[發明專利]一種高溫受熱結構及換熱器

在審

• 申請號: 202310503845.1
• 申請日: 2023-05-06
• 公開（公告）號: CN116481008A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 鄧磊;袁茂博;楊家輝;韓磊;岳洋;王津;車得福
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F22B31/08
• 分類號: F22B31/08;F22B37/10
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 姬莉

本發明屬于換熱器技術領域，具體涉及一種高溫受熱結構及換熱器，高溫受熱結構包括多個受熱體，多個受熱體沿著預設方向間隔布置，受熱體包括至少一個受熱管，受熱管回繞呈預設形狀，受熱管的進口與用于承裝冷卻介質的第一箱體連通，受熱管的出口與用于承裝冷卻介質的第二箱體連通，多個受熱體的長度和寬度相同，高度值從第一個受熱體開始呈遞增趨勢。本發明提供的結構整體呈現階梯式分布，能減小與高溫高速煙氣進行熱量交換的受熱體面積，增大與低溫低速煙氣進行熱量交換的受熱體面積，使煙氣與各受熱體的換熱量趨于一致，從而減小高溫受熱體內的汽溫偏差，使得高溫受熱體的超溫爆管現象發生的概率降低。

技術領域

本發明屬于換熱器技術領域，具體涉及一種高溫受熱結構及換熱器。

背景技術

隨著我國大容量火電機組技術的發展，鍋爐蒸汽溫度逐漸逼近高溫受熱體的鋼材的允許使用溫度上限。

大容量火電機組中，最常用的就是四角切圓燃煤鍋爐，四角切圓燃煤鍋爐的燃燒器布置于爐膛四角，一次風包裹煤粉于爐內四角射入爐膛形成切圓。四角切圓燃煤鍋爐爐膛內的火焰充滿度好，燃盡率高，煤種適應性強，因而得到了大力推廣。

四角切圓燃煤鍋爐的使用過程中，利用布置在水平煙道內的第一個高溫受熱結構和第二個高溫受熱結構與煙氣對流換熱，然而切向燃燒形成的旋轉氣流經由爐膛出口流入后面各級受熱體仍存在左右側以及上下側不同程度的煙速、煙溫偏差，煙溫偏差引發管屏兩側的吸熱不均，進而導致過熱器和再熱器系統的汽溫偏差。因此，煙溫偏差過大容易造成高溫受熱體的超溫爆管，嚴重影響電廠的安全性和經濟性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種高溫受熱結構及換熱器，以便解決現有技術中煙溫偏差過大容易造成高溫受熱體的超溫爆管的問題。

本發明的技術方案是：

一種高溫受熱結構，包括多個受熱體，多個所述受熱體沿著預設方向間隔布置，所述受熱體包括至少一個受熱管，所述受熱管回繞呈預設形狀，所述受熱管的進口與用于承裝冷卻介質的第一箱體連通，所述受熱管的出口與用于承裝冷卻介質的第二箱體連通，多個所述受熱體的長度和寬度相同，高度值從第一個受熱體開始呈遞增趨勢。

優選的，所述預設形狀是矩型或者U型。

優選的，所述預設形狀是U型時，兩個支腿的高度有高度差。

一種換熱器，包括兩個間隔布置的如上所述的高溫受熱結構，且第一個高溫受熱結構上高度值最大的受熱體和第二個高溫受熱結構上高度值最小的受熱體相鄰。

優選的，所述第一個高溫受熱結構上高度值最大的受熱體1的面積為高度值最小的受熱體的面積的1.5-2倍。

優選的，所述第一個高溫受熱結構上高度值最大的受熱體1的面積為高度值最小的受熱體的面積的1.75倍。

優選的，所述第二個高溫受熱結構上高度值最大的受熱體1的面積為高度值最小的受熱體的面積的1.2-1.5倍。

優選的，所述第二個高溫受熱結構上高度值最大的受熱體1的面積為高度值最小的受熱體的面積的1.35倍。

與現有技術相比，本發明提供的一種高溫受熱結構及換熱器，充分考慮水平煙道內煙溫偏差的特征，結合水平煙道結構特點，提出差異化階梯分布式的高溫受熱結構，能夠均勻各受熱管的總吸熱量，提升受熱體間的水動力穩定性，進而大幅降低各受熱管內汽溫的不均勻程度，可大幅降低水平煙道內高溫受熱體的汽溫偏差，減小爆管的可能性，實用性強，值得推廣。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明的局部結構示意圖1。

圖3為本發明的局部結構示意圖2。

圖4為本發明的使用狀態的示意圖。