CN102162647A - 一种无框架免拆卸的旋转式暖风器 - Google Patents

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张智超
姜衍更
李钰鑫
王云刚
苟远波
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Xian Jiaotong University
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Abstract

一种无框架免拆卸的旋转式暖风器，由3～8组外翅片强化的传热管束组成，每组传热管束是由两端分别焊接在厚壁进汽集箱和厚壁疏水集箱的螺旋翅片传热管束成的无框架自支撑结构，传热管束平均分布在一次风和二次风道中；采用管束自支撑稳定结构，任意传热管束可单独360°全角度旋转，由此克服了不能实现某一级受热面的单独旋转，也无法实现360°全角度旋转运行，不切断蒸汽则无法旋转受热面以及操作部分结构复杂，拆卸和维护不易，且存在堵灰，泄漏，翅片变形的问题，具有无框架免拆卸、能360°全角度旋转操作且维护方便的优点。

Description

一种无框架免拆卸的旋转式暖风器
技术领域
本发明涉及一种电站锅炉暖风器，具体涉及一种无框架免拆卸的旋转式暖风器，该旋转式暖风器为无框架、免拆卸且能360°全角度旋转的节能型暖风器。
背景技术
暖风器是我国北方火力发电厂必备的锅炉辅助设备，是加热进入空气预热器的冷空气的换热设备，大型电站锅炉分一次风暖风器和二次风暖风器，其结构和原理相同。火力发电厂冬季普遍采用投运暖风器来提高进入空气预热器的风温，防止空气预热器冷端发生硫酸结露引起的低温腐蚀，造成空气预热器冷端受热面堵灰，进而引起吸、送风阻力的增加、空气预热器换热效率下降和排烟温度升高等不利工况。
火力发电厂锅炉运行时一般采用低压蒸汽抽汽对对空气预热器入口的一次风和二次风进行预热加热，暖风器在风道中的布置结构一般是固定式的，根据风道的尺寸，暖风器传热管束一般采用3到8组外翅片强化的受热面单元组成。因为暖风器主要在冬季低温时运行，运行时间短，其他时间因环境温度升高，暖风器停运；但是，在停运期间暖风器仍置于风道中，空气冲刷暖风器管束引起的一次风和二次风阻力依然存在，增加了厂用电。有鉴于此，近几年一些厂家设计制造了旋转式或半旋转式的蒸汽暖风器投入运行，如带固定框架的旋转式暖风器，但是，含有框架的旋转式暖风器结构笨重，操作不便，易泄漏，无法实现360°全角度旋转运行，严重影响和制约机组安全、稳定和经济运行。另外目前已投运的旋转式锅炉暖风器运行中存在以下问题：
1.暖风器各分组受热面设有固定框架，受热面间因旋转空间的需要设有防止形成烟气走廊的密封板，旋转时各分组受热面需要依次旋转，不能实现某一级受热面的单独旋转，同时，也无法实现360°全角度旋转运行；
2.分组的单级受热面设置了2根蒸汽入口管，旋转时必须首先切断蒸汽，拆卸蒸汽入口的连接法兰后，受热面方可旋转，不切断蒸汽则无法旋转受热面。
3.暖风器设计结构不合理，操作部分结构复杂，拆卸和维护不易，且存在堵灰，泄漏，翅片变形等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种无框架免拆卸的旋转式暖风器，克服了不能实现某一级受热面的单独旋转，也无法实现360°全角度旋转运行，不切断蒸汽则无法旋转受热面以及操作部分结构复杂，拆卸和维护不易，且存在堵灰，泄漏，翅片变形的问题，具有无框架免拆卸、能360°全角度旋转操作且维护方便的优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种无框架免拆卸的旋转式暖风器，包括在风道6中均匀分布3-8个外翅片强化的传热管束，每个传热管束7的两端分别同风道6内对应的厚壁进汽集箱8的底部和厚壁疏水集箱5的顶部固定导通连接，该厚壁进汽集箱8的顶部同用作旋转前轴的竖直式厚壁进汽管12的一端相导通连接，竖直式厚壁进汽管12贯穿在风道6顶部的前旋转轴承9并且二者过盈配合，竖直式厚壁进汽管12的另一端导通连接进汽侧过渡法兰13，另外在前旋转轴承9上方环绕厚壁进汽管12外壁设置有进汽端全密封旋转盘机构11，进汽端全密封旋转盘机构11上设置有手动翻转机构10；而厚壁疏水集箱5的底部同用作旋转后轴的厚壁疏水管3的一端相导通连接，厚壁疏水管3贯穿固定在风道6底部的后旋转轴承4并且二者过盈配合，厚壁疏水管3的另一端导通连接疏水侧过渡法兰1，另外在后旋转轴承4下方环绕厚壁疏水管3外壁设置有疏水端全密封机构2。
所述的传热管束7为无框架自支撑结构，且由沿纵向自上而下竖直平齐且导通连接的2-4个形状大小一致的等直径螺旋翅片传热管构成，传热管束7的中心轴线为竖直方向，传热管束7内的传热管呈稀疏排列。
所述的进汽端全密封旋转盘机构11和疏水端全密封机构2内部设置迷宫式密封***。
所述的手动翻转机构10由电动翻转机构所替代。
所述的传热管束7在冬季时其受热面同风道中的空气流动方向保持垂直，在夏季时其受热面同风道中的空气流动方向保持平行，在春季和秋季其受热面同风道中的空气流动方向保持预设的倾斜角度。
所述的传热管束7采用焊接的螺旋翅片管或者锅炉优质碳素结构钢和铝轧制复合而成的螺旋翅片管。
本发明通过风道6内的空气冲刷传热管束7的受热面，提高了进入空气预热器空气的温度，由于有可靠的旋转装置，可在锅炉停运期间，通过旋转传热管束7的受热面，使得传热管束7平面和风向平行，形成直通风道，大幅度减小一次风和二次风通风阻力，降低阻力损失和送风机负荷，节约厂用电；传热管束7为无框架自支撑结构，自成受热面，受热面间无需密封板，保证旋转时空气流动均匀，避免形成空气扰流，增加局部阻力，也可以防止传热管束7重力变形由此带来的旋转障碍，保证该暖风器安全可靠地旋转，传热管束7旋转时，无需拆卸暖风器任何部件就可以旋转；进汽端全密封旋转盘机构11和疏水端全密封机构2内部设置迷宫式密封***，这样可以保证厚壁进汽管12蒸汽不外泄；传热管呈稀疏排列，蒸汽工质在传热管束7中单流程流动，有效解决了暖风器翅片变形，弯头处冲刷泄漏，运行期间积灰、堵杂物的难题；从而消除了暖风器在运行期间送风机阻力增大，厂用电耗增加的现象；实现机组运行过程中的无故障切换，不需要停运风机，可作为一次风和二次风运行调节平衡的有效手段，有利于送风机出力的平衡调整。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图，也即本发明的传热管束的工作状态俯视示意图，其中图2(a)为冬季的工作状态俯视示意图，图2(b)为夏季的工作状态俯视示意图，图2(c)为春季和秋季工作状态俯视示意图，其中箭头代表空气流动方向。
具体实施方式
下面结合附图对发明作更详细的说明。
如图1所示，无框架免拆卸的旋转式暖风器，包括在风道6中均匀分布3个外翅片强化的传热管束7，每个传热管束7的两端分别同风道6内对应的厚壁进汽集箱8的底部和厚壁疏水集箱5的顶部固定导通连接，该厚壁进汽集箱8的顶部同用作旋转前轴的竖直式厚壁进汽管12的一端相导通连接，竖直式厚壁进汽管12贯穿固定在风道6顶部的前旋转轴承9并且二者过盈配合，竖直式厚壁进汽管12的另一端导通连接进汽侧过渡法兰13，另外在前旋转轴承9上方环绕厚壁进汽管12外壁设置有进汽端全密封旋转盘机构11，进汽端全密封旋转盘机构11上设置有手动翻转机构10；而厚壁疏水集箱5的底部同用作旋转后轴的厚壁疏水管3的一端相导通连接，厚壁疏水管3贯穿固定在风道6底部的后旋转轴承4并且二者过盈配合，厚壁疏水管3的另一端导通连接疏水侧过渡法兰1，另外在后旋转轴承4下方环绕厚壁疏水管3外壁设置有疏水端全密封机构2。所述的传热管束7为无框架自支撑结构，且由沿纵向自上而下竖直平齐且导通连接的4个形状大小一致的等直径螺旋翅片传热管束7构成，传热管束7的中心轴线为竖直方向，传热管束7内的传热管呈稀疏排列。所述的进汽端全密封旋转盘机构11和疏水端全密封机构2内部设置迷宫式密封***。所述的手动翻转机构10由电动翻转机构所替代。如图2所示，所述的传热管束7在冬季时其受热面同风道中的空气流动方向保持垂直，在夏季时其受热面同风道中的空气流动方向保持平行，在春季和秋季其受热面同风道中的空气流动方向保持预设的倾斜角度。所述的传热管束7采用焊接的螺旋翅片管或者锅炉优质碳素结构钢和铝轧制复合而成的螺旋翅片管。
本发明的工作原理是：热汽由进汽侧过渡法兰13引入厚壁进汽管12，通过厚壁进汽集箱8分配给传热管束7，传热管束7的传热管束7与风道6中流动的空气换热后，过热蒸汽依次放热为饱和蒸汽和饱和水，由厚壁疏水管3引出。

Claims (6)

1.一种无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：包括在风道(6)中均匀分布3-8个外翅片强化的传热管束(7)，每个传热管束(7)的两端分别同风道(6)内对应的厚壁进汽集箱(8)的底部和厚壁疏水集箱(5)的顶部固定导通连接，该厚壁进汽集箱(8)的顶部同用作旋转前轴的竖直式厚壁进汽管(12)的一端相导通连接，竖直式厚壁进汽管(12)贯穿固定在风道(6)顶部的前旋转轴承(9)并且二者过盈配合，竖直式厚壁进汽管(12)的另一端导通连接进汽侧过渡法兰(13)，另外在前旋转轴承(9)上方环绕厚壁进汽管(12)外壁设置有进汽端全密封旋转盘机构(11)，进汽端全密封旋转盘机构(11)上设置有手动翻转机构(10)；而厚壁疏水集箱(5)的底部同用作旋转后轴的厚壁疏水管(3)的一端相导通连接，厚壁疏水管(3)贯穿固定在风道(6)底部的后旋转轴承(4)并且二者过盈配合，厚壁疏水管(3)的另一端导通连接疏水侧过渡法兰(1)，另外在后旋转轴承(4)下方环绕厚壁疏水管(3)外壁设置有疏水端全密封机构(2)。
2.根据权利要求1所述的无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：所述的传热管束(7)为无框架自支撑结构，且由沿纵向自上而下竖直平齐且导通连接的2-4个形状大小一致的等直径螺旋翅片传热管束(7)构成，传热管束(7)的中心轴线为竖直方向，传热管束(7)内的传热管呈稀疏排列。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：所述的进汽端全密封旋转盘机构(11)和疏水端全密封机构(2)内部设置迷宫式密封***。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：所述的手动翻转机构(10)由电动翻转机构所替代。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：所述的传热管束(7)在冬季时其受热面同风道中的空气流动方向保持垂直，在夏季时其受热面同风道中的空气流动方向保持平行，在春季和秋季其受热面同风道中的空气流动方向保持预设的倾斜角度。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的无框架免拆卸的旋转式暖风器，其特征在于：所述的传热管束(7)采用焊接的螺旋翅片管或者锅炉优质碳素结构钢和铝轧制复合而成的螺旋翅片管。
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