CN202002080U - 组合式相变换热器 - Google Patents

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王炎
符厚田
冯友福
王晓鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种组合式相变换热器。所述组合式相变换热器，包括风道、烟道、相变换热器上段、相变换热器下段和壁温测试仪，所述相变换热器上段置于风道入口处，所述相变换热器下段置于烟道尾部，所述壁温测试仪安装在所述相变换热器下段管壁上。相变段气包和控制系统，所述相变段气包与所述相变换热器下段连接，所述控制系统分别与所述相变段气包和所述壁温测试仪连接。本实用新型的组合式相变换热器，将烟气余热用于加热电厂加热回热系统的主凝结水或补水，提高了锅炉效率，节省资源，提高了经济效益。

Description

组合式相变换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种组合式相变换热器。
背景技术
电厂锅炉中通常有省煤器和空气预热器。由于锅炉烟气中三氧化硫(SO3)的存在，空气预热器尾部受热面的烟气出口温度受到限制，排烟温度过低会导致受热面的壁面温度低于烟气酸露点而发生严重的结露腐蚀和堵灰，所以锅炉的排烟温度通常在140℃～160℃或更高。当前内循环复合相变换热器可以在维持较高最低壁面温度的前提下回收利用余热、大幅度降低排烟温度，并将排烟温度控制在仅比最低壁面温度高15℃左右，通常可以控制壁面温度在100℃时，排烟温度在115℃左右，达到既避免结露又降低排烟温度的效果。内循环复合相变换热器通过增加复合气水段和相变换热器，一方面将烟气余热直接用于适当增加进入锅炉的热风温度，另一方面将烟气余热直接用于加热锅炉给水。但是当锅炉排烟温度较高时，烟气的余热利用会受到环境温度和锅炉给水温度的限定，导致烟气余热利用效率不高。在此情况下，需要一种能极大提高烟气余热利用效率的装置，以此适用于排烟温度较高的锅炉，达到节省资源，提高经济效益的目的。
发明内容
针对现有的排烟温度较高的锅炉，其烟气余热利用效率还不够高的问题，在此提供一种能提高烟气余热利用效率的组合式相变换热器。
一种组合式相变换热器，包括风道、烟道、相变换热器上段、相变换热器下段和壁温测试仪，所述相变换热器上段置于风道入口处，所述相变换热器下段置于烟道尾部，所述壁温测试仪安装在所述相变换热器下段管壁上。所述组合式相变换热器进一步包括相变段气包和控制系统，所述相变段气包与所述相变换热器段下段连接，所述控制系统分别与所述相变段气包和所述壁温测试仪连接。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括复合气气段，所述复合气气段与所述相变换热器上段通过所述风道连接。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括上段省煤器和下段省煤器，所述上、下段省煤器置于所述烟道尾部，且所述下段省煤器位于所述上段省煤器下方。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括复合气水段，所述复合气水段连接于所述上段省煤器和所述下段省煤器之间，或者通过所述烟道连接于所述下段省煤器与所述复合气气段之间。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括一个或多个所述相变段气包。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括高压除氧器，所述高压除氧器与所述相变段气包连接。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述组合式相变换热器进一步包括高压加热器，所述高压加热器一端与所述高压除氧器连接，另一端与所述下段省煤器连接。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述相变段气包通过管道与所述高压除氧器连接。
作为上述组合式相变换热器的进一步改进，所述控制系统包括相变段气包水流量控制阀，所述相变段气包水流量控制阀与所述相变段气包连接。
一种组合式相变换热器，包括相变换热器上段、相变换热器下段、壁温测试仪。包括相变段气包和控制系统，所述相变段气包与所述相变换热器下段连接，所述控制系统一端与所述壁温测试仪连接，另一端与所述相变段气包连接。
相较于现有技术，本发明组合式相变换热器，对排烟温度较高的锅炉，通过增加相变段气包和控制系统，将余热用于加热电厂回热加热系统的主凝结水或补水，节省资源，实现可见的经济利益。
附图说明
附图是本发明组合式相变换热器一较佳实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明。
请参阅附图，是本发明组合式相变换热器一较佳实施方式的结构方框图。组合式相变换热器1包括上段省煤器11、复合气水段12、下段省煤器13、自控阀14、复合气气段15、风道16、烟道17、相变换热器上段18、相变换热器下段19、相变段气包20、相变段气包水流量控制阀21、控制系统22、壁温测试仪23、高压除氧器24、高压加热器25、上段省煤器出口集箱31、上段省煤器入口集箱32、复合气水段出口集箱33、复合气水段入口集箱34、下段省煤器出口集箱35和下段省煤器入口集箱36。
上段省煤器11设置在锅炉尾部烟道17中，下段省煤器13设置在锅炉尾部烟道17中且位于上段省煤器11的下方，复合气水段12设置在上段省煤器11和下段省煤器13之间。相变换热器下段19设置在烟道17出口处，壁温测试仪23设置于相变加热器下段19管壁上，其具体位置在相变加热器下段19下方的烟道17出口处，相变换热器上段18设置在风道16入口处，相变换热器上段18通过上升管(图未示)和下降管(图未示)与相变换热器下段19相连接。复合气气段15设置在风道16中并通过风道16与相变换热器上段18连接，复合气气段15还设置在烟道17中并通过烟道17与相变换热器下段19连接。相变段气包20可以是一个或多个，相变段气包20通过上升管(图未示)和下降管(图未示)与相变换热器下段19相连接。高压除氧器24一端与相变段气包20的出水口(图未示)相连接、另一端与高压加热器25相连接，高压加热器25另一端与下段省煤器入口集箱36相连接，控制系统22一端与壁温测试仪23连接。控制系统22另一端与相变段气包水流量控制阀21连接，相变段气包水流量控制阀21进一步与相变段气包20的进水口(图未示)相连接。
在工作的具体流程中，烟气通过上段省煤器11、复合气水段12和下段省煤器13向锅炉给水(即除盐水)放热，然后进入复合气气段15向复合气气段内介质放热，再进入相变换热器下段19，向相变换热器下段19内腔中相变介质放热后出口烟温度仅比受热面壁面温度高15℃左右。相变换热器下段19吸收烟气热量使其内腔的相变介质发生相变并产生饱和水蒸气，一部分饱和水蒸气进入相变换热器上段18，另一部分蒸汽进入相变段气包20，相变换热器上段18与锅炉送风进行热交换相变段气包20与凝结水或补水产生热交换后冷凝均返回相变换热器下段19。锅炉送风通过相变换热器上段18吸热后温度升至 50℃～60℃进入复合气气段15，复合气气段15可对锅炉送风进一步加热。一部分进水可直接进入高压除氧器24，经高压除氧器24除氧处理后再经过高压加热器25进一步加热，一部分进水(可以是凝结水或者是补水)可进入相变段气包20进行热交换后，将提升了一定温度的锅炉进水通过相变段气包20的出水口(图未示)输入到高压除氧器24进行除氧处理再经高压加热器25进一步加热，最后进水通过下段省煤器入口集箱36进入下段省煤器13，吸收锅炉尾部烟道的烟气热量。一方面，用户可以根据实际情况手动控制自控阀14，控制上段省煤器入口集箱32、复合气水段出口集箱33、复合气水段入口集箱34和下段省煤器出口集箱35，调节烟气的放热。另一方面，可以由控制系统20自动控制整个流程，烟气从烟道17的出口排出，壁温测试仪23监测相变换热器下段19的壁温并实时地反馈给控制系统22，控制系统22通过综合处理，将控制信号输出到相变段气包水流量控制阀21，通过相变段气包水流量控制阀21对锅炉进水流量的控制，调节相变段气包20的换热量。一个流程结束时，使得最低壁面温度提高20℃以上，远离烟雾酸露点温度。进而改变相变换热器下段19的入口烟气温度，由于相变换热器下段19传热温压的改变而导致其吸热量的改变，打破了原来的传热平衡，组合式相变换热器1会自动调整壁温和排烟温度建立新的传热平衡，从而实现相变换热器下段19的壁温和出口烟气温度可调，以适应锅炉负荷变化和燃料改变所要求的最低壁温的变化要求；利用壁温测试仪23的温度信号，通过控制系统20可实现对组合式相变换热器1的壁温和出口烟气温度可控。
本发明通过新增相变段气包和控制系统，当锅炉排烟温度较高时，烟气的余热利用会受到环境温度和锅炉给水温度等的限定，导致烟气余热利用效率不高，在实现保证锅炉避免结露的同时，大幅度降低排烟温度，大幅度提高锅炉的热效率，节省资源，提高经济效益。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种组合式相变换热器，包括风道、烟道、相变换热器上段、相变换热器下段和壁温测试仪，所述相变换热器上段置于风道入口处，所述相变换热器下段置于烟道尾部，所述壁温测试仪安装在所述相变换热器下段管壁上，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括相变段气包和控制系统，所述相变段气包与所述相变换热器段下段连接，所述控制系统分别与所述相变段气包和所述壁温测试仪连接。
2.根据权利要求1所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括复合气气段，所述复合气气段与所述相变换热器上段通过所述风道连接。
3.根据权利要求2所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括上段省煤器和下段省煤器，所述上、下段省煤器置于所述烟道尾部，且所述下段省煤器位于所述上段省煤器下方。
4.根据权利要求3所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括复合气水段，所述复合气水段连接于所述上段省煤器和所述下段省煤器之间，或者通过所述烟道连接于所述下段省煤器与所述复合气气段之间。
5.根据权利要求1所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括一个或多个所述相变段气包。
6.根据权利要求3所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括高压除氧器，所述高压除氧器与所述相变段气包连接。
7.根据权利要求6所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括高压加热器，所述高压加热器一端与所述高压除氧器连接，另一端与所述下段省煤器连接。
8.根据权利要求6所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述相变段气包与所述高压除氧器连接。
9.根据权利要求1所述的组合式相变换热器，其特征在于：所述控制系统包括相变段气包水流量控制阀，所述相变段气包水流量控制阀与所述相变段气包连接。
10.一种组合式相变换热器，包括相变换热器上段、相变换热器下段、壁 温测试仪，其特征在于：所述组合式相变换热器进一步包括相变段气包和控制系统，所述相变段气包与所述相变换热器下段连接，所述控制系统一端与所述壁温测试仪连接，另一端与所述相变段气包连接。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102393024A (zh) * 2011-11-10 2012-03-28 王海波 用于锅炉烟气余热回收的复合相变换热装置
CN104848197A (zh) * 2015-03-31 2015-08-19 浙江华德利纺织印染有限公司 一种回收利用锅炉尾部烟气热量的装置

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Address before: 450000, No. 16, Zheng Wei Road, Henan economic and Technological Development Zone (room 4, building 503, Henan new scientific and technological achievements industrialization base)

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