一种锅炉管式空气预热器的制作方法

1.本实用新型涉及焚烧锅炉领域，具体而言，涉及一种锅炉管式空气预热器。


背景技术：

2.空气预热器(air pre
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heater)就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面，是一种用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备。
3.按空气预热器的传热方式可将空气预热器分为导热式和再生式两大类。在导热式空气预器中最常用的是管式空气预热器。随着锅炉参数的提高和容量的增加，管式空气预热器的受热面也增大，这给尾部受热面的布置带来了困难。因此，在大容量机组中多数采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预热器。空气预热器一般分为板式、回转式和管式三种。
4.板式空气预热器：这种空气预热器多用1.5
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4mm的薄钢板制成。将钢板焊接成长方形的盒子，将若干盒子拼成一组，整个空气预热器由2
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4个盒子组成。烟气由上向下通过，经过盒子外侧，空气则横向通过盒子的内部，在下部转弯向上，两次与烟气交互传递能量，使烟气与空气形成逆向流动，获得较好的传热效率。
5.回转式空气预热器：回转式空气预热器是再生式空气预热器最常见的形式，它是利用烟气和空气交替地通过金属受热面来加热空气。回转式空气预热器按运动方式可分为受热面转动和风罩转动两种，本炉的两台空气预热器为三分仓受热面旋转式空气预热器。转子旋转式空气预热器由圆筒形转子和固定的圆筒形外壳及驱动装置组成。回转式空气预热器又可分为两种型式：一种是受热面旋转的转子回转式，另一种是风道旋转的风道回转式。转子回转式空气预热器是由转动的圆形转子和固定的外壳组成，转子式受热面，它被分为许多仓格，里面装有蓄热板，蓄热板吸收燃气热量并蓄积起来，等到转至空气那面，再将蓄积的热量释放给空气，自身温度降低。受热面不断旋转，热量便会不断从烟气传送给空气，空气得到加热，烟气冷却，这是回转式空气预热器的工作原理。
6.目前市场上最常用的空气预热器为管式型空气预热器：管式空气预热器的主要传热部件是薄壁钢管。管式空气预热器多呈立方形，钢管彼此之间垂直交错排列，两端焊接在上下管板上。管式空气预热器在管箱内装有中间管板，烟气顺着钢管上下通过预热器，空气则横向通过预热器，完成热量传导。但管式空气预热器的缺点是钢管背风处容易积灰，且空气流通速率交底。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种锅炉管式空气预热器，其能够放弃管路外侧积灰，同时也提高了空气烟气流速，提高热交换效率。
8.本实用新型的实施例是这样实现的：
9.本技术实施例提供一种锅炉管式空气预热器，包括预热器本体，所述预热器本体包括若干与烟气热交换的空气预热管体，所述空气预热管体呈椭圆状，所述空气预热管体
的窄弧叶与烟气接触。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述所述预热器本体还包括第一壳体，所述第一壳体相对的两侧壁均开设有与所述空气预热管体端面相配合的椭圆形安装孔，所述空气预热管体卡接于所述安装孔内。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述所述第一壳体内安装有多排空气预热管体，任意相邻两排所述空气预热管体呈错位分布。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述所述第一壳体包括第一进气口和出气口，所述第一进气口和所述出气口分别位于所述第一壳体与所述空气预热管体轴线延伸方向相垂直的侧壁。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述所述空气预热管体内轧制有螺纹。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述所述第一壳体外侧壁连接有连通若干所述空气预热管体的冷空气混匀装置。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述所述冷空气混匀装置包括第二壳体，所述第二壳体远离所述第一壳体的侧壁开设有冷空气进气口，所述第二壳体位于开设所述冷空气进气口相邻的侧壁开设有第二进气口。
16.在本实用新型的一些实施例中，上述所述第二壳体的内侧壁设置有多个挡板，多个所述挡板的任意一侧板面朝向所述冷空气进气口，多个所述挡板配合形成连通所述空气预热管体的通道。
17.在本实用新型的一些实施例中，上述多个所述挡板对称分布于所述第二壳体相对的两侧壁，位于所述第二壳体两侧壁的所述挡板呈交错分布配合形成连续弯折状的所述通道。
18.在本实用新型的一些实施例中，上述所述空气预热管体采用导热材料制成。
19.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
20.本实用新型实施例提供一种锅炉管式空气预热器，包括预热器本体，预热器本体包括若干与烟气热交换的空气预热管体，空气预热管体呈椭圆状，空气预热管体的窄弧叶与烟气接触。预热器本体也被简称为空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热装置，其利用烟气余热，降低了排烟损失，因此提高了锅炉热效率。当空气在预热器中升高1.5℃，排烟温度可以降低1℃，在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气预热150
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160℃，就可以降低排烟温度110
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120℃，可将锅炉热效率提高7％
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7.5％。可以节约燃料11％
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12％；本装置的作用是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过空气预热管体传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证了锅炉内的稳定燃烧，提高了燃烧效率；相对于现有技术中空气预热管体采用圆管的使用，本实用新型通过改变空气预热管体的形状，将其轧制成椭圆状，能够有效提高锅炉排放的热气与空气预热管体外侧壁的接触面积，提高空气预热管体内新鲜空气与烟气的热交换效率，使进入锅炉前的空气能够进行高效预热，大大提高了锅炉的燃烧效率，减少了锅炉燃料的使用；且通过将空气预热管体轧制成椭圆状，能够降低空气预热管体在背风区域的积灰区面积，相比于现有技术中圆管设计，其积灰区容易影响热传递的效果及烟气通行的效率，本装置的空气预热管体的窄弧叶与烟气接触，烟气的流动近乎贴合在空气预热管体的整体外侧壁，使背风处的积灰区基本被消除，进而延长本装置的使用寿命，降低工
作人员对积灰区的清理维护成本，降低烟气通道因灰尘堵塞及降低换热效率的情况发生；同时空气预热管体的窄弧叶与烟气接触，使若干空气预热管体之间流通的烟气通道增大，进而提高烟气的排放效率，大大提高了实用价值。
21.在实际使用时，工作人员首先将预热器本体与锅炉连接，锅炉内排出燃烧后的高温烟气，将其通入预热器本体的烟气通道，新鲜空气沿空气预热管体通入锅炉内，此时高温烟气通过空气预热管体与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气预热升温，高温烟气则降温排空即可。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型实施例所述空气预热器整体结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例所述部分空气预热管体排布剖视图；
25.图3为本实用新型实施例所述空气预热管体剖视结构示意图。
26.图标：1
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预热器本体；101
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第一壳体；1011
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第一进气口；1012
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出气口；102
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空气预热管体；1021
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螺纹；2
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冷空气混匀装置；201
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第二壳体；2011
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冷空气进气口；2012
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第二进气口；2013
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挡板；2014
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通道。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
32.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若
出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.实施例1
34.请参照图1和图2，图1为本实用新型实施例空气预热器整体结构示意图；图2为本实用新型实施例部分空气预热管体102排布剖视图。
35.本实用新型实施例提供一种锅炉管式空气预热器，包括预热器本体1，预热器本体1包括若干与烟气热交换的空气预热管体102，空气预热管体102呈椭圆状，空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触。预热器本体1也被简称为空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热装置，其利用烟气余热，降低了排烟损失，因此提高了锅炉热效率。当空气在预热器中升高1.5℃，排烟温度可以降低1℃，在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气预热150
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160℃，就可以降低排烟温度110
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120℃，可将锅炉热效率提高7％
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7.5％。可以节约燃料11％
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12％；本装置的作用是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过空气预热管体102传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证了锅炉内的稳定燃烧，提高了燃烧效率；相对于现有技术中空气预热管体102采用圆管的使用，本实用新型通过改变空气预热管体102的形状，将其轧制成椭圆状，能够有效提高锅炉排放的热气与空气预热管体102外侧壁的接触面积，提高空气预热管体102内新鲜空气与烟气的热交换效率，使进入锅炉前的空气能够进行高效预热，大大提高了锅炉的燃烧效率，减少了锅炉燃料的使用；且通过将空气预热管体102轧制成椭圆状，能够降低空气预热管体102在背风区域的积灰区面积，相比于现有技术中圆管设计，其积灰区容易影响热传递的效果及烟气通行的效率，本装置的空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触，烟气的流动近乎贴合在空气预热管体102的整体外侧壁，使背风处的积灰区基本被消除，进而延长本装置的使用寿命，降低工作人员对积灰区的清理维护成本，降低烟气通道2014因灰尘堵塞及降低换热效率的情况发生；同时空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触，使若干空气预热管体102之间流通的烟气通道2014增大，进而提高烟气的排放效率，大大提高了实用价值。
36.在实际使用时，工作人员首先将预热器本体1与锅炉连接，锅炉内排出燃烧后的高温烟气，将其通入预热器本体1的烟气通道2014，新鲜空气沿空气预热管体102通入锅炉内，此时高温烟气通过空气预热管体102与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气预热升温，高温烟气则降温排空即可。
37.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，预热器本体1还包括第一壳体101，第一壳体101相对的两侧壁均开设有与空气预热管体102端面相配合的椭圆形安装孔，空气预热管体102卡接于安装孔内。
38.本实施例中的第一壳体101包括两块固定板，两块固定板之间用于架设其空气预热管体102，相比于现有技术中空预器的管体采用焊接连接的形式，本装置能够将空气预热管体102直接卡接于安装孔内，椭圆形的空气预热管体102由于其形状的特殊性不会在安装内出现转动，此种设计能够直接降低空气预热管体102与第一壳体101之间的装配加工成本；同时工作人员在维护检修时，若单根空气预热管体102出现破损可直接对其进行拆卸更
换，大大降低了本装置的使用成本，延长了使用寿命。
39.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一壳体101内安装有多排空气预热管体102，任意相邻两排空气预热管体102呈错位分布。
40.本实施例中第一壳体101内安装有十三排空气预热管体102，通过设置多排空气预热管体102能够提高通入锅炉预热气体的体积，提高燃烧效率；两两相邻的两排空气预热管体102采用错位分布的方式能够使其之间形成弯折的烟气通道2014，延长高温烟气的流动路程，进而提高换热效率。
41.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一壳体101包括第一进气口1011和出气口1012，第一进气口1011和出气口1012分别位于第一壳体101与空气预热管体102轴线延伸方向相垂直的侧壁。
42.本实施例中高温烟气沿第一进气口1011进入本装置，且高温烟气流向与空气预热管体102的轴线方向垂直，使高温烟气能够与空气预热管体102进行高效接触实现换热，换热完成后的高温烟气会从出气口1012排出。
43.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，空气预热管体102内轧制有螺纹1021。同归在空气预热管体102内轧制螺旋辊道，其相对延长空气在管内的停流时间，起到了增加了与烟气换热时间，提高了换热系数，起到降低能耗，节省了电耗以及煤耗使炉温快速升高的效果。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第一壳体101外侧壁连接有连通若干空气预热管体102的冷空气混匀装置2。通过设置冷空气混匀装置2使冷空气提高入管的温度。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，冷空气混匀装置2包括第二壳体201，第二壳体201远离第一壳体101的侧壁开设有冷空气进气口2011，第二壳体201位于开设冷空气进气口2011相邻的侧壁开设有第二进气口2012。
46.本实施例中第二壳体201为密封壳体，空气预热管体102的一端连通至第二壳体201内使其能够实现空气的流通；第二壳体201相邻的两侧壁分别开设的冷空气进气口2011和用于通入高温烟气的第二进气口2012，使两股气体能够对冲混合，进而提高冷空气的温度，再使其通入空气预热管体102并进行燃烧处理。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，第二壳体201的内侧壁设置有多个挡板2013，多个挡板2013的任意一侧板面朝向冷空气进气口2011，多个挡板2013配合形成连通空气预热管体102的通道2014。
48.本实施例中的挡板2013为七个，冷空气通过冷空气进气口2011使其在第二壳体201内被多个挡板2013反复折反并与烟气混合，提高冷空气的温度，进而避免在空气预热管体102产生冷凝，避免了低温结露和灰堵，降低了维护成本，同时提高烟速而避免传统锅炉因后期灰堵影响锅炉正常运行；且因烟气混入降了锅炉炉膛中氮氧化物的生成，对低氮运行起到了一定的作用。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，多个挡板2013对称分布于第二壳体201相对的两侧壁，位于第二壳体201两侧壁的挡板2013呈交错分布配合形成连续弯折状的通道2014。
50.本实施例中的通道2014为连续s形通道2014，此种设计能够延长冷空气通入空气
预热管体102前的路程，使其与烟气充分混合提高温度。
51.在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，空气预热管体102采用导热材料制成。
52.本实施例中的空气预热管体102采用铝合金制成，在其它实施例中，可采用铜管；上述材料制成的空气预热管体102能够起到高效的空气换热作用。
53.综上，本实用新型的实施例提供一种锅炉管式空气预热器，包括预热器本体1，预热器本体1包括若干与烟气热交换的空气预热管体102，空气预热管体102呈椭圆状，空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触。预热器本体1也被简称为空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热装置，其利用烟气余热，降低了排烟损失，因此提高了锅炉热效率。当空气在预热器中升高1.5℃，排烟温度可以降低1℃，在锅炉烟道中安装空气预热器后，如果能把空气预热150
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160℃，就可以降低排烟温度110
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120℃，可将锅炉热效率提高7％
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7.5％。可以节约燃料11％
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12％；本装置的作用是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过空气预热管体102传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度加速了燃料的干燥、着火和燃烧过程，保证了锅炉内的稳定燃烧，提高了燃烧效率；相对于现有技术中空气预热管体102采用圆管的使用，本实用新型通过改变空气预热管体102的形状，将其轧制成椭圆状，能够有效提高锅炉排放的热气与空气预热管体102外侧壁的接触面积，提高空气预热管体102内新鲜空气与烟气的热交换效率，使进入锅炉前的空气能够进行高效预热，大大提高了锅炉的燃烧效率，减少了锅炉燃料的使用；且通过将空气预热管体102轧制成椭圆状，能够降低空气预热管体102在背风区域的积灰区面积，相比于现有技术中圆管设计，其积灰区容易影响热传递的效果及烟气通行的效率，本装置的空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触，烟气的流动近乎贴合在空气预热管体102的整体外侧壁，使背风处的积灰区基本被消除，进而延长本装置的使用寿命，降低工作人员对积灰区的清理维护成本，降低烟气通道2014因灰尘堵塞及降低换热效率的情况发生；同时空气预热管体102的窄弧叶与烟气接触，使若干空气预热管体102之间流通的烟气通道2014增大，进而提高烟气的排放效率，大大提高了实用价值。
54.在实际使用时，工作人员首先将预热器本体1与锅炉连接，锅炉内排出燃烧后的高温烟气，将其通入预热器本体1的烟气通道2014，新鲜空气沿空气预热管体102通入锅炉内，此时高温烟气通过空气预热管体102与新鲜空气进行热交换，使新鲜空气预热升温，高温烟气则降温排空即可。
55.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。