（100）与安装在壳体（100）中的换热管束（200），所述换热管束（200）由若干换热管片（210）、凝结水进口集箱（220）、凝结水进口管（221）、凝结水出口集箱（230）、凝结水出口管（231）组成，每排换热管片（210）通过热管支撑密封件（213）固定在壳体（100）中，相邻的热管支撑密封件（213）焊接相连；壳体（100）通过热管支撑密封件（213）分为上下两部分，下部为换热管束（200）的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位，所述壳体也为换热管束（200）重量的支撑结构件；每片换热管片（210）的下联箱管（214）、上联箱管（216）分别与凝结水进口集箱（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成一个完整的换热管束。

2.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述换热管片（210）由若干根平行的热管（211）、热管支撑密封件（213）、上联箱管（216）、水套管（215）、下联箱管（214）组成；所述热管（211）为轴向热管型式，热管下方吸热段置于烟气环境中，热管上方放热段置于凝结水环境中；所述水套管（215），同心套装于热管上方放热段基管上，凝结水流经水套管与热管基管之间的夹套空腔，热管下方吸热段工质吸收烟气中的热量传递到热管上方放热段夹套内的凝结水中。

3.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述上联箱管（216）安装于换热管片（210）的每个水套管（215）的上端，所述下联箱管（214）安装于换热管片（210）的每个水套管（215）的下端，上联箱管（216）、下联箱管（214）将换热管片（210）上每个水套管（215）与热管（211）之间的管腔连成一体，并将若干热管（211）、水套管（215）连接成换热管片（210）；凝结水从下联箱管（214）进入，均匀分配到各水套管（215）内，凝结水吸收热管工质的热量后汇入上联箱管（216），流出省煤器，有效解决水夹套管中存在气相空间的气阻问题，同时完成省煤器单片换热管片将烟气热量传递至凝结水的换热过程。

4.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述的换热管片（210）平面的方向与烟气的流向相同，若干换热管片（210）平行布置于省煤器壳体内，各换热管片下联箱管、上联箱管分别与凝结水进口集箱（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成完整的低温省煤器换热管束；凝结水从凝结水进口管（221）进入，经凝结水进口集箱，分配至各换热管片下联箱管，凝结水在换热管片中吸收热管放热段工质的热量后汇入上联箱管，各换热管片（210）的上联箱管（216）的凝结水最终汇集至凝结水出口集箱（230），经凝结水出口管（231）流出省煤器，完成省煤器将烟气热量传递至凝结水的换热过程，有效解决水夹套管中存在的气相空间问题，防止气阻发生。

5.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述热管支撑密封件（213），位于热管（211）的取热段与放热段之间，为长条形结构，开设有热管安装孔，孔的数量与换热管片上热管数量相同，孔的直径与热管的外径相匹配，热管与支撑密封件焊接固定，以用来支撑换热管片热管及相关部件的重量，同时，起到烟气与外界的隔绝的密封作用。

6.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述每片换热管片（210）的热管支撑密封件（213）与相邻换热管片的热管支撑密封件焊接，以使换热管束形成一个整体；热管支撑密封件（213）的两端与壳体（100）的框架焊接，管束的重量得到了有效的支撑，并达到烟气侧与外界隔绝密封效果。

7.根据权利要求1所述的防气阻型热管低温省煤器，其特征是：所述的热管（211）的吸热段管外设置有翅片，以增强热管烟气侧换热效果。

技术总结一种防气阻型热管低温省煤器，包括壳体（100）与换热管束（200），所述换热管束（200）由若干换热管片（210）、凝结水进口集箱（220）、凝结水进口管（221）、凝结水出口集箱（230）、凝结水出口管（231）组成，每排换热管片（210）通过热管支撑密封件（213）固定在壳体（100）中；壳体（100）下部为换热管束（200）的吸热部位的烟气通道，其上部为凝结水换热部位；每片换热管片（210）的下联箱管（214）、上联箱管（216）分别与凝结水进口集箱管（220）、凝结水出口集箱（230）连接，形成一个完整的换热管束。本技术具有管束结构简单、水侧排净彻底、水套管中无气相空间、能有效防止气阻发生，焊缝数量少、焊缝位置方便焊接、焊接质量有保证的特点。技术研发人员：陆桂清,王明军,郭宏新,马金祥,陈军受保护的技术使用者：江苏圣诺节能技术工程有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/5/12