CN209744357U - 一种热交换系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热能技术领域，特别涉及一种热交换系统，包括：锅炉烟气管道、换热设备、除尘器、风机、脱硫塔及汽机凝结水低压加热器系统；锅炉烟气管道通过换热设备与除尘器连接，除尘器通过风机与脱硫塔连接；从凝汽器来的低温冷凝水与汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口处与换热设备的冷水接入口连接，换热设备的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接。本实用新型提供的热交换系统，避免直接将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器进行热交换，从而防止温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器造成翅片式换热器内部冷凝形成酸液层，对翅片式换热器造成腐蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能技术领域，特别涉及一种热交换系统。
背景技术
热交换系统是一种热能回收利用系统，一般包括吸热器(或换热器)、回热器和冷却器，其功能是实现不同温度流体之间的热量交换。换热系统设计的重点就在于能使介质具有比较理想的流动特性，这就要求设计的换热系统各部件在满足换热条件的情况下，尽可能减小工质循环阻力。目前广泛应用于石油、化工、动力、制冷等行业中，在工业生产中有着重要的地位。现有的换热系统，需要采用将吸热介质加热至一定温度(如70℃)后，再通过翅片式换热器进行换热，若将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器，会造成翅片式换热器内部冷凝形成酸液层，对翅片式换热器造成腐蚀，此外，翅片式换热器内腐蚀后会形成出水孔，吸附烟气中的杂质从而造成堵塞。
实用新型内容
本实用新型实施例通过提供一种热交换系统，解决了现有技术中的热交换系统中，将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器，造成翅片式换热器内部腐蚀及堵塞的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种热交换系统，包括：锅炉烟气管道、换热设备、除尘器、风机、脱硫塔及汽机凝结水低压加热器系统；其中:
所述锅炉烟气管道通过所述换热设备与所述除尘器连接，所述除尘器通过所述风机与所述脱硫塔连接；
用于从凝汽器输出低温的冷凝水接头与所述换热设备的冷水接入口连接，所述换热设备的热水输出口与所述汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接。进一步的，所述换热设备包括：第一热管式换热器；所述第一热管式换热器连接在所述锅炉烟气管道上；
所述第一热管式换热器的热水输出口与所述汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口连接，所述第一热管式换热器将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后返回所述汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口。
进一步的，所述第一热管式交换器设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。
进一步的，所述换热设备包括：第二热管式换热器及翅片式换热器；所述锅炉烟气管道通过所述翅片式换热器与所述第二热管式换热器连接；所述第二热管式换热器与所述除尘器连接；
所述汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口与所述第二热管式换热器的冷水接入口连接，所述第二热管式换热器的热水输出口与所述翅片式换热器的冷水接入口连接，所述翅片式换热器的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接，第二热管式换热器及所述翅片式换热器将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至锅炉。
进一步的，所述第一热管式换热器及所述第二热管式换热器分别包括：换热器本体、隔板及热管；
所述隔板设置在所述换热器本体内部，将所述换热器本体分割为位于上方的热水室以及位于所述热水室下方的烟气室；
多根所述热管贯穿所述隔板设置在所述热水室及所述烟气室内；
所述热管内存储有用于换热的工作介质。
进一步的，所述第一热管式换热器及所述第二热管式换热器还包括：翅片；多个所述翅片连接在所述烟气室内的所述热管上。
进一步的，所述第二热管式换热器设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。
进一步的，还包括：烟囱；所述烟囱与所述脱硫塔连接，用于排放废气。
本实用新型实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
本实用新型实施例提供的热交换系统，汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器与换热设备的冷水接入口连接，换热设备的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接。由于被换热设备加热的低温凝结水不再经过换热设备的冷水输入口热水输出口间的汽机凝结水低压加热器系统的低压加热器，可以降低该部分低压加热器用于加热低温凝结水的抽汽量。通过换热设备将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至锅炉，避免直接将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器进行热交换，从而防止温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器造成翅片式换热器内部冷凝形成酸液层，对翅片式换热器造成腐蚀；以及防止翅片式换热器内腐蚀后会形成出水孔而吸附烟气中的杂质造成堵塞。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的热交换系统结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的第一管式换热器和第二管式换热器结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的热管结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例通过提供一种热交换系统，解决了现有技术中的热交换系统中，将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器，造成翅片式换热器内部腐蚀及堵塞的技术问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本实用新型实施例提供了一种热交换系统，包括：锅炉烟气管道2、换热设备[图中未示出]、电动调节阀、除尘器5、风机6、脱硫塔7及汽机凝结水低压加热器系统。其中:锅炉烟气管道2通过换热设备与除尘器5 连接，除尘器5通过风机6与脱硫塔7连接；锅炉1生成的烟气通过锅炉烟气通道2进入换热设备进行热交换，从换热设备输出的烟气进入除尘器5进行除尘处理；经过除尘后的烟气进入脱硫塔7进行脱硫处理。汽机凝结水低压加热器系统9的末级低压加热器入口与换热设备的冷水接入口连接，换热设备的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统9中间级低压加热器连接，换热设备将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至汽机凝结水低压加热器系统9中间级低压加热器入口。所加热的凝结水由于不再经过换热设备冷水接入口与热水输出口间的汽机凝结水低压加热器系统9的低压加热器，可以大幅降低换热设备冷水接入口与热水输出口间低压加热器用于加热低温凝结水需要的抽汽量。
另一实施方案中，在上述技术方案的基础上，进一步限定如下：换热设备包括：第一热管式换热器[图中未示出]。第一热管式换热器连接在锅炉烟气管道2上。第一热管式换热器的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统9 中间级低压加热器入口连接，第一热管式换热器将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为汽机凝结水低压加热器系统9中间级低压加热器入口的补充水输送至锅炉。由于被第二热管式换热器及翅片式换热器加热的低温凝结水不再经过第二热管式换热器的冷水输入口与翅片式换热器热水输出口间的汽机凝结水低压加热器系统9的低压加热器，可以降低该部分低压加热器用于加热低温凝结水的抽汽量。
其中，第一热管式交换器可设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。
此外，换热设备包括也可以包括：第二热管式换热器4及翅片式换热器3。锅炉烟气管道2通过翅片式换热器3与第二热管式换热器4连接；第二热管式换热器4与除尘器5连接。汽机凝结水低压加热器系统9的末级低压加热器入口与第二热管式换热器4的冷水接入口连接，第二热管式换热器4的热水输出口与翅片式换热器3的冷水接入口连接，翅片式换热器3的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统9的中间级低压加热器入口连接，第二热管式换热器4通过换热的方式将冷凝水加热至一定温度后通入翅片式换热器，翅片式换热器3将冷凝水通过换热的方式进一步加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至汽机凝结水低压加热器系统9的中间级低压加热器。
参见图1-图3，第一热管式换热器及第二热管式换热器分别包括：换热器本体41、隔板46、热管45及翅片47。隔板46设置在换热器本体41内部，将换热器本体41分割为位于上方的热水室42以及位于热水室42下方的烟气室43；多根热管45贯穿隔板46设置在热水室42及烟气室43内；热管 45内存储有用于换热的工作介质(包括气态工质48和液态工质49)。多个翅片47连接在烟气室43内的热管45上。第一热管式换热器及第二热管式换热器由下部的烟气室43和上部的热水室42组成，烟气室43和热水室42由隔板46隔开，隔板46上布置若干支热管45，为增加烟气侧的换热能力，一般置于烟气室43内的热管45装有翅片47。热管45在烟气室43内被烟气加热，热管45内工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下，上升到热管45 上端，并向热水室42放出热量，将热水加热，同时热管45内气态工质凝结为液体，冷凝液在重力的作用下，沿热管45内壁再返回到烟气室43，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由烟气室43传向热水室42。
其中，参见图1-图3，第二热管式换热器4设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。水在不同的压力环境下其蒸发温度不一样，随着蒸发温度的升高，对应的蒸发压力也逐渐增大，如蒸发温度为50℃时，对应的蒸发压力为0.0123446MPa，蒸发温度为100℃时，对应的蒸发压力为0.101325MPa。热管式换热器可以根据实际需要，设置热管式换热器的启动温度，确定热管45换热的具体温度范围，选择与换热温度范围相对应的工作介质，在热管45内充入一定量的此工作介质，然后向热管45内充入惰性气体，以使管内压力达到热管45设定启动温度的特定值，然后封闭热管 45，从而实现设定热管45启动温度值，达到热管45启动温度可调、热管45 壁面温度恒定的目的；另外，也可以通过惰性气体来改变换热的面积从而提高热管45的壁面温度。当定温启动热管45蒸发段热流密度较大或者壁温较高时，工作介质蒸发的气体就会向冷凝段压缩惰性气体，惰性气体被压缩使得冷凝段的换热面积增大；当定温启动热管45蒸发段热流密度变小或者壁温降低时，惰性气体的界面就会向工作介质蒸发段扩张，惰性气体向蒸发段扩张使得冷凝段的换热面积减小。定温启动热管45在定温启动的同时，可以根据蒸发段热源的情况来调节惰性气体界面的位置，从而调高壁面温度，避免露点腐烛。
另一实施方案中，在上述技术方案的基础上，进一步限定如下：热交换系统还包括：烟囱8；烟囱8与脱硫塔7连接，用于排放废气。
本实用新型实施例提供的热交换系统的工作过程如下：参见图1，当换热设备由第二热管式换热器4及翅片式换热器3构成时，锅炉1产生的废气经锅炉烟气管道2排入翅片式换热器3及第二热管式换热器4。汽机凝结水低压加热器系统9的末级低压加热器入口的冷凝水经第二热管式换热器4的冷水接入口进入第二热管式换热器4，选择合适温度的第二热管式换热器4热水输出口，通过第二热管式换热器4的热交换，将冷凝水加热到一定的温度，加热到一定温度的冷凝水通过翅片式换热器3的冷水接入口进入翅片式换热器3，通过翅片式换热器3的热交换，将冷凝水进一步加热到一定温度后通过翅片式换热器3的热水输出口进入汽机凝结水低压加热器系统9的中间级低压加热器，作为锅炉的补充水。当换热设备由第一热管式换热器构成时，锅炉1产生的废气经锅炉烟气管道2排入第一热管式换热器。汽机凝结水低压加热器系统9的末级低压加热器入口的冷凝水经第一热管式换热器的冷水接入口进入第一热管式换热器，选择合适温度的第一热管式换热器热水输出口，通过第一热管式换热器的热交换，将冷凝水加热到一定的温度后通过第一热管式换热器的热水输出口进入汽机凝结水低压加热器系统9的中间级低压加热器，作为锅炉的补充水。
本实用新型实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
本实用新型实施例提供的热交换系统，汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口与换热设备的冷水接入口连接，换热设备的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器连接。通过换热设备将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至锅炉，避免直接将温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器进行热交换，从而防止温度较低的换热介质直接通入翅片式换热器造成翅片式换热器内部冷凝形成酸液层，对翅片式换热器造成腐蚀；以及防止翅片式换热器内腐蚀后会形成出水孔而吸附烟气中的杂质造成堵塞。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种热交换系统，其特征在于，包括：锅炉烟气管道、换热设备、除尘器、风机、脱硫塔及汽机凝结水低压加热器系统；其中:
所述锅炉烟气管道通过所述换热设备与所述除尘器连接，所述除尘器通过所述风机与所述脱硫塔连接；
用于从凝汽器输出低温的冷凝水接头与所述换热设备的冷水接入口连接，所述换热设备的热水输出口与所述汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接。
2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述换热设备包括：第一热管式换热器；所述第一热管式换热器连接在所述锅炉烟气管道上；
所述第一热管式换热器的热水输出口与所述汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口连接，所述第一热管式换热器将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后返回所述汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口。
3.根据权利要求2所述的热交换系统，其特征在于，所述第一热管式交换器设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。
4.根据权利要求2所述的热交换系统，其特征在于，所述换热设备包括：第二热管式换热器及翅片式换热器；所述锅炉烟气管道通过所述翅片式换热器与所述第二热管式换热器连接；所述第二热管式换热器与所述除尘器连接；
所述汽机凝结水低压加热器系统的末级低压加热器入口与所述第二热管式换热器的冷水接入口连接，所述第二热管式换热器的热水输出口与所述翅片式换热器的冷水接入口连接，所述翅片式换热器的热水输出口与汽机凝结水低压加热器系统的中间级低压加热器入口连接，第二热管式换热器及所述翅片式换热器将冷凝水通过换热的方式加热至一定温度后作为锅炉的补充水输送至锅炉。
5.根据权利要求4所述的热交换系统，其特征在于，所述第一热管式换热器及所述第二热管式换热器分别包括：换热器本体、隔板及热管；
所述隔板设置在所述换热器本体内部，将所述换热器本体分割为位于上方的热水室以及位于所述热水室下方的烟气室；
多根所述热管贯穿所述隔板设置在所述热水室及所述烟气室内；
所述热管内存储有用于换热的工作介质。
6.根据权利要求5所述的热交换系统，其特征在于，所述第一热管式换热器及所述第二热管式换热器还包括：翅片；多个所述翅片连接在所述烟气室内的所述热管上。
7.根据权利要求4所述的热交换系统，其特征在于，所述第二热管式换热器设置有多个热水输出口，不同热水输出口输出的热水温度不同。
8.根据权利要求1-3任一项所述的热交换系统，其特征在于，还包括：烟囱；所述烟囱与所述脱硫塔连接，用于排放废气。
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