本实用新型涉及空气预热器，具体涉及一种管箱式空气预热器。
背景技术：
空气预热器又称之为空预器，多用于燃煤电厂锅炉系统，分为管箱式空预器、回转式空预器两种。其中，回转式空预器的转子部件由数万计的传热元件组成，当空预器缓慢旋转，烟气和空气逆向交替流过空预器，蓄热元件在烟气侧吸热，在空气侧放热，从而达到降低锅炉排烟温度，提高热风温度的预热作用；管箱式空预器结构简单，有立式和卧式两种，烟气从管箱换热管外部流经，空气从管箱换热管内腔流过，通过温差不同进行换热。
目前，管箱式空预器主要适用于小机组容量的锅炉，随着锅炉参数的提高和容量的增加，管式空预器受热面也随之增大，这给尾部受热面的布置带来了困难。另外，国内外空预器的强化换热技术主要是管外的强化，都是气-水或水-水换热，一旦泄露，必然造成设备腐蚀的迅速扩大，既不安全，也不经济，而现有气-气换热，主要是光管或螺旋槽管换热器，而螺旋槽管换热强化能力有限，易磨损，且整体换热能力低，体积庞大、阻力高、投资大、低温腐蚀严重等，除300mw循环流化床锅炉空预器有釆用管式空预器外，在300mw及以上煤粉炉上少有应用。因此，在大容量机组中多数采用结构紧凑、质量较轻的回转式空气预器。然而，回转式空预器又存在换热器低温腐蚀、结垢、积灰和硫酸氢铵堵塞等诸多问题，且国内外对回转式空预器存在的缺点还没有较好的解决办法。基于此，cn108413438a公开了一种自清洁卧式管箱式空气预热器，包括空预器箱体和设于空预器箱体内部的热交换模块，空预器箱体内设有用于进行热交换的高温烟气通道和空气通道，热交换模块包括若干沿空气通道平行布置的空气管，空预器箱体在空气通道进口处设有用于阻隔空气进入部分空气管的移动阻档装置，移动阻挡装置包括阻隔部件、传送部件和驱动部件，驱动部件连接传送部件，传送部件连接阻隔部件，阻隔部件与空气管一端相接。尽管该空气预热器能够实现管道的积灰附着自清洁，实现管道的防腐防堵，降低空气预热器阻力，降低燃煤机组运行维护成本，但其不适用于机组容量超过300mw的锅炉。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种适用于机组容量超过300mw的电厂锅炉系统的管箱式空气预热器。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
管式空气预热器，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，管箱组件包括上下两端敞口的箱体，在箱体内部设置有水平布置的换热管，其中，换热管为三维内外肋片管，换热管的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体内壁与换热管外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体内部的开合部。
进一步地，在竖直方向叠加设置有至少两个箱体，且相邻箱体内的换热管在同侧通过烟道相互连通以使换热管的管腔在竖直方向构成曲形通道。
作为优选方案之一，开合部采用平板，平板一侧铰接在箱体其中一侧边，在与铰接端相对一侧的平板上设置有搭扣件，通过搭扣件扣合实现空气通道进口封闭，通过搭扣件打开实现空气通道进口敞开。
作为优选方案之二，开合部包括在箱体下方设置有匹配于箱体下端的框架，在框架内设置有百叶，通过百叶转动控制空气通道进口的封闭与开启。
作为优选方案之三，开合部包括在箱体下方设置有沿着换热管轴向布置的吊滑轨，吊滑轨上端固定在箱体上；开合部采用绝热板，绝热板的宽度不小于单个箱体横截面宽度，绝热板的长度不小于单个箱体横截面长度，在绝热板上设置有滑轮，且滑轮可配合于吊滑轨并沿着吊滑轨的滑槽滑动，在绝热板上设置有绝热杆，绝热杆上端连接滑轮，绝热杆下端托住绝热板。
。这样的结构能够防止空气与烟气通过开合部进行传热，更好地阻止箱体下方的空气与箱体内的烟气换热。
进一步地，在绝热板四周均设置有与绝热板一体成型的斜边，且斜边与绝热板共同构成中部内凹的倒梯形结构，采用这样的结构能够引到空气斜流，防止空气通过绝热板边缘进入箱体内。
为了更容易实现管内积灰清理，沿着烟气流动方向，换热管在轴向方向向下倾斜5-20°；作为优选，换热管在轴向方向向下倾斜15°。
由于采用了上述技术方案，本实用新型能够实现换热管的管内外换热同时强化，显著降低烟气侧换热热阻，提高金属壁温，尽可能使换热管避开低温腐蚀区域，降低腐蚀和结垢风险，在排烟温度90～110℃，环境温度较低(-10～0℃)的情况下，仍能保证最低换热管壁温在68℃以上；本实用新型通过在换热器箱体和空气通道进口加装开合部的方式将换热管分组，让切断空气的箱体处于高温烟气的干烧状态，使换热管的金属壁温均远高于硫酸氢铵的气化温度，通过硫酸氢铵气化分解的方式解决硫酸氢铵堵塞问题；本实用新型通过特定地角度斜向布置换热管使烟气侧进侧出，不仅能够提高烟气与换热管壁的贴壁换热时间，还能够通过烟气实现对管壁灰尘的斜向冲刷，从而更容易更容易实现管内积灰清理；本实用新型节能和超净排放并举，既解决了回转式空气预热器普遍存在的问题，又能够避免超净排放单独实施净烟气加热后可能导致的今后进一步降低排烟温度的难度。
附图说明
图1是实施例中管箱式空气预热器的示意图；
图2是实施例1中管箱式空气预热器的示意图；
图3是实施例1中管箱式空气预热器的局部示意图；
图4是实施例2中管箱式空气预热器的局部示意图；
图5是实施例3中管箱式空气预热器的局部示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的原理及其核心思想，并非对本实用新型保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，针对本实用新型进行的改进也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
实施例1
一种管式空气预热器，如图1和图2所示，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，图中仅画出3个，实际应用过程中可以并排设置两个、四个、五个或更多，管箱组件包括上下两端敞口的箱体1，在箱体1内部设置有水平布置的换热管2，换热管2为三维内外肋片管，换热管2的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体1内壁与换热管2外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体1下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体1内部的开合部3。
进一步地，在竖直方向叠加设置有至少两个箱体1，且相邻箱体1内的换热管2在同侧相互连通以使换热管2的管腔在竖直方向构成曲形通道，具体地，相邻箱体1内的换热管2在同侧通过烟道相互连通。
本实施例中，换热管2水平布置在箱体1内。
其中，所述开合部3包括在箱体1下方设置有匹配于箱体1下端的框架302，在框架302内设置有百叶303，通过百叶303转动控制空气通道进口的封闭与开启，如图2和图3所示，图2中间部位的开合部3处于封闭状态，两侧的开合部3处于开启状态，图中，箭头11表示冷空气，箭头12表示热空气，箭头13表示热交换前的热烟气，箭头14表示热交换后的烟气。使用时，通过关闭部分开合部的方式将换热管分组，让切断空气的箱体1内处于高温烟气的干烧状态，使换热管2的金属壁温均远高于硫酸氢铵的气化温度，通过硫酸氢铵气化分解的方式解决硫酸氢铵堵塞问题。
实施例2
一种管式空气预热器，如图4所示，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，管箱组件包括上下两端敞口的箱体1，在箱体1内部设置有水平布置的换热管2，换热管2为三维内外肋片管，换热管2的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体1内壁与换热管2外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体1下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体1内部的开合部。
进一步地，在竖直方向叠加设置有至少两个箱体1，且相邻箱体1内的换热管2在同侧相互连通以使换热管2的管腔在竖直方向构成曲形通道，具体地，相邻箱体1内的换热管2在同侧通过烟道相互连通。
如图4所示，所述开合部包括在箱体1下方设置有沿着换热管2轴向布置的吊滑轨304，吊滑轨304上端固定在箱体1上；开合部采用绝热板305，绝热板305的宽度不小于单个箱体1横截面宽度，绝热板305的长度不小于单个箱体1横截面长度，在绝热板305上设置有滑轮307，且滑轮307可配合于吊滑轨304并沿着吊滑轨304的滑槽308滑动，在绝热板305上设置有绝热杆309，绝热杆309上端连接滑轮307，绝热杆309下端托住绝热板305。
其中，绝热板305四周均设置有与绝热板305一体成型的斜边306，且斜边306与绝热板305共同构成中部内凹的倒梯形结构。
本实施例中，沿着烟气流动方向，换热管2在轴向方向向下倾斜5-20°。
作为优选，沿着烟气流动方向，换热管2在轴向方向向下倾斜15°。
实施例3
一种管式空气预热器，如图5所示，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，管箱组件包括上下两端敞口的箱体1，在箱体1内部设置有水平布置的换热管2，换热管2为三维内外肋片管，换热管2的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体1内壁与换热管2外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体1下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体1内部的开合部。
进一步地，在竖直方向叠加设置有至少两个箱体1，且相邻箱体1内的换热管2在同侧相互连通以使换热管2的管腔在竖直方向构成曲形通道，具体地，相邻箱体1内的换热管2在同侧通过烟道相互连通。
其中，如图5所示，所述开合部采用平板301，平板301一侧铰接在箱体1其中一侧边，在与铰接端相对一侧的平板301上设置有搭扣件310，通过搭扣件310扣合实现空气通道进口封闭，通过搭扣件310打开实现空气通道进口敞开，图5左侧的开合部处于封闭状态，右侧的开合部处于开启状态，图中，箭头11表示冷空气，箭头12表示热空气。
技术特征：
1.一种管箱式空气预热器，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，管箱组件包括上下两端敞口的箱体(1)，在箱体(1)内部设置有水平布置的换热管(2)，其特征在于：换热管(2)为三维内外肋片管，换热管(2)的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体(1)内壁与换热管(2)外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体(1)下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体(1)内部的开合部(3)。
2.根据权利要求1所述的管箱式空气预热器，其特征在于：在竖直方向叠加设置有至少两个箱体(1)，且相邻箱体(1)内的换热管(2)在同侧相互连通以使换热管(2)的管腔在竖直方向构成曲形通道。
3.根据权利要求2所述的管箱式空气预热器，其特征在于：所述开合部(3)采用平板(301)，平板(301)一侧铰接在箱体(1)其中一侧边，在与铰接端相对一侧的平板(301)上设置有搭扣件(310)，通过搭扣件(310)扣合实现空气通道进口封闭，通过搭扣件(310)打开实现空气通道进口敞开。
4.根据权利要求2所述的管箱式空气预热器，其特征在于：所述开合部(3)包括在箱体(1)下方设置有匹配于箱体(1)下端的框架(302)，在框架(302)内设置有百叶(303)，通过百叶(303)转动控制空气通道进口的封闭与开启。
5.根据权利要求2所述的管箱式空气预热器，其特征在于：所述开合部(3)包括在箱体(1)下方设置有沿着换热管(2)轴向布置的吊滑轨(304)，吊滑轨(304)上端固定在箱体(1)上；开合部(3)采用绝热板(305)，绝热板(305)的宽度不小于单个箱体(1)横截面宽度，绝热板(305)的长度不小于单个箱体(1)横截面长度，在绝热板(305)上设置有滑轮(307)，且滑轮(307)可配合于吊滑轨(304)并沿着吊滑轨(304)的滑槽(308)滑动，在绝热板(305)上设置有绝热杆(309)，绝热杆(309)上端连接滑轮(307)，绝热杆(309)下端托住绝热板(305)。
6.根据权利要求5所述的管箱式空气预热器，其特征在于：在绝热板(305)四周均设置有与绝热板(305)一体成型的斜边(306)，且斜边(306)与绝热板(305)共同构成中部内凹的倒梯形结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的管箱式空气预热器，其特征在于：沿着烟气流动方向，换热管(2)在轴向方向向下倾斜5-20°。
8.根据权利要求7所述的管箱式空气预热器，其特征在于：沿着烟气流动方向，换热管(2)在轴向方向向下倾斜15°。
技术总结
本实用新型提供了一种管箱式空气预热器，包括在水平方向并排设置的至少两个管箱组件，管箱组件包括上下两端敞口的箱体，在箱体内部设置有水平布置的三维内外肋片换热管，换热管的管腔作为烟气通道以使烟气侧进侧出，箱体内壁与换热管外壁构成的空间作为空气通道以使空气下进上出，在箱体下端的空气通道进口处设置有能够阻挡空气进入箱体内部的开合部。本实用新型不仅能够实现换热管的管内外换热同时强化，还能够通过在换热器管箱和空气通道进口加装开合部的方式将换热管分组，让切断空气的管箱处于高温烟气的干烧状态，使换热管的金属壁温均远高于硫酸氢铵的气化温度，通过硫酸氢铵气化分解的方式解决硫酸氢铵堵塞问题。
技术研发人员：王键;刘智春;张锡国;左涛;周云;胡庆权;胡波
受保护的技术使用者：国家电投集团重庆合川发电有限公司
技术研发日：.12.28
技术公布日：.11.22
