一種高效率過熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高效率過熱器，屬于鍋爐結構配件領域。
【背景技術】
[0002]在流態(tài)化鍋爐中，過熱器是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸氣加熱成相應壓力下的過熱水蒸氣的一種換熱設備。
[0003]過熱器按傳熱方式可分為對流式、輻射式和半輻射式；按結構特點可分為蛇形管式、屏式、墻式和包墻式。它們都由若干根并聯(lián)管子和進出口集箱組成。管子的外徑一般為30?60毫米。對流式過熱器最為常用，采用蛇形管式。它具有比較密集的管組，布置在450?1000°C煙氣溫度的煙道中，受煙氣的橫向和縱向沖刷。煙氣主要以對流的方式將熱量傳遞給管子，也有一部分輻射吸熱量。屏式過熱器由多片管屏組成，布置在爐膛內上部或出口處，屬于輻射或半輻射式過熱器。前者吸收爐膛火焰的輻射熱，后者還吸收一部分對流熱量。在10兆帕以上的電站鍋爐中，一般都兼用屏式和蛇形管式兩種過熱器，以增加吸熱量。敷在爐膛內壁上的墻式過熱器為輻射式過熱器，較少采用。包墻式過熱器用在大容量的電站鍋爐中構成爐頂和對流煙道的壁面，外面敷以絕熱材料組成輕型爐墻。
[0004]而上述過熱器其中主要原理都是通過對流的方式將熱量傳遞給管子進行換熱，其對煙氣的擾動雖然較大，但流阻也比較高，很難及時的將過熱煙氣進行換熱后排出，從而導致爐膛內空氣的流動速率比較慢，對鍋爐的燃燒效率影響比較大。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術中過熱器流阻比較大、清理難度高、強度差的技術問題，提供一種新型的圓筒形過熱器。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種高效率過熱器，過熱器安裝在過熱煙道內，包括一級加熱流道和套接在一級加熱流道外部的二級加熱流道；
所述一級加熱流道包括一個煙氣通道A，在煙氣通道A內設置有換熱翅片A，在所述煙氣通道A的外壁上設置有一個環(huán)形的加熱腔A，所述加熱腔A內的水蒸氣在換熱翅片A的傳熱下進行加熱；
所述二級加熱流道包括一個環(huán)形的加熱腔B，所述加熱腔B的內壁與加熱腔A的外壁之間設置有環(huán)形的煙氣通道B，所述加熱腔B與加熱腔A之間通過若干連接管連通；
過熱器朝向過熱煙道進煙口一側設置有一個錐形的凹槽，所述凹槽的軸線與煙氣通道A同軸，錐形凹槽的底面邊緣位于加熱腔B的外壁面上；
所述煙氣通道A的外圓半徑為X，加熱腔A的外圓半徑為Y，其中2X < Y < 3X ;
所述煙氣通道B的外圓半徑為Z，其中Z-Y < X ;
所述加熱腔B的外圓半徑為W，其中2 (W-Z) ( Y-X。
[0007]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，在所述加熱腔A內設置有若干支撐構件，所述支撐構件固定在加熱腔A的外壁與內壁之間。
[0008]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，所述支撐構件包括支撐桿件，所述支撐桿件呈之字形布置在加熱腔A內部。
[0009]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，所述連接管的截面為水滴形，所述水滴形的軸線與煙氣通道A的軸線平行，所述水滴形的尖端朝向過熱煙道的進煙口。
[0010]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，在煙氣通道B內設置有若干換熱翅片B，所述換熱翅片固定在加熱腔A的外壁與加熱腔B的內壁之間。
[0011]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，所述換熱翅片B包括若干相對煙氣通道B軸線環(huán)形陣列設置的導熱片，所述導熱片的平面與煙氣通道B的軸線平行，所述導熱片的平面與加熱腔A的環(huán)形外壁面之間的弦切角小于90°。
[0012]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，所述換熱翅片A為螺旋形，所述換熱翅片A的螺旋軸線與煙氣通道A的軸線同軸。
[0013]作為本發(fā)明的進一步創(chuàng)新，所述加熱腔B內設置有若干支撐組件，所述支撐組件包括若干固定在加熱腔B環(huán)形兩側內壁面的支撐鋼纜，所述支撐鋼纜呈網(wǎng)狀布置。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明通過一個環(huán)形結構的間壁式換熱器取代原有的陣列管道結構的間壁式換熱器，降低了高溫煙氣在過熱器內流動的流動阻力；
同時本發(fā)明環(huán)形的套接管道結構相比于傳統(tǒng)的熱管，結構更加優(yōu)化，整體性更好，強度更高，在煙氣流速較高以及長時間使用的狀態(tài)下，熱管比較容易晃動而發(fā)生破損；
而且本發(fā)明相比于傳統(tǒng)的陣列管式的過熱器，清理也更為方便，可以直接對內壁進行打磨而不容易對結構強度造成影響；
本發(fā)明對煙氣通道A、煙氣通道B、加熱腔A、加熱腔B的尺寸也進行了優(yōu)化，位于中間的煙氣通道A因為煙氣流速比較大，為了保證良好的換熱效率，整個煙道直徑也較大，位于邊緣的煙氣通道B因為邊緣煙氣溫度較低、流速也較低，所以如果采用過大的換熱結構，性價比也會比較低，會抬高整個過熱器的制造成本，所以位于邊緣的煙氣通道B和加熱腔B主要用于保溫和保證高溫蒸汽的良好過度；
錐形的進煙口的進煙流道更加平滑，有效降低了流動阻力，提高了換熱面積，防止煙氣在過熱器的煙氣入口處發(fā)生滯留，影響換熱效率。
[0015]2、加熱腔A的蒸汽受到煙氣通道A內煙氣的加熱快速升溫，加熱腔A內的支撐構件可以防止蒸汽快速升溫膨脹而導致的加熱腔A壁面的微小變形，防止加熱腔A壁面因為反復變形而產(chǎn)生的金屬疲勞，提高安全性，同時支撐構件也可以一定程度上提高加熱腔A的換熱面積，提高換熱效率。
[0016]3、三角形設置的支撐鋼纜強度更好，耗材也更少，可以有效降低結構的重量。
[0017]4、水滴形的連接管具有流阻低、換熱面積大等優(yōu)勢，可以進一步提高設備的換熱效率。
[0018]5、煙氣通道B內的換熱翅片，不僅可以調整煙氣通道B內的氣體流向，提高其在煙氣通道B內的流動長度，同時也可以增大煙氣通道B與換熱效率，提高換熱面積。
[0019]6、煙氣通道B內的換熱翅片傾斜設置，相比于垂直于切線設置的結構，具有更大的換熱面積，進一步提高設備的換熱效率。
[0020]7、螺旋形的換熱翅片結構，在保證較大的換熱面積的同時，具有較小的流動阻力，而且相比于直列布置的換熱板結構，具有更好的強度。
[0021]8、網(wǎng)狀的支撐結構使得本身換熱面積就比較小的加熱腔B獲得較好的換熱效果，進一步防止高溫蒸汽在加熱腔B內發(fā)生降溫。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0023]圖1是本發(fā)明的橫向剖面示意圖；
圖2是本發(fā)明的縱向剖面示意圖。
[0024]圖中包括:煙氣通道Al、換熱翅片A2、加熱腔A3、支撐桿件4、煙氣通道B5、連接管6、換熱翅片B7、加熱腔B8、支撐鋼纜9。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。
[0026]如圖1~2所示，本發(fā)明為一種高效率過熱器，過熱器安裝在過熱煙道內，包括一級加熱流道和套接在一級加熱流道外部的二級加熱流道；
所述一級加熱流道包括一個煙氣通道Al，在煙氣通道Al內設置有換熱翅片A2，所述換熱翅片A2為螺旋形，所述換熱翅片A2的螺旋軸線與煙氣通道Al的軸線同軸，在所述煙氣通道Al的外壁上設置有一個環(huán)形的加熱腔A3，所述加熱腔A3內的水蒸氣在換熱翅片A2的傳熱下進行加熱，在所述環(huán)形的加熱腔A3內設置有若干支撐桿件4，所述支撐桿件4呈之字形布置在環(huán)形的加熱腔A3內部，位于環(huán)形加熱腔A3的外壁與內壁之間；
所述二級加熱流道包括一個環(huán)形的加熱腔B8，所述環(huán)形加熱腔B8的內壁與環(huán)形加熱腔A3的外壁之間設置有環(huán)形煙氣通道