一种改进锅炉省煤器的制作方法

本发明涉及燃用生物质或垃圾的锅炉技术领域，尤其是一种改进锅炉省煤器。

背景技术：

锅炉是省煤器是大型燃用生物质或垃圾的锅炉的实际运行中常见的配套装置，其装于锅炉尾部烟道下部吸收尾部烟气余热，对于降低烟气排烟温度、减少排烟损失以及节能，提高锅炉效率都具有重要作用。由于锅炉燃烧的生物质或垃圾燃烧灰熔点低，产生的烟气中含有大量水分、灰分，而灰中富含钾和钠等碱金属，会以灰污形势凝结于省煤器壁面，从而加剧沉积堵灰，阻碍传热并诱发高温腐蚀。现有省煤器存在使用中表面易粘附、堆积大块的碱金属盐和灰，进而大幅降低省煤器的换热能力，同时增加烟气流动阻力使省煤器磨损加大，并降低锅炉工作效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有锅炉省煤器表面易积灰造成磨损，影响省煤器换热能力和锅炉工作效率等问题，提供一种改进锅炉省煤器，所述锅炉省煤器可以有效防止灰污凝结于省煤器壁面，避免由积灰造成的磨损和对省煤器换热能力的影响，确保锅炉工作效率。

本发明解决技术问题采用的技术方案：一种改进锅炉省煤器，包括设置在烟道中若干蛇形排管和配套的管屏，其特征是所述排管沿顺列布置构成换热管排，所述换热管排中横向的管段数小于纵向的管段数，所述排管外径为d，相邻管段的横向节距为S1且S1=（1.5～3）d。本发明通过顺列布置排管以及对省煤器节距选调整改进，有效防止灰污形势凝结于省煤器壁面，防止省煤器积灰和由此造成的磨损，确保省煤器换热能力和保持锅炉工作效率。排管沿顺列布置比错列布置更能减轻磨损，降低烟气流动阻力，对于杂质灰分碱金属较多的生物质燃料采用顺列布置效果更明显；若省煤器横向节距过小会造成管屏与管屏间通道变窄，使得大块的碱金属盐和灰容易粘附、堆积并挡在管屏上，导致管屏的换热能力大幅降低并增加烟气流动阻力；弱横向节距过大则会造成烟道布置受热面的量减少，烟道有效利用率降低。此外，省煤器布置在对流烟道中，一般将管圈放置成水平以利于排水，烟气从上而下，有助于吹灰及增大传热温差，此为现有技术。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述燃料灰中碱金属的含量占3%～5%时，S1=（1.5～2）d；或所述燃料灰中碱金属的含量占5%～8%时，S1=（2～2.5）d；或所述燃料灰中碱金属的含量占8%～12%时，S1=（2.5～3）d。生物质锅炉燃料灰中钾钠等碱金属的含量大致占10%～40%，对省煤器横向节距有着较大影响，通过不同节距设置对应碱金属含量不同的生物质燃料做原料的锅炉配套，具有最佳的防积灰、磨损效果。

所述排管的管壁厚度在4～8mm。将管壁厚度限定为在4～8mm之间，可以大幅提高可以提高排管的强度和耐磨性，同时控制制造成本。

所述管屏与管屏之间的流道通径在40～50mm之间。管屏与管屏之间的流道通径控制在40～50mm之间，保持管屏间流道通径足够使烟气顺畅流过，同时避免流道通径过大造成管屏数减少影响经济性。

所述换热管排中每级的自上而下第一到第三排管的烟气迎风面贴合设置防磨护瓦，防磨护瓦和排管的中心夹角为120°。在排管的烟气迎风面上贴合设置防磨护瓦，防磨护瓦能有效地保护其覆盖下的排管，制造时应采用搭接电焊同排管紧密结合，防止翘起而影响传热和局部磨损；120°中心夹角设置的防磨护瓦防磨效果最佳。

所述排管为光管或鳍片管，且排管为外径25～42mm的无缝钢管弯制而成的蛇形管。光管外表面不带鳍片，鳍片管为外表面带鳍片的光管，其中鳍片管较单一光管具有更高的热交换效率和更好的换热效果，但鳍片管加工制造较光管复杂。

所述改进锅炉省煤器还包括设于蛇形管的弯头和弯头同侧的烟道内壁之间的隔板，所述隔板一侧固定烟道内壁上。通过设置隔板调节换热管排和烟道内壁间隙，消除烟气走廊效应，避免局部烟气流速过大造成省煤器受热面磨损。

本发明通过顺列布置排管以及对省煤器节距选调整改进，有效防止灰污形势凝结于省煤器壁面，防止省煤器积灰和由此造成的磨损，确保省煤器换热能力和保持锅炉工作效率。

附图说明

图1：本发明所述排管顺列布置结构示意图。

图2：本发明所述防磨护瓦示意图。

图3：本发明所述隔板示意图。

图中：1.排管、2.防磨护瓦、3.隔板、4.烟道。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

如图1～3所示，一种改进锅炉省煤器，包括设置在烟道4中若干蛇形排管1和配套的管屏，所述排管1沿顺列布置构成换热管排，所述换热管排中横向的管段数小于纵向的管段数，所述排管1外径为d，相邻管段的横向节距为S1且S1=（1.5～3）d。本发明通过顺列布置排管以及对省煤器节距选调整改进，其中排管沿顺列布置比错列布置更能减轻磨损，降低烟气流动阻力，对于杂质灰分碱金属较多的生物质燃料采用顺列布置效果更明显；而省煤器横向节距过小会造成管屏与管屏间通道变窄，使得大块的碱金属盐和灰容易粘附、堆积并挡在管屏上，导致管屏的换热能力大幅降低并增加烟气流动阻力，弱横向节距过大则会造成烟道布置受热面的量减少，烟道有效利用率降低，通过限定管段数和相邻管段的横向节距，有效防止灰污形势凝结于省煤器壁面和由此造成的积灰磨损，保证省煤器换热能力和锅炉工作效率。

进一步的，所述燃料灰中碱金属的含量占3%～5%时，S1=（1.5～2）d；或所述燃料灰中碱金属的含量占5%～8%时，S1=（2～2.5）d；或所述燃料灰中碱金属的含量占8%～12%时，S1=（2.5～3）d。生物质锅炉燃料灰中钾钠等碱金属的含量大致占10%～40%，对省煤器横向节距有着较大影响，通过不同节距设置对应碱金属含量不同的生物质燃料做原料的锅炉配套，具有最佳的防积灰、磨损效果。

所述排管1的管壁厚度在4～8mm，将管壁厚度限定为在4～8mm之间，可以大幅提高可以提高排管的强度和耐磨性，同时控制制造成本，本实施例中管壁厚度优选为6mm。

所述管屏与管屏之间的流道通径在40～50mm之间。管屏与管屏之间的流道通径控制在40～50mm之间，保持管屏间流道通径足够使烟气顺畅流过，同时避免流道通径过大造成管屏数减少影响经济性，实际使用中还需控制烟气平均流速在8～8.5 m/s，以避免磨损过大。

所述换热管排中每级的自上而下第一到第三排管1的烟气迎风面贴合设置防磨护瓦2，防磨护瓦2和排管1的中心夹角为120°。在排管烟气迎风面上贴合设置防磨护瓦能有效地保护其覆盖下的排管，制造时应采用搭接电焊同排管紧密结合，以防止翘起而影响传热和局部磨损；120°中心夹角设置的防磨护瓦防磨效果最佳。

所述排管1为光管或鳍片管，且排管1为外径25～42mm的无缝钢管弯制而成的蛇形管。排管采用光管和鳍片管，并由无缝钢管弯制成蛇形，具有优良的换热效果，本实施例中的排管优选为光管，所述无缝钢管用20号碳钢制造。

所述改进锅炉省煤器还包括设于蛇形管的弯头和弯头同侧的烟道4内壁之间的隔板3，所述隔板3一侧固定烟道4内壁上。通过设置隔板调节换热管排和烟道内壁间隙，消除烟气走廊效应，避免局部烟气流速过大造成省煤器受热面磨损。