[发明专利]一种共振烟箱及其增强换热的方法

说明书

本发明提供了一种共振烟箱及其增强换热的方法，该共振烟箱包括烟气进口(1)、烟气出口(3)、以及位于两者之间的共振腔体(2)，烟气进口(1)连接锅炉内部的对流换热装置，烟气出口(3)连接锅炉外部的用于输送烟气尾气的烟道；对流换热装置中流通高温烟气，经对流换热后形成的烟气尾气经烟气进口(1)进入共振腔体(2)，通过烟气出口(3)进入烟道。本发明中，烟气通过烟气进口进入共振腔体，一定速度的烟气流在共振腔体内产生自激振荡并使得此种振荡向烟气行程后方的对流换热装置传导，使得整个行程内的烟气换热得到强化，同时由于共振而激荡的烟气使得烟灰很难积结，从而具有较好的自清洁能力，为锅炉的使用带来了便利。

技术领域

本发明属于工业锅炉及烟气/水换热器技术领域，具体涉及一种共振烟箱及其增强换热的方法。

背景技术

在烟管烟气/水换热装置中，烟气侧的换热具有较大的热阻，故提高该类换热装置效率的主要措施是减小烟气侧的换热热阻，强化烟气侧的换热。对于传统烟管式换热装置，现有的通常的做法是采用螺纹槽烟管及管内插入扰流件等实现烟气的扰动，从而达到强化传热的目的。其中螺纹槽烟管只能对周圈烟气起到破坏扰流的作用且强化能力较弱，其换热系数约为光管的1.5-2倍。并且上述强化烟管内烟气传热的措施的前提是要保证烟气的流速不能太低，否则烟气强化传热的效果将大打折扣，而烟速高则意味着烟气阻力较高；对于插入扰流件则存在有效强化行程短、扰动衰减快的缺点，为了实现强化传热，扰流件需设置很多，同样会增加烟气阻力，且增加了制造难度。

发明内容

本发明的目的在于解决由于热阻过高导致烟管换热效率降低、换热效率受烟气流速限制、以及现有提升换热效率的措施不能适用于大直径烟管的问题，本发明人进行了锐意研究，提供一种共振烟箱及其增强换热的方法，该共振烟箱连接锅炉内部的对流换热装置以及锅炉外部的用于输送烟气尾气的烟道，一定速度的烟气流在共振烟箱内产生自激振荡并使得此种振荡向烟气行程后方的对流换热装置传导，使得整个行程内的烟气换热得到强化。该共振烟箱与烟气/水换热装置为相互连接的独立装置，不受烟气温度和烟气/水换热装置中换热管(烟管)管径的限制，且结构简单，易于实现，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下技术方案：

(1)一种共振烟箱，该共振烟箱包括烟气进口1、烟气出口3、以及位于两者之间的共振腔体2，烟气进口(1)连接锅炉内部的对流换热装置，烟气出口(3)连接锅炉外部的用于输送烟气尾气的烟道；

对流换热装置中流通高温烟气，经对流换热后形成的烟气尾气经烟气进口1进入共振腔体2，通过烟气出口3进入烟道。

(2)一种换热方法，该方法包括使锅炉中的对流换热装置产生共振的步骤；

优选地，该换热方法利用上述(1)中所述的共振烟箱的振动带动对流换热装置产生共振。

根据本发明提供的一种共振烟箱及其增强换热的方法，具有以下有益效果：

(1)本发明中，烟气通过烟气进口进入共振腔体，一定速度的烟气流在共振腔体内产生自激振荡并使得此种振荡向烟气行程后方的对流换热装置传导，使得整个行程内的烟气换热得到强化；

(2)本发明中，由于共振而激荡的烟气使得烟灰很难积结，从而使共振烟箱具有较好的自清洁能力；

(3)本发明中，共振烟箱结构简单，效果显著，且此种传热方式无需额外的输入能量来产生扰动，烟气阻力较低，具有独特的优越性；