CN103925820B - 一种具有中间蓄热的多级闪蒸系统 - Google Patents
一种具有中间蓄热的多级闪蒸系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统,所述具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统包括蓄热换热器和闪蒸器,所述闪蒸器和蓄热换热器交替设置,烟气依次通过蓄热换热器和闪蒸器。本发明充分利用水泥生产中的余热,使其达到换热效率最大化,以节约能源,达到环保节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器,属于F28d的换热器领域。
背景技术
水泥行业是一个高耗能、高污染的行业。新型干法是一种先进的水泥生产工艺。水泥的熟料经由干法烧成,减少了脱水环节,从而大幅度地降低能耗,因此先进的新型干法水泥生产比湿法生产节能50%-60%,但是仍然存在广阔的节能空间。为进一步提高水泥企业能源利用效率,降低水泥企业成本,工信部发布了《新型干法水泥窑纯低温余热发电技术推广实施方案》,推广应用水泥生产线余热发电技术。余热发电技术就是将窑头、窑尾排放的废气余热转化为电能。水泥企业充分利用余热发电,既可以最大限度满足企业用电需求,又可以降低水泥生产成本,提高经济效益,还可以减轻热污染和环境污染,是世界水泥工业发展的趋势。我国作为世界最大的水泥生产和消费大国,充分利用水泥回转窑余热发电势在必行。
蒸汽/热水闪蒸复合发电技术是一种能最大限度地利用中、低温余热的纯余热利用型发电技术。该技术主要以200℃-500℃的低温废气作为热源,通过余热锅炉生产出过热蒸汽和一定量的饱和水,将常规发电系统无法利用的部分低品位低温热能,通过闪蒸系统生产出饱和蒸汽,与过热蒸汽一起进入多参数汽轮机作功发电,从而增加余热发电功率。
但是在蒸汽闪蒸复合发电系统中仍然存在蒸汽闪蒸量较小、品质较低的问题,这使得余热发电系统效率的提高并不显著。针对这个现实问题,本专利提出了一种新型的具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统,旨在提高发电系统的效率,实现节能减排的目的。
发明内容
本发明针对现有水泥行业余热利用的蓄热设备中存在的问题,提出了一种新型的蓄热式换热器及其闪蒸系统。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器,所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体,所述蓄热材料设置在壳体内,所述低温介质管束设置在壳体内,所述蓄热材料为固体蓄热材料,所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔,第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通,所述低温工质管束穿过第二孔,所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径,所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气,低温工质管束用于流通低温介质;所述烟气从高温烟气入口进入,经过第一孔,然后从高温烟气出口排出,低温介质从低温介质入口进入,经过低温工质管束,然后从低温介质出口排出;低温工质管束在垂直于烟气的流动方向上为并联结构,沿着烟气流动的方向上,低温工质管束的管径不断的减少。
一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器,所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体,所述蓄热材料设置在壳体内,所述低温介质管束设置在壳体内,所述蓄热材料为固体蓄热材料,所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔,第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通,所述低温工质管束穿过第二孔,所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径,所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气,低温工质管束用于流通低温介质;所述烟气从高温烟气入口进入,经过第一孔,然后从高温烟气出口排出,低温介质从低温介质入口进入,经过低温工质管束,然后从低温介质出口排出;所述第一孔和第二孔为多排结构,两排第一孔之间设置一排第二孔,两排第二孔之间设置一排第一孔,第一孔和第二孔之间构成90°设置,同一排第一孔中的相邻两个孔的圆心之间的距离为L2,所述L2与第一孔直径D1之间的关系满足:1.5<L2/D1<2.7。
一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器,所所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体,所述蓄热材料设置在壳体内,所述低温介质管束设置在壳体内,所述蓄热材料为固体蓄热材料,所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔,第一孔和第二孔交叉设置切互相不连通,所述低温工质管束穿过第二孔,所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径,所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气,低温工质管束用于流通低温介质;所述烟气从高温烟气入口进入,经过第一孔,然后从高温烟气出口排出,低温介质从低温介质入口进入,经过低温工质管束,然后从低温介质出口排出;沿着烟气的流动方向上设置多个隔板,将第一孔分为多个独立的通道;所述在中间空间隔板的距离要大于位于壳体两侧隔板与壳体的距离。
一种具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统,所述具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统包括蓄热换热器和闪蒸器,所述闪蒸器和蓄热换热器交替设置,烟气依次通过蓄热换热器和闪蒸器。
所述闪蒸器为三级,蓄热换热器为两级,所述闪蒸器和蓄热器之间通过管路和阀门进行连接,来自余热发电系统的高温水自闪蒸器热水入口进入一级闪蒸器,扩容闪蒸后产生一定压力下的饱和蒸汽自闪蒸器蒸汽出口并入到余热发电系统;闪蒸器内温度降低的热水自闪蒸器热水出口排出;一级闪蒸器出口的热水进入一级蓄热器吸热升温,为第二次闪蒸存储热量;一级蓄热器出口热水进入第二级闪蒸器;在二级闪蒸器中高温水继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,继续并入余热发电系统;二级闪蒸器中排出的热水进入二级蓄热器,吸热升温,为第三次闪蒸储蓄热量;自二级蓄热器排出的高温水进入三级闪蒸器,继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,该蒸汽继续并入余热发电系统,为汽轮机补汽。
通过设置中间管道将多级蓄热换热器中的烟气管道串联在一起,烟气从一级蓄热换热器中进行换热后,在进入下一级蓄热换热器进行换热。此种情况下,沿着烟气的流动方向,各级蓄热换热器中的蓄热材料的蓄热能力逐渐下降。
在第一级闪蒸器的热水入口上设置调节阀,用于调节进入参与换热的热水的流量,同时,在高温烟气出口位置上设置温度传感器,用于测量换热器出口的烟气的温度;调节阀、温度传感器与中央控制器进行数据连接,中央控制根据温度传感器测量的温度的大小,自动调节进入第一级闪蒸器的水的流量。
如果测量的温度低于第一温度,则中央控制器自动减少调节阀的开度,如果测量的温度高于第二温度,则中央控制器自动增加调节阀中的开度,其中第二温度大于第一温度。
与现有相比较,本发明蓄热式换热器具有如下的优点:
1)因为是固体蓄热材料,所以烟气直接可以通过蓄热材料中的第一孔与低温介质进行换热,不需要在换热器中再设置烟气管道,避免了管子的腐蚀,省了管子。
2)提供了一种新的蓄热换热器,当高温烟气间歇性停止时,盐基材料与蛇形换热管束内的低温工质进行放热反应。本发明的蓄热式换热器能够实现水泥生产过程余热的存储和利用,提高了能源的利用率和发电系统的稳定性。本发明针对常规的蓄热用管壳式换热器进行改进,提高了蓄热系统的能力。
3)本发明具备了常规蓄热系统中的热罐和冷罐的功能,能够同时实现蓄热材料的吸热和放热功能,优化了蓄热系统的结构,减少了初期投资和运行成本。
4)本发明用蓄热式换热器结构简单,易于制造,成本降低。
5)还能实现在蓄热的同时放热,极大优化了预热的利用。
6)通过多次试验,优化了换热器的最佳结构,实现换热器同时满足蓄热能力以及成本的需要。
7)通过设置隔板,使得整体蓄热均匀,同时强化对流。
8)通过自动控制,避免低温腐蚀,同时达到最大的余热利用效果。
9)通过蓄热材料的厚度或蓄热能力的变化设置,在满足蓄热需求的情况下节省了成本。
10)提供了一种新的蓄热材料,满足水泥生产中的余热利用的需求。
11)提供了一种新的闪蒸系统,满足水泥生产中的余热利用的需求。
附图说明
图1是本发明的蓄热式换热器中吸热结构的示意图;
图2是本发明的蓄热式换热器中放热结构的示意图;
图3是本发明的蓄热式换热器的俯视示意图;
图4是图3的蓄热式换热器的左上角局部放大图;
图5是本发明的蓄热式换热器中放热结构的另一个示意图;
图6是本发明的闪蒸系统示意图;
图7是本发明的闪蒸器的示意图。
附图标记
1、高温烟气出口, 2、换热器壳体, 3、第一孔, 4、竖向隔板,5、高温烟气进口,6、竖向隔板,7、竖向隔板,8、工质出口,9、低温工质管束,10、工质入口,11、进口管,12、进口联箱,13、调节阀,14一级闪蒸器,15一级蓄热换热器,16二级闪蒸器,17二级蓄热换热器,18三级闪蒸器,19支架,20热水入口,21蒸汽出口,22热水出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图1所示,一种水泥生产过程余热利用的蓄热式换热器,所述换热器包括蓄热材料、低温工质管束9、高温烟气进口5、高温烟气出口1、低温工质入口10、低温工质出口8和壳体2,所述蓄热材料设置在壳体内,所述低温工质管束9设置在壳体内,所述蓄热材料为固体蓄热材料;所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔3和多个第二孔,第一孔3和第二孔交叉设置切互相不连通,所述低温工质管束9穿过第二孔,所述低温工质管束9的外径等于第二孔的直径;所述第一孔3用于流通水泥生产过程所产生的烟气,低温工质管束9用于流通低温介质,所述烟气从高温烟气入口5进入,经过第一孔3,然后从高温烟气出口1排出,低温介质从低温介质入口8进入,经过低温工质管束9,然后从低温介质出口10排出。
烟气经过第一管束的时候,蓄热材料吸收烟气中的热量,然后蓄热介质将吸收的热量传递给低温工质管束的低温介质,从而完成换热过程。
所述的蓄热材料是一体化结构。
因为蓄热材料为固体蓄热材料,换热过程中不发生相变,因此烟气可以直接穿过蓄热材料中的第一孔,不需要单独在第一孔中设置管束,节省了管束。同样,因为低温工质在管束中流动,而烟气在第一孔中流动,无论采用何种蓄热材料,包括多孔材料,烟气和低温工质无法直接混合,拓展了应用范围。
优选的,蓄热材料为陶瓷蓄热材料。之所以采用陶瓷蓄热材料,因为陶瓷具有耐腐蚀性,与传统的设置管束的相比,可以同时防止尾气发生腐蚀管束的作用。
烟气和低温介质可以同时进行流动,蓄热材料在吸收烟气热量的同时,将热量传递给低温介质。
当然作为另一个选择,烟气和低温介质可以不同时间段分别与蓄热介质进行换热。在吸热过程中,高温烟气在管内放热,蓄热材料存储热量;当需要利用储存的热量时,低温工质管束9内通过低温介质,吸收蓄热介质的热量。例如当高温烟气间歇性停止时,蓄热材料与低温工质管束9内的低温工质进行放热反应,实现水泥生产过程余热的存储和利用,提高了能源的利用率。
作为一个优选,第一孔3和第二孔为多排结构,两排第一孔3之间设置一排第二孔,两排第二孔之间设置一排第一孔3,第一孔3和第二孔之间构成90°角度设置,如图3所示。其中第一孔3和第二孔9中心线之间的距离不能过大,如果过大,则会因为烟气没有足够的热量,导致蓄热材料无法蓄满热量,造成蓄热材料的浪费,同时也会造成出口5烟气的温度过低,造成低温腐蚀;如果距离过小,则造成蓄热材料无法蓄满足够的热量,造成无法满足换热的需求,造成了能源的浪费,因此,本发明是通过多个不同管径的换热器的试验数据总结出的最佳的换热器的尺寸关系。
其中第一孔的直径为D1,第二孔的直径为D2,第一孔的中心线和第二孔的中心线之间的距离为L,则D1、D2和L满足如下公式:
L=a*(D12+D22)b,其中a,b为参数,其中0.95<=a<=1.05,0.53<=b<=0.55;
25mm<=D1<=60mm, 25mm<=D2<=60mm,
L的数值为单位为mm时的数值,即L的单位为mm,D1,D2的数值为单位为mm时的数值
作为一个优选,a=1,b=0.54。
同一排第一孔中的相邻两个孔的圆心之间的距离为L2,L2的距离不能过大,如果过大会导致热量无法蓄满,造成蓄热材料的浪费,如果过小,会导致蓄热材料的蓄热能力太低,无法满足蓄热需求,会造成余热的损失。通过多次试验,确定的所述L2与第一孔直径D1之间的关系满足:1.5<L2/D1<2.7,优选的,1.9<L2/D1<2.1。
作为优选,如图1-3所示,所述换热器为立式结构,第一管束3为竖直方向设置,低温工质管束9为水平方向设置,在竖直方向上设置多个隔板4、6、7,将蓄热材料分为多组,通过多个隔板将孔分为多个独立的通道。通过隔板,有利于进一步提高烟气的对流传热性能。同时竖向隔板4、竖向隔板6和竖向隔板7也是工质用换热管束9的支撑板。
作为一个优选,沿着壳体竖向的中线向壳体两侧,隔板之间的距离越来越小。例如所述隔板形成的中间空间的距离要大于位于壳体两侧的距离。如图2所示,其中隔板4、6形成的空间以及6与7形成的空间要大于隔板4与左侧壳体形成的空间,同时要大于隔板7与右侧壳体形成的空间。主要原因是因为壳体两侧的烟气的速度要小于中间的速度,通过隔板的设置可以是整个壳体内的空气流动速度基本保持一致,从而使得蓄热材料整体上均匀吸热。
作为优选,如图2所示,在上下方向上所述相邻的低温介质管束9之间设置弯管结构,从而使低温工质管束在上下方向上构成蛇形管结构。
作为一个优选,沿着烟气流动的方向,所述的蓄热材料的蓄热能力逐渐降低。主要原因是沿着烟气的流动方向,烟气的温度越来越低,烟气的放热能力逐渐降低,因此不需要高蓄热能的材料,这样可以节省蓄热材料的成本。
图2中低温介质管束是在垂直方向上设置多根互相平行的并联的蛇形管,低温介质沿着垂直方向流动,但是低温介质管束的排列方式不限于图2所示的形式。如图5所示,作为另一种设置方式,低温介质管束是在水平方向上的多根互相平行的并联的管,所述管可以是蛇形管,即同一平面上的管子在端部通过弯管连接在一起,为串联结构,在不同平面的管子为并联结构。当然,所述管子也可以不设置弯管,即在平面上和垂直方向上的所有管子都为并联结构。
对于图5所示的形式,作为一个优选,沿着烟气流动的方向上,低温介质管束的管径(即第二孔的直径)不断的减少。主要原因是因为沿着烟气流动的方向,烟气的温度不断的下降,蓄热材料所存储热量也越来越少,因此通过减少管径,来减少流经蓄热材料的低温介质的流量,从而使得沿着延期的流动方向上,低温介质的整体的温度升高差别不大,使得加热后的低温介质在混合前的温度基本保持一致,避免了加热的温度的不均匀,同时也可以避免低温介质管束受热不均匀而导致局部温度过高,影响其使用寿命。
作为一个优选,沿着烟气流动的方向,所述的第一孔3的中心线和第二孔的中心线之间的距离为L逐渐减小。主要原因是沿着烟气的流动方向,烟气的温度越来越低,烟气的放热能力逐渐降低,因此所需要的蓄热材料也就越来越少,这样可以节省蓄热材料的成本。
针对上述情况,但是此时的L数值也满足上述的公式。可以通过调整a、b两个参数的大小来调整L不断变化的数值。
作为优选,沿着烟气流动方向,所述的蓄热材料被分给成多段,每一段是互相独立的,通过每一段的保温材料蓄热能力的不同来实现蓄热能力的逐渐降低。例如可以通过蓄热材料的不同(包括成分不同)或者蓄热厚度的不同,或者两者皆有。
作为一个优选,在低温介质管束9的入口上设置调节阀13,用于调节进入低温介质管束9的介质的流量,同时,在高温烟气出口1位置上设置温度传感器(没有示出),用于测量换热器出口的烟气的温度;调节阀13、温度传感器与中央控制器(没有示出)进行数据连接,中央控制根据温度传感器测量的温度的大小,自动调节进入低温工质管束9的介质的流量。
如果测量的温度低于第一温度,则中央控制器自动减少调节阀的开度,如果测量的温度高于第二温度,则中央控制器自动增加调节阀的开度,其中第二温度大于第一温度。
之所以采取上述措施,主要目的是为了防止低温腐蚀。因为如果烟气出口温度过低,会造成烟气温度低于露点温度,会造成对排烟管道以及换热器的低温腐蚀,通过减少参与换热的低温介质的流量,来降低换热量,提高出口温度,对温度的控制可以避免低温腐蚀的发生;同理,如果测量的温度高于一定温度,则表明排烟温度过高,会造成浪费,因此,需要增加流体的流量,来吸收更多的热量。
优选的,所述蓄热介质是陶瓷材料,所述陶瓷材料的质量成分如下: SiO241%,3.22%Li2O、5.85%TiO2,4.3%MgO,7.1%La2O3,0.5%BaO,其余的是Al2O3。
上述的蓄热材料是通过多次试验得到的结果,在水泥回转窑尾气温度下具有非常高的蓄热能力,完全满足了水泥生产过程中的对余热的吸收利用。
本发明还公开了一种具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统。如图6所示,所述具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统包括蓄热换热器和闪蒸器,所述闪蒸器和蓄热换热器交替设置,烟气依次通过蓄热换热器和闪蒸器。图6展示了两级蓄热换热器和三级闪蒸器,一级闪蒸器14,一级蓄热器15,二级闪蒸器16, 二级蓄热器17,三级闪蒸器18。但是并不局限于图6展示,闪蒸器和蓄热换热器可以根据需要设置,例如可以设置两级蓄热器和一级闪蒸器或者设置一级蓄热器和两级闪蒸器等。各级闪蒸器由闪蒸器支架19支撑。各级蓄热器由蓄热器用支架进行支撑。
所述闪蒸器和蓄热器之间通过管路和阀门进行连接。来自余热发电系统的高温水自闪蒸器热水入口20进入一级闪蒸器14,扩容闪蒸后产生一定压力下的饱和蒸汽自闪蒸器蒸汽出口21并入到余热发电系统。闪蒸器内温度降低的热水自闪蒸器热水出口22排出。一级闪蒸器14出口的热水进入一级蓄热器15吸热升温,为第二次闪蒸存储热量。一级蓄热器15出口热水进入第二级闪蒸器16。在二级闪蒸器16中高温水继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,继续并入余热发电系统。二级闪蒸器16中排出的热水进入二级蓄热器17,吸热升温,为第三次闪蒸储蓄热量。自二级蓄热器17排出的高温水进入三级闪蒸器18,继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,该蒸汽继续并入余热发电系统,为汽轮机补汽。
三级闪蒸器18出口的饱和水进入余热发电系统用除氧器,与冷凝水一起经除氧后由给水泵供给锅炉,实现一个完整的热力循环。
优选的,所述蓄热换热器器采用前面所提到的蓄热换热器。
蓄热换热器的烟气是互相独立的,每一级蓄热换热器具有单独的进口和出口。
当然,作为一个优选的实施例,通过设置中间管道将多级蓄热换热器中的烟气管道串联在一起,烟气从一级蓄热换热器中进行换热后,在进入下一级蓄热换热器进行换热。此种情况下,沿着烟气的流动方向,各级蓄热换热器中的蓄热材料的蓄热能力逐渐下降。例如,可以选取不同熔点的中温盐基材料来实现不同的蓄热能力。对于第一级蓄热换热器,蓄热材料的熔点210-230℃,优选是220℃;对于第二级蓄热换热器,蓄热材料的熔点130-150℃,优选是140℃,对于第三级蓄热换热器,蓄热材料的熔点80-90℃,优选是95℃。高温烟气的入口温度在140℃-300℃范围内。
在闪蒸器的热水入口上设置调节阀,用于调节进入参与换热的热水的流量,同时,在高温烟气出口1位置上设置温度传感器(没有示出),用于测量换热器出口的烟气的温度;调节阀、温度传感器与中央控制器(没有示出)进行数据连接,中央控制根据温度传感器测量的温度的大小,自动调节进入第一级闪蒸器的水的流量。
如果测量的温度低于第一温度,则中央控制器自动减少调节阀的开度,如果测量的温度高于第二温度,则中央控制器自动增加调节阀中的的开度,其中第二温度大于第一温度。
之所以采取上述措施,主要目的是为了防止低温腐蚀。因为如果烟气出口温度过低,会造成烟气温度低于露点温度,会造成对排烟管道以及换热器的低温腐蚀,通过减少参与换热的水的流量,来降低换热量,提高出口温度,对温度的控制可以避免低温腐蚀的发生;同理,如果测量的温度高于一定温度,则表明排烟温度过高,会造成浪费,因此,需要增加流体的流量,来吸收更多的热量。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (4)
1.一种具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统,所述具有中间蓄热的多级蒸汽闪蒸系统包括蓄热换热器和闪蒸器,所述闪蒸器和蓄热换热器交替设置,烟气依次通过蓄热换热器和闪蒸器;
所述闪蒸器为三级,蓄热换热器为两级,所述闪蒸器和蓄热换热器之间通过管路和阀门进行连接,来自余热发电系统的高温水自闪蒸器热水入口进入一级闪蒸器,扩容闪蒸后产生一定压力下的饱和蒸汽自闪蒸器蒸汽出口并入到余热发电系统;闪蒸器内温度降低的热水自闪蒸器热水出口排出;一级闪蒸器出口的热水进入一级蓄热换热器吸热升温,为第二次闪蒸存储热量;一级蓄热换热器出口热水进入第二级闪蒸器;在二级闪蒸器中高温水继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,继续并入余热发电系统;二级闪蒸器中排出的热水进入二级蓄热换热器,吸热升温,为第三次闪蒸储蓄热量;自二级蓄热换热器排出的高温水进入三级闪蒸器,继续闪蒸产生一定压力下的饱和蒸汽,该蒸汽继续并入余热发电系统,为汽轮机补汽;
所述至少一级蓄热换热器包括蓄热材料、低温工质管束、高温烟气进口、高温烟气出口、低温工质入口、低温工质出口和壳体,所述蓄热材料设置在壳体内,所述低温介质管束设置在壳体内,所述蓄热材料为固体蓄热材料,所述蓄热材料中设置多个贯通蓄热材料的第一孔和多个第二孔,第一孔和第二孔交叉设置且互相不连通,所述低温工质管束穿过第二孔,所述低温工质管束的外径等于第二孔的直径,所述第一孔用于流通水泥生产过程所产生的烟气,低温工质管束用于流通低温介质;所述烟气从高温烟气入口进入,经过第一孔,然后从高温烟气出口排出,低温介质从低温介质入口进入,经过低温工质管束,然后从低温介质出口排出;第一孔和第二孔为多排结构,两排第一孔之间设置一排第二孔,两排第二孔之间设置一排第一孔,第一孔和第二孔之间构成90°角度设置,其中第一孔的直径为D1,第二孔的直径为D2,第一孔的中心线和第二孔的中心线之间的距离为L,则D1、D2和L满足如下公式:
L=a*(D12+D22)b,其中a,b为参数,其中0.95<=a<=1.05,0.53<=b<=0.55;
25mm<=D1<=60mm, 25mm<=D2<=60mm,
L的数值为单位为mm时的数值,即L的单位为mm,D1,D2的数值为单位为mm时的数值。
2.如权利要求1所述的闪蒸系统,通过设置中间管道将多级蓄热换热器中的烟气管道串联在一起,烟气从一级蓄热换热器中进行换热后,再进入下一级蓄热换热器进行换热。
3.如权利要求1所述的闪蒸系统,在第一级闪蒸器的热水入口上设置调节阀,用于调节进入参与换热的热水的流量,同时,在高温烟气出口位置上设置温度传感器,用于测量换热器出口的烟气的温度;调节阀、温度传感器与中央控制器进行数据连接,中央控制根据温度传感器测量的温度的大小,自动调节进入第一级闪蒸器的水的流量。
4.如权利要求3所示的闪蒸系统,如果测量的温度低于第一温度,则中央控制器自动减少调节阀的开度,如果测量的温度高于第二温度,则中央控制器自动增加调节阀中的开度,其中第二温度大于第一温度。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN2769822Y (zh) * | 2004-11-09 | 2006-04-05 | 陈应忠 | 一种长寿命组合式耐火蓄热体 |
CN201057506Y (zh) * | 2007-05-22 | 2008-05-07 | 俞琦 | 中央空调高温储能装置 |
CN202013127U (zh) * | 2011-04-02 | 2011-10-19 | 刘阳 | 一种固态储热结构 |
CN102589328A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-18 | 刘小江 | 一种纯逆流的蜂窝板翅式换热器及其组合体 |
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