[發明專利]一種翅片式氣固兩相混合物雙層加熱設備

在審

• 申請號: 202110035727.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112728577A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 武海;徐繼成;王曉
• 申請（專利權）人: 北京藍愛迪電力技術有限公司
• 主分類號: F23K1/04
• 分類號: F23K1/04
• 代理公司: 北京博圣通專利事務所 11238
• 代理人: 楊非;黃薇

本發明涉及一種翅片式氣固兩相混合物雙層加熱設備，主要由中心層換熱器和外層換熱器構成；中心層換熱器由內翅片管和內雙管外翅片管構成；外層換熱器由外翅片管和外套管構成；內翅片管、內雙管外翅片管與外翅片管之間環形區域分別為風粉混合物流通管道；內翅片管與內雙管外翅片管之間、外翅片管與外套管之間環形區域分別為蒸汽流通管道。本發明可以提高混合物溫度，縮短著火時間，減少燃料量，降低飛灰含碳量，提高鍋爐燃燒效率。

技術領域

本發明涉及一種加熱設備，特別指一種翅片式氣固兩相混合物多層加熱設備。

背景技術

火力發電廠中燃用煤種參差不齊，不同煤質的水分含量差別很大，對于燃用高水分煤種的鍋爐而言，風粉混合物入爐前的溫度達不到燃用煤種要求。同時，受磨煤機內部軸承等零部件溫度限制，磨煤機出口溫度根據煤種不同，限制在95℃以下，從而導致無法在磨煤機內部提高入爐前煤粉溫度。

在現有技術中，加熱器多用于利用高溫汽源(或氣源)對液體或者氣體進行預熱。隨著火力行業的快速發展，煤種的多樣性導致火電行業急需解決上述風粉混合物在高速流動狀態下的加熱問題。但是，對高速流動的氣固兩相混合物進行加熱，存在加熱器易磨損，換熱效率低，流通阻力大和堆積爆燃等問題。所以，在高速流動狀態下的氣固兩相混合物的加熱問題尚未得到理想解決。

發明內容

本發明的目的在于克服現有加熱設備技術中不足而提供一種翅片式氣固兩相混合物多層加熱設備，它可以有效地利用電力系統汽輪機抽汽作為熱源，通過其特有的雙層套管加內外翅片式結構，將高溫蒸汽和風粉混合物在流動過程中發生熱傳導，從而可以提高風粉混合物溫度，在提高換熱效率的同時，保證了風粉混合物的流通速度，降低流通阻力，降低加熱器磨損。本發明解決了氣固兩相混合物通過加熱器時堆積爆燃的技術問題。

本發明的技術方案是：

一種翅片式氣固兩相混合物加熱設備，其特征在于：所述的加熱設備為雙層套管式結構，它主要由中心層換熱器和外層換熱器構成；其中，所述的中心層換熱器，由內翅片管和內雙管外翅片管構成；所述的外層換熱器，由外翅片管和外套管構成；且依次設有內翅片管、內雙管外翅片管、以及外翅片管、外套管；內翅片管、內雙管外翅片管與外翅片管之間所形成的環形區域分別為風粉混合物的內外兩個流通管道。

在所述的內翅片管的內壁、內雙管外翅片管的外壁、外翅片管的內壁分別設有圓周方向均勻分布的縱向翅片；即在風粉混合物流通管道均設有圓周方向均勻間隔分布的翅片，以增大風粉混合物與高溫蒸汽(抽汽)的換熱面積，提高換熱效率；并對風粉混合物的流動過程有擾流作用，增強其與蒸汽(抽汽)的換熱，從而提高換熱效率。

所述翅片的長度、形狀、數量決定其換熱面積及管道阻力；翅片端面可以是各種不同形狀，它包括：梯形、矩形、三角形等多邊形，以增加換熱面積，增強換熱效果。

在內翅片管與內雙管外翅片管之間環形區域的兩端、以及外翅片管與外套管之間環形區域的兩端分別設有端板，以封住流通介質，而形成獨立的蒸汽(抽汽)流通管道，確保風粉混合物與蒸汽(抽汽)隔絕。

在風粉混合物入口的方向，在外套管的一端圓周上半部分被切除一定長度的區域平行設置若干根蒸汽(抽汽)入口管道，且蒸汽(抽汽)入口管道穿過外翅片管與內雙管外翅片管連通；在外套管的末端方向一定長度上平行設置若干根蒸汽(抽汽)連通管道，且蒸汽(抽汽)連通管道兩端分別與內雙管外翅片管和外翅片管連通，使蒸汽(抽汽)兩個流通管道保持連通。

所述的蒸汽(抽汽)入口管道的外壁以及蒸汽(抽汽)連通管道的外壁上均設有螺旋形翅片，以增加入口段以及過渡段蒸汽(抽汽)與風粉混合物的換熱面積，增強擾流作用，提高換熱效率。在內翅片管與內雙管外翅片管之間環形區域，蒸汽(抽汽)流通方向上，以一定距離間隔設有若干個折流板；所述的折流板上設有缺口，且相鄰兩個折流板缺口位置不在同一水平線，使蒸汽(抽汽)在長度方向上旋轉向前流動，增長蒸汽(抽汽)的流動行程，增強與風粉混合物的換熱。