一种烟气宽流道板式空气预热器

1.本技术属于垃圾发电、生物质发电及燃煤电站锅炉烟气余热高效回收节能设备技术领域，涉及一种新型烟气宽流道板式空气预热器。


背景技术：

2.目前，垃圾发电、生物质发电及燃煤电站锅炉烟气余热回收所采用的空气预热器主要以回转式、管式和翅片管式为主。回转式空气预热器虽适用于大风量工况，但其结构复杂且工艺要求高，同时在运行过程中会出现烟气与空气掺混，漏风率高等问题；管式和翅片管式换热器因体积大而占用大量空间，同时其存在换热效率低，容易积灰且积灰后难以处理以及烟气入口处换热管磨损较大等问题。
3.板式换热器结构紧凑，换热高效，但全焊板式空预器，难以满足烟气含尘量高，烟气量大，并且空气侧正压与烟气侧负压，两者压差较大的情况。
4.因此，开发适用于高烟尘、大风量，空气侧与烟气侧压差大的高温烟气余热回收宽流道板式换热器尤为必要。而传统板式换热器需要先加工模具，然后使用大型液压机压制板片，这必然增加了成本，延长了加工周期。
5.因此，采用简便高效的加工技术制造板式换热器具有较大推广应用价值。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现目前垃圾发电、生物质发电及燃煤电站锅炉烟气余热回收用空气预热器换热能力差，流动阻力大，易积灰且不易清灰等缺点，以及克服传统板式换热器板片加工过程中必须先加工模具再用液压机压制板片而造成加工周期长，成本高等缺点，从而提供一种宽流道新型板式换热器。该板式空气预热器结构紧凑，空气走板束内湍流通道，湍流度增强，从而换热效果好，同时，烟气走板束间距可调节的类波纹通道，烟气侧流动阻力减小，不易磨损板壁，不易积灰，即使积灰也便于清理，而且该换热器的制造无需加工模具，无需压片，结构简单，生产成本低。
7.为实现上述目的，本实用新型提供一种烟气宽流道板式空气预热器，该烟气预热器包括空气换热系统、烟气换热系统、板式换热芯体和空气预热器壳体；其中，所述的板式换热芯体内置于空气预热器壳体中；所述的空气换热系统设置在空气预热器壳体的水平两侧，所述的烟气换热系统设置在空气预热器壳体的竖直两侧。
8.进一步地，所述的空气换热系统包括空气进口、空气出口和板式换热芯体中的空气湍流通道，其中，所述的空气进口和空气出口均为底部为方形，顶部为圆形的塔台结构。
9.进一步地，所述的烟气换热系统为烟气进口、烟气出口和烟气类波纹流道。其中，所述的烟气进口和烟气出口均为底部为方形，顶部为圆形的塔台结构。
10.进一步地，所述的空气预热器壳体为立方体构造。
11.进一步地，所述的板式换热芯体由若干板束以一定间距叠放而成，间距范围在10～100mm之间调节，在所述的板束内部形成空气湍流通道，两端的空气进口、空气出口通过
空气湍流通道联通。
12.进一步地，所述的板束在相邻两组之间的外部形成类波纹通道，两端的烟气进口、烟气出口通过中央的板式换热芯体内烟气类波纹通道联通。
13.进一步地，所述的板束高度在5-30mm之间。
14.进一步地，所述的板束由若干板片和焊点交替布置通过激光渗透焊接形成，经充压形成空气湍流通道；两端的空气进口、空气出口通过中央的板式换热芯体内空气湍流通道联通。
15.进一步地，该烟气宽流道板式空气预热器运行流程步骤如下：
16.送风机将冷空气从空气预热器的空气进口送入空气预热器板式换热芯体的空气湍流通道内，从锅炉尾部排出的高温烟气经空气预热器的烟气进口进入空气预热器板式换热芯体相邻两组板束之间的类波纹流道内，在空气湍流通道内的冷空气与类波纹流道内的高温烟气进行热交换，被高温烟气加热后的热空气经空气预热器的空气出口排出并进入燃料制备系统，同时，低温烟气经空气预热器的烟气出口排出并进入烟气后处理系统，经过引风机从烟囱排出。
17.本实用新型的有益效果在于：1)克服了现目前垃圾发电、生物质发电及燃煤电站锅炉余热回收用空气预热器的缺点，结构紧凑，占地面积小，耐高温、耐高压，使用寿命长；2)本烟气宽流道板式空气预热器板束上的焊点对空气具有扰流作用，空气进入通道后被焊点分叉，造成湍流，同时，烟气流道虽然是宽通道，但也有一定的波纹。因此，即使在较低流速下，也能增加空气侧和烟气侧的流体湍流度，进而强化换热效果；3)本烟气宽流道新型板式空气预热器烟气走可调节板束间距的类波纹通道，流动阻力小，压力损失小，且不易积灰，即使积灰，也容易清理。此外，烟气面由于凹凸不平的结构，灰尘难以依附，加之烟气流速一般在7米/秒以上，在通道内凹凸部位产生湍流，灰尘不容易附在光滑的壁面；4)本烟气宽流道新型板式空气预热器板束通过板片自身平面区焊接，无需添加边条，由于采用激光渗透焊接方式对板片损伤小，而且空气通道是高压鼓涨而成，因而空气流道耐压高，即使烟气侧空气侧压差大也不会产生板片变形，而且板束的机械强度高；5)本烟气宽流道新型板式空气预热器加工方便，结构简单，生产成本低，加工周期短；6)本烟气宽流道新型板式空气预热器适应性强，易于模块化组装。
附图说明
18.图1本实施例中烟气宽流道板式空气预热器的结构示意图；
19.图2本实施例中板束结构示意图；
20.图3本实施例中板束叠放即板式换热芯体结构示意图；
21.图4本实施例中相邻两板束之间烟气流动示意图；
22.图5本产品实施例应用场景示意图。
23.图中：1.板式换热芯片；2.空气预热器壳体；3-1.空气进口；3-2.空气出口；3-3.空气湍流通道；4-1.烟气进口；4-2.烟气出口；4-3.烟气类波纹流道；5.板束；6.板片；7.焊点。
具体实施方式
24.下面结合附图对具体实施方式进行进一步详细说明。
25.本实用新型提供一种烟气宽流道板式空气预热器，该烟气预热器包括空气换热系统、烟气换热系统、板式换热芯体1和空气预热器壳体2；其中，所述的板式换热芯体1内置于空气预热器壳体2中；所述的空气换热系统设置在空气预热器壳体的水平两侧，所述的烟气换热系统设置在空气预热器壳体的竖直两侧。
26.本实施例中空气换热系统包括空气进口3-1、空气出口3-2和板式换热芯体1中的空气湍流通道3-3，其中，空气进口3-1和空气出口3-2均为底部为方形，顶部为圆形的塔台结构。
27.本实施例中的烟气换热系统为烟气进口4-1、烟气出口4-2和烟气类波纹流道4-3。其中，烟气进口4-1和烟气出口4-2均为底部为方形，顶部为圆形的塔台结构。
28.本实施例中的空气预热器壳体2为立方体构造。
29.本实施例中的板式换热芯体1由若干板束5以一定间距叠放而成，间距范围在10～100mm之间调节，在所述的板束5内部形成空气湍流通道，与空气进口3-1、空气出口3-2联通。
30.本实施例中的板束5在相邻两组之间的外部形成烟气类波纹通道4-3，与所述的烟气进口4-1、烟气出口4-2联通；两端的烟气进口4-1、烟气出口4-2通过中央的板式换热芯体1内烟气类波纹流道4-3联通。
31.本实施例中的板束5高度在5-30mm之间。
32.本实施例中的板束5由若干板片6和焊点7交替布置并通过激光渗透焊接形成，经充压形成空气湍流通道3-3；两端的空气进口3-1、空气出口3-2通过中央的板式换热芯体1内空气湍流通道3-3联通。
33.如图4所示的相邻两板束5之间烟气流动示意图，烟气在相邻两板束5之间的类波纹流道4-3内与空气湍流通道3-3内的空气发生热交换，由于板束5上的焊点7起到一定的扰流作用，使得烟气侧和空气侧流体在流动过程中的湍流度增加，这可以起到强化换热的效果。
34.参照图5，以燃煤电站锅炉烟风系统为例阐明本发明产品实际应用场景。送风机将冷空气从空气预热器的空气进口3-1送入空气预热器板式换热芯体1的空气湍流通道3-3内，从锅炉尾部排出的高温烟气经空气预热器的烟气进口4进入空气预热器板式换热芯体1相邻两组板束8之间的类波纹流道6内，在空气湍流通道5内的冷空气与烟气类波纹流道4-3内的高温烟气进行热交换，被高温烟气加热后的热空气经空气预热器的空气出口3-2排出并进入燃料制备系统，同时，低温烟气经空气预热器的烟气出口4-2排出并进入烟气后处理系统，经过引风机从烟囱排出。该板式空气预热器结构紧凑，空气走板束内湍流通道，湍流度增强，从而换热效果好，同时，烟气走板束间距可调节的类波纹通道，烟气侧流动阻力减小，不易磨损板壁，不易积灰，即使积灰也便于清理，而且该换热器的制造无需加工模具，无需压片，结构简单，生产成本低。
35.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依据本技术的结构、形状以及原理等所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。