[实用新型]余热锅炉换热管束防磨装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热能工程流体力学应用技术领域，涉及一种余热锅炉换热管束防磨装置。 

背景技术

我国是世界水泥生产和消费的大国，近年来新型干法水泥生产发展迅速，技术、设备、管理等方面日渐成熟。目前国内已建成运行了大量2000t/d以上熟料生产线，新型干法生产线与其他窑型相比在热耗方面有显著的降低，但新型干法水泥生产对电能的消耗和依赖依然强劲，因此在水泥业发展余热发电项目是行业及国家经济发展的必然。为了提高企业的市场竞争力，扩大产品的盈利空间，国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时，也纷纷规划实施余热发电项目。 

水泥窑余热废气含尘量远大于普通电站锅炉，并且灰尘颗粒质硬，密度大，具有较强粘附性，为保证余热回收利用效率，一般要保持一定的烟气流速，锅炉进口的烟气管道为圆形，而换热面布置为矩形，含尘烟气从圆形管道进入锅炉后初步扩散到受热面管束时，必然存在强烈的紊流过程，形成强烈的涡流区域，整个锅炉进口烟气的速度场分布非常不均匀，对受烟气直接冲刷的AQC余热锅炉受热面管束磨损非常大，同时考虑锅炉进口的直管段比较短，含尘废气在进入锅炉时就存在一定的射流偏斜，会进一步加剧受热面管束的冲刷磨损。 

目前国内在减少余热锅炉进口受热面冲刷磨损主要采取的措施有两个，一是在紧邻受热面位置装设防磨损假管道，应对冲刷磨损，二是延长余热锅炉的进口烟气直管段，增发锅炉进口的上部空间，用大空间来减少速度场的分布不均，而增大管段和空间必然会造成散热损失和固定投资的增加。 

发明内容

发明人在日常的工作过程中，发现现有的余热锅炉存在着上述技术缺陷，经过不断探索改进，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效防止余热锅炉换热管束的防磨装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是所设计的余热锅炉换热管束防磨装置包括余热锅炉换热管束，在锅炉壳体的突扩段内设多根上层防磨管组成的上部防磨层及固定上层防磨管的上层防磨管工字钢；在锅炉壳体的突扩段内上层防磨管工字钢下部设多根下层防磨管组成的下部防磨层及固定下层防磨管的下层防磨管工字钢，两层的防磨管与锅炉换热管束同径，上下两层的防磨管两端均固定在锅炉壳体上，上下两层的防磨管垂直布置。 

所述在每层中心线位置处的防磨管间距为10cm，向两侧防磨管间距逐步增大，间距比为1∶1.2。 

所述上下部防磨层间距为30cm。 

本实用新型采用上述技术方案所设计的余热锅炉换热管束防磨装置，由于在锅炉壳体内设两层防磨层，余热废气进入锅炉后，消除了涡流区域，使整个锅炉进口烟气的速度场分布基本均匀，消除余热废气直接冲刷的余热锅炉受热面管束的状况，有效地消除余热废气对锅炉受热面管束的冲刷磨损，延长了设备的使用寿命，提高锅炉的换热效率。 

附图说明

图1表示本实用新型余热锅炉换热管束防磨装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型余热锅炉换热管束防磨装置的结构作具体说 明。 

参见图1，本实用新型余热锅炉换热管束防磨装置的结构包括AQC余热锅炉换热管束8，在锅炉壳体的突扩段3内设多根上层防磨管4组成的上部防磨层及固定上层防磨管4的上层防磨管工字钢5，在锅炉壳体的突扩段3内上层防磨管工字钢5下部设多根下层防磨管6组成的下部防磨层及固定下层防磨管6的下层防磨管工字钢7，两层的防磨管与锅炉换热管束同径，上下两层的防磨管两端均焊接固定在锅炉壳体上，中间焊接于支撑工字钢上。每层防磨管按照一定规律排列，在每层中心线位置处的防磨管间距为10cm，向两侧防磨管间距逐步增大，间距比为1∶1.2，上下部防磨层间距为30cm。上下两层的防磨管垂直布置，共同构成网状结构。 

本实用新型在使用时，余热废气自余热锅炉进风口1、进风管道2进入余热锅炉，再进入突扩段3，此时存在强烈的紊流过程，经过上下部防磨层后消除涡流区域，使整个锅炉进口烟气的速度场分布基本均匀，消除余热废气直接冲刷AQC余热锅炉受热面管束的状况，检修时根据防磨管的磨损状况适当进行更换即可。本实用新型经过试制试验，整个防磨层下实测风速偏差小于15％，整个速度场基本均匀，有效的消除的余热废气对锅炉受热面管束的冲刷磨损，延长了设备的使用寿命，提高锅炉的换热效率。