[發明專利]可靠自然循環冷卻對流換熱器、冷卻系統及余熱鍋爐系統

在審

• 申請號: 201610790579.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107795971A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 侯志昌;李鵬舉;戴珉斐
• 申請（專利權）人: 上海安可科技股份有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22B37/10;F22B37/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及換熱技術領域，特別是涉及一種可靠自然循環冷卻對流換熱器、冷卻系統及余熱鍋爐系統。

背景技術

目前密排管對流換熱器，用于余熱鍋爐系統，通常密排管換熱器采用水平或帶水平夾角約小于30度設置，因其各循環冷卻回路的冷卻水流量分配相差懸殊，導致密排管換熱器的各換熱管冷卻效果不均，個別換熱管受高溫煙氣沖刷后溫度過熱，致使換熱管使用壽命降低。而一種新型自然循環冷卻密排管對流換熱器克服了此類設備的缺陷，目前國內乃至國外均沒有此類技術產品；下面對目前已有的密排管對流換熱器作簡單介紹。

密排管對流換熱器，用于余熱鍋爐系統，通常密排管換熱器的換熱管采用水平或帶水平夾角約小于30度設置，且各循環冷卻回路的冷卻水流量分配相差懸殊，導致密排管換熱器的各換熱管冷卻效果不均，個別換熱管受高溫煙氣沖刷后溫度過熱，致使換熱管使用壽命降低。這種密排管對流換熱器雖然已在余熱鍋爐行業中得到廣泛應用，但是這種密排管對流換熱器存在下列缺陷：

1.這種密排管對流換熱器，因不能保證各換熱管冷卻回路的冷卻水量分配均勻，換熱管受高溫煙氣的沖刷，各換熱管內的冷卻水吸熱汽化量不等，導致部分換熱管冷卻回路產生汽阻運行惡化，從而使產生汽阻的換熱管受高溫煙氣沖刷影響而反復過熱，換熱管使用壽命縮短，影響余熱鍋爐安全使用。

2.這種密排管對流換熱器，因不能保證各個冷卻回路的流量分配相等，為此每個密排管對流換熱器的對流換熱管排管數量受到嚴重約束，從而致使余熱鍋爐密排管對流換熱器的數量劇增，使余熱鍋爐的冷卻系統復雜，對確保余熱鍋爐安全運行不利。

3.這種密排管對流換熱器，若系統空間限制原因，必須采用高數量的對流換熱排管時，為確保每個冷卻回路的冷卻效果和防止出現冷卻回路冷卻水量分配不均等因素，此類密排管對流換熱器必須采用強制循環冷卻，冷卻系統需要增加配置熱水循環水泵和各種安全措施等設備，使余熱鍋爐系統復雜化，對確保余熱鍋爐安全運行不利。

4.這種密排管對流換熱器，因其密排換熱管為水平或帶水平夾角約小于30度的布置，通常余熱鍋爐的高溫煙氣含塵量也較大，含塵煙氣沖刷密排換熱管時，密排換熱管的每個換熱管頂部容易積塵，致使冷卻水的冷卻回路吸熱惡化，密排管對流換熱器的總體使用壽命下降。

5.這種密排管對流換熱器，因其密排換熱管為水平或帶水平夾角約小于30度的布置，此類余熱鍋爐的清灰難以做到清灰徹底，設備運行維護操作困難，從而降低余熱鍋爐的使用熱效率和使用壽命，高溫煙氣降溫不能滿足除塵工藝要求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種可靠自然循環冷卻對流換熱器、冷卻系統及余熱鍋爐系統，用于解決現有技術中的密排管對流換熱器存在的密排換熱管容易結塵，且清塵困難，余熱鍋爐冷卻系統過于龐大和復雜，設備占地面積也過于龐大，給老設備的余熱利用改造帶來不便等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種可靠自然循環冷卻對流換熱器，所述可靠自然循環冷卻對流換熱器包括：

冷卻水分配總管，所述冷卻水分配總管水平設置，且一端為進水端；所述冷卻水分配總管內側設有多個與其內部相連通的第一開孔；

多根平行間隔排布的冷卻水分配母管，所述冷卻水分配母管水平設置，且一端為進水端；所述冷卻水分配母管的進水端與所述冷卻水分配總管的內側固定連接，且所述冷卻水分配母管內部經由所述第一開孔與所述冷卻水分配總管的內部相連通；所述冷卻水分配母管的上表面設有多個與其內部相連通的第二開孔；

多根平行間隔排布的對流換熱立管，所述對流換熱立管豎直設置；所述對流換熱立管的底部與所述冷卻水分配母管的上表面固定連接，且所述對流換熱立管的內部經由所述第二開孔與所述冷卻水分配母管的內部相連通；

多根平行間隔排布的冷卻水匯集母管，所述冷卻水匯集母管水平設置于所述對流換熱立管的頂部，且與所述冷卻水分配母管一一上下對應；所述冷卻水匯集母管的一端為出水端；所述冷卻水匯集母管的下表面設有多個與其內部相連通的第三開孔，所述冷卻水匯集母管的下表面與所述對流換熱立管的頂部固定連接，且所述冷卻水匯集母管的內部經由所述第三開孔與所述對流換熱立管的內部相連通；

冷卻水匯集總管，所述冷卻水匯集總管水平設置，且一端為出水端；所述冷卻水匯集總管內側設有多個與其內部相連通的第四開孔；所述冷卻水匯集總管的內側與所述冷卻水匯集母管的出水端固定連接，且所述冷卻水匯集總管的內部經由所述第四開孔與所述冷卻水匯集母管的內部相連通。