[发明专利]一种翅片式气固两相混合物双层加热设备

说明书

本发明涉及一种翅片式气固两相混合物双层加热设备，主要由中心层换热器和外层换热器构成；中心层换热器由内翅片管和内双管外翅片管构成；外层换热器由外翅片管和外套管构成；内翅片管、内双管外翅片管与外翅片管之间环形区域分别为风粉混合物流通管道；内翅片管与内双管外翅片管之间、外翅片管与外套管之间环形区域分别为蒸汽流通管道。本发明可以提高混合物温度，缩短着火时间，减少燃料量，降低飞灰含碳量，提高锅炉燃烧效率。

技术领域

本发明涉及一种加热设备，特别指一种翅片式气固两相混合物多层加热设备。

背景技术

火力发电厂中燃用煤种参差不齐，不同煤质的水分含量差别很大，对于燃用高水分煤种的锅炉而言，风粉混合物入炉前的温度达不到燃用煤种要求。同时，受磨煤机内部轴承等零部件温度限制，磨煤机出口温度根据煤种不同，限制在95℃以下，从而导致无法在磨煤机内部提高入炉前煤粉温度。

在现有技术中，加热器多用于利用高温汽源(或气源)对液体或者气体进行预热。随着火力行业的快速发展，煤种的多样性导致火电行业急需解决上述风粉混合物在高速流动状态下的加热问题。但是，对高速流动的气固两相混合物进行加热，存在加热器易磨损，换热效率低，流通阻力大和堆积爆燃等问题。所以，在高速流动状态下的气固两相混合物的加热问题尚未得到理想解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有加热设备技术中不足而提供一种翅片式气固两相混合物多层加热设备，它可以有效地利用电力系统汽轮机抽汽作为热源，通过其特有的双层套管加内外翅片式结构，将高温蒸汽和风粉混合物在流动过程中发生热传导，从而可以提高风粉混合物温度，在提高换热效率的同时，保证了风粉混合物的流通速度，降低流通阻力，降低加热器磨损。本发明解决了气固两相混合物通过加热器时堆积爆燃的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种翅片式气固两相混合物加热设备，其特征在于：所述的加热设备为双层套管式结构，它主要由中心层换热器和外层换热器构成；其中，所述的中心层换热器，由内翅片管和内双管外翅片管构成；所述的外层换热器，由外翅片管和外套管构成；且依次设有内翅片管、内双管外翅片管、以及外翅片管、外套管；内翅片管、内双管外翅片管与外翅片管之间所形成的环形区域分别为风粉混合物的内外两个流通管道。

在所述的内翅片管的内壁、内双管外翅片管的外壁、外翅片管的内壁分别设有圆周方向均匀分布的纵向翅片；即在风粉混合物流通管道均设有圆周方向均匀间隔分布的翅片，以增大风粉混合物与高温蒸汽(抽汽)的换热面积，提高换热效率；并对风粉混合物的流动过程有扰流作用，增强其与蒸汽(抽汽)的换热，从而提高换热效率。

所述翅片的长度、形状、数量决定其换热面积及管道阻力；翅片端面可以是各种不同形状，它包括：梯形、矩形、三角形等多边形，以增加换热面积，增强换热效果。

在内翅片管与内双管外翅片管之间环形区域的两端、以及外翅片管与外套管之间环形区域的两端分别设有端板，以封住流通介质，而形成独立的蒸汽(抽汽)流通管道，确保风粉混合物与蒸汽(抽汽)隔绝。

在风粉混合物入口的方向，在外套管的一端圆周上半部分被切除一定长度的区域平行设置若干根蒸汽(抽汽)入口管道，且蒸汽(抽汽)入口管道穿过外翅片管与内双管外翅片管连通；在外套管的末端方向一定长度上平行设置若干根蒸汽(抽汽)连通管道，且蒸汽(抽汽)连通管道两端分别与内双管外翅片管和外翅片管连通，使蒸汽(抽汽)两个流通管道保持连通。

所述的蒸汽(抽汽)入口管道的外壁以及蒸汽(抽汽)连通管道的外壁上均设有螺旋形翅片，以增加入口段以及过渡段蒸汽(抽汽)与风粉混合物的换热面积，增强扰流作用，提高换热效率。在内翅片管与内双管外翅片管之间环形区域，蒸汽(抽汽)流通方向上，以一定距离间隔设有若干个折流板；所述的折流板上设有缺口，且相邻两个折流板缺口位置不在同一水平线，使蒸汽(抽汽)在长度方向上旋转向前流动，增长蒸汽(抽汽)的流动行程，增强与风粉混合物的换热。