阅读说明：本技术 锅炉及防止锅炉尾部受热面积灰的方法 (Boiler and method for preventing soot accumulation on heating surface of tail part of boiler ) 是由 李佳 唐美琼 王记福 曾祺 朱能闯 刘立新 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种锅炉,包括设于锅炉尾部烟道内的低温换热器,低温换热器的换热管包括换热管体以及设于换热管体背风面的第一流线型构件,换热管的径向截面呈水滴形。以及涉及一种防止锅炉尾部受热面积灰的方法,包括：锅炉尾部受热面的换热管体的背风面采用流线型设计,使换热管的径向截面呈水滴形,减少松散型飞灰在换热管上的沉积；在换热管体的背风面的流线型结构表面涂覆碱性涂层,改善或消除酸性蒸汽在换热管上的凝结。本发明通过在尾部受热面的换热管体背风面设置流线型构件,增加的流线型构件占据原本积灰的空间,可防止松散型飞灰在换热管上的沉积,节省锅炉清灰的人工成本和设备成本,延长锅炉的使用寿命。(The invention relates to a boiler, which comprises a low-temperature heat exchanger arranged in a flue at the tail part of the boiler, wherein a heat exchange tube of the low-temperature heat exchanger comprises a heat exchange tube body and a first streamline component arranged on the leeward side of the heat exchange tube body, and the radial section of the heat exchange tube is in a water drop shape. And relates to a method for preventing the soot deposition on the heated surface of the tail part of the boiler, which comprises the following steps: the leeward side of the heat exchange tube body of the heating surface at the tail part of the boiler adopts a streamline design, so that the radial section of the heat exchange tube is in a water drop shape, and the deposition of loose fly ash on the heat exchange tube is reduced; the alkaline coating is coated on the surface of the streamline structure of the leeward side of the heat exchange tube body, so that the condensation of acid steam on the heat exchange tube is improved or eliminated. According to the invention, the streamline component is arranged on the leeward side of the heat exchange tube body of the tail heating surface, the added streamline component occupies the space of the original accumulated dust, the deposition of loose fly ash on the heat exchange tube can be prevented, the labor cost and the equipment cost for cleaning dust of the boiler are saved, and the service life of the boiler is prolonged.)

锅炉及防止锅炉尾部受热面积灰的方法

技术领域

本发明涉及一种锅炉及防止锅炉尾部受热面积灰的方法。

背景技术

锅炉尾部受热面也叫低温受热面，会吸收尾部低温烟气的热量，同时预热锅炉给水、空气，这对于降低排烟温度、减少排烟损失、提高锅炉热效率有着重要作用，是现代锅炉系统中不可或缺的一环。

燃煤锅炉的烟气中带灰，烟气流经尾部受热面时，部分灰粒会吸附沉积到受热面上形成积灰，积灰的导热系数通常仅有钢材导热系数的1/600，积灰会显著影响受热面的传热和烟气的流通，降低锅炉热效率；严重时积灰还会堵塞烟气通道，降低锅炉出力甚至被迫停炉。现有受热面积灰防止方法多为人工或辅助设备(蒸汽吹灰等)进行吹灰和定期清洗，人工成本和设备成本较高。

发明内容

本发明实施例涉及一种锅炉及防止锅炉尾部受热面积灰的方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种锅炉，包括设于锅炉尾部烟道内的低温换热器，所述低温换热器的换热管包括换热管体以及设于换热管体背风面的第一流线型构件，所述换热管的径向截面呈水滴形。

作为实施例之一，所述第一流线型构件与所述换热管体焊连或与所述换热管体一体成型。

作为实施例之一，所述第一流线型构件为与所述换热管体同材质的金属构件。

作为实施例之一，于所述第一流线型构件的外表面涂覆有碱性涂层。

作为实施例之一，所述换热管还包括设于换热管体迎风面的第二流线型构件，所述第二流线型构件的迎风端为尖端且呈蔓叶线式逐渐延伸至与换热管体外壁相切连接。

作为实施例之一，所述第二流线型构件与所述换热管体焊连或与所述换热管体一体成型。

作为实施例之一，所述第二流线型构件为耐磨金属构件。

作为实施例之一，于所述第二流线型构件的外表面涂覆有碱性涂层。

作为实施例之一，所述低温换热器为低温过热器、再热器、省煤器、空气预热器中的至少一种。

本发明实施例还涉及一种防止锅炉尾部受热面积灰的方法，包括：

锅炉尾部受热面的换热管体的背风面采用流线型设计，使换热管的径向截面呈水滴形，减少松散型飞灰在换热管上的沉积；

在换热管体的背风面的流线型结构表面涂覆碱性涂层，改善或消除酸性蒸汽在换热管上的凝结。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的锅炉，通过在尾部受热面的换热管体背风面设置第一流线型构件，使换热管的径向截面呈水滴形，增加的第一流线型构件占据原本积灰的空间，从而可减少乃至消除松散型飞灰在换热管上的沉积，节省锅炉清灰的人工成本和设备成本，延长锅炉的使用寿命；而流线型构造不影响烟气的流通，可避免在换热管体的背风面形成回流、漩涡，有效地减少积灰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的换热管(流线型构件与换热管体焊接)的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的换热管(流线型构件与换热管体一体成型)的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的仿真模拟对比实验中的管束流场速度矢量对比图；

图4为本发明实施例提供的仿真模拟对比实验中的喉部速度曲线对比图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种锅炉，包括设于锅炉尾部烟道内的低温换热器，也即位于锅炉尾部烟道内的低温换热面，该低温换热器可以是低温过热器、再热器、省煤器、空气预热器中的至少一种，低温换热器的具体结构及布置结构是本领域常规技术，此处不作赘述。

在锅炉实际运行过程中，发明人发现，烟气从上方冲刷尾部受热面的换热管束，通常情况会在换热管的背风面形成积灰：尾部受热面烟温较低，积灰不再是碱金属盐蒸汽式的沉积层，而主要是由于气流扰动使烟气中的灰粒吸附沉积到管束上，形成松散型积灰；另一方面，烟气中的酸蒸汽(主要为硫酸蒸汽)也可能达到酸露点而吸附在管束上，又继续粘结灰粒形成酸性粘结型积灰。

相应地，如图1和图2，所述低温换热器的换热管包括换热管体100以及设于换热管体100背风面的第一流线型构件101，所述换热管的径向截面呈水滴形。一般地，上述换热管体100为圆管，即其径向截面为圆形，构成为水滴形截面的头部；而上述第一流线型构件101的截面则构成为水滴形截面的尾部。

在其中一个实施例中，如图1，所述第一流线型构件101与所述换热管体100焊连，适用于对现有锅炉尾部受热面的改造；在另外的实施例中，如图2，所述第一流线型构件101与所述换热管体100一体成型。

上述第一流线型构件101可与换热管体100的材质相同，即该第一流线型构件101为与所述换热管体100同材质的金属构件；当然，上述第一流线型构件101也可与换热管体100采用不同的材质。该第一流线型构件101为金属构件时，还能增加一定的换热面积，利于尾部受热面的对流换热。

本实施例提供的锅炉，通过在尾部受热面的换热管体100背风面设置第一流线型构件101，使换热管的径向截面呈水滴形，增加的第一流线型构件101占据原本积灰的空间，从而可减少乃至消除松散型飞灰在换热管上的沉积，节省锅炉清灰的人工成本和设备成本，延长锅炉的使用寿命；而流线型构造不影响烟气的流通，可避免在换热管体100的背风面形成回流、漩涡，有效地减少积灰。

进一步优选地，于所述第一流线型构件101的外表面涂覆有碱性涂层，例如氧化钠涂层、氧化镁涂层等。通过增设上述碱性涂层，能够防止酸性蒸汽在换热管上的凝结，从而改善或消除酸性蒸汽在换热管上的凝结以及灰粒在换热管上的粘结。

利用仿真模拟软件对传统圆形管束以及本实施例提供的尾部受热面的流线型管束流场情况进行模拟对比，得到管束流场速度矢量对比图、喉部速度曲线对比图(喉部即上下两行管子之间已形成回流、积灰的部位)，具体如图3和图4所示。可以明显看出，传统圆形换热管束喉部速度减小，易形成回流、旋涡，是形成积灰的不利位置；而本实施例提供的流线型管束喉部速度有较大改善，减少了积灰的沉积。

进一步优化上述锅炉的结构，如图1和图2，所述换热管还包括设于换热管体100迎风面的第二流线型构件102，所述第二流线型构件102的迎风端为尖端且呈蔓叶线式逐渐延伸至与换热管体100外壁相切连接。通过在尾部受热面的换热管体100迎风面设置该第二流线型构件102，可防止换热管迎风面积灰，同时还可起到尾部受热面的防磨损作用。

在其中一个实施例中，上述第二流线型构件102与换热管体100焊连，适用于对现有锅炉尾部受热面的改造；在另外的实施例中，该第二流线型构件102与换热管体100一体成型。

同样地，上述第二流线型构件102可与换热管体100的材质相同，即该第二流线型构件102为与换热管体100同材质的金属构件；当然，上述第二流线型构件102也可与换热管体100采用不同的材质。该第二流线型构件102为金属构件时，还能增加一定的换热面积，利于尾部受热面的对流换热。在另外的实施例中，该第二流线型构件102为耐磨金属构件，改善换热管的磨损情况以及低温腐蚀情况，提高锅炉热效率。

进一步优选地，在上述第二流线型构件102的外表面也可涂覆碱性涂层，例如氧化钠涂层、氧化镁涂层等，防止酸性蒸汽在换热管上的凝结，改善或消除酸性蒸汽在换热管上的凝结以及灰粒在换热管上的粘结。

实施例二

本发明实施例提供一种防止锅炉尾部受热面积灰的方法，包括：

锅炉尾部受热面的换热管体100的背风面采用流线型设计，使换热管的径向截面呈水滴形，减少松散型飞灰在换热管上的沉积；

在换热管体100的背风面的流线型结构表面涂覆碱性涂层，改善或消除酸性蒸汽在换热管上的凝结。

上述换热管体100的背风面的流线型设计即采用上述实施例一中在换热管体100背风面增设第一流线型构件101的方式，具体的设计结构此处不作赘述。

背风面流线型结构表面的碱性涂层在上述实施例一中已有述及，此处不作赘述。

进一步地，锅炉尾部受热面的换热管体100的迎风面也采用流线型设计，即采用上述实施例一中在换热管体100迎风面增设第二流线型构件102的方式，具体的设计结构此处不作赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。