一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，包括：空气预热器、烟道、烟气换热器、除尘器、脱硫吸收塔与外置式换热器，其特征在于：空气预热器的下端设置有冷风进风管，冷风进风管与空气预热器之间相互连通，空气预热器的上端设置有高温烟气进口管，高温烟气进口管与空气预热器之间相互连通，烟道设置在空气预热器的下端，烟道的一端与空气预热器之间相互连通，在烟道上从左至右依次安装有烟气换热器、除尘器与脱硫吸收塔。本发明专利技术可以通过对烟道换热器为工质侧系统压力精准调控，实现了对工质气(汽)化温度的调节与控制，从而保证了相变换热器工质的气化实现两相流的换热。

【技术实现步骤摘要】
一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统
本专利技术涉及余热回收
，尤其涉及一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统。
技术介绍
目前，随着火力发电企业装机容量的增大及国家环保标准的不断提高，各火力发电企业纷纷开展节能、减排、提效及环保等方面改造工作，以适应市场和国家环保要求，如低温省煤器余热回收改造、超净排放标准提高改造、烟气消白改造、烟气余热梯级回收改造等。其核心是围绕能量的梯级利用、综合开发和环保提升，关键是换热器效率和适应性。换热器作为一种通用的传热工艺设备，在许多领域得到广泛使用，其中化工行业占设备投资约30％、炼油行业占40％、热电厂占60％、海水淡化占90％。目前国内外火力发电企业在装的低温省煤器在使用时一段时间后先后出现堵灰、腐蚀、泄漏等问题，不但不节能，而且导致系统阻力增加，能耗增加、运行成本增大，各类文献给出的原因是烟气换热器管道内介质温度低，产生酸雾腐蚀是主要原因。相变式换热器的余热利用系统通过调整换热器入口介质温度可以彻底解决这些问题，但相变式换热器余热利用系统关键在取热系统的效率，而取热效率的高低取决于工质能否在设计温度下气(汽)化，因此需要一种可以解决上述问题的一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，以确保相变式余热回收系统高效、低价、可靠。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，本专利技术中的相变式换热器的余热利用系统具有小温差换热和换热器管壁温度可调节的优势，适用于易腐蚀、磨损等环境比较恶劣区域换热器的
，尤其在火力发电企业烟气余热利用和消白处理等方面抗腐蚀和抗磨损效果更突出，节能显著。相变换热器取热效率的高低取决于工质能否在设计温度下气(汽)化，从而实现两相流状态下的膜态沸腾换热达到提高取热效率的目的。工质气化温度与系统压力有密切的关系，一般情况下，系统压力越高，气(汽)化温度越高，因此对系统压力控制至关重要，本权利所述的相变式换热器的余热利用系统工质气(汽)温度精确控制系统可以很好解决这个问题，从而确保相变式余热回收系统高效、低价、可靠。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，包括：空气预热器、烟道、烟气换热器、除尘器、脱硫吸收塔与外置式换热器，其特征在于：所述空气预热器的下端设置有冷风进风管，冷风进风管与所述空气预热器之间相互连通，所述空气预热器的上端设置有高温烟气进口管，高温烟气进口管与所述空气预热器之间相互连通，所述烟道设置在空气预热器的下端，所述烟道的一端与所述空气预热器之间相互连通，在所述烟道上从左至右依次安装有烟气换热器、除尘器与脱硫吸收塔，所述烟气换热器包括有换热器入口联箱与换热器出口联箱，在换热器入口联箱与换热器出口联箱的内部均设置有换热管，在换热管的下端分别连接有入口联箱第一通道与入口联箱第二通道，在入口联箱第一通道的内部安装有入口联箱第一通道隔离阀，在入口联箱第二通道的内部安装有入口联箱第二通道隔离阀，在换热管的上端分别连接有出口联箱第一通道与出口联箱第二通道，在出口联箱第一通道的内部安装有出口联箱第一通道隔离阀，在出口联箱第二通道的内部安装有出口联箱第二通道隔离阀，所述外置式换热器的下端设置有工质循环管路，工质循环管路的一端与所述外置式换热器的下端相互连通，工质循环管路的另一端与所述烟气换热器之间相互连通，在工质循环管路上安装有工质循环泵，在工质循环管路与所述外置式换热器之间还设置有一条工质旁路，工质旁路的一端与外置式换热器相互连通，工质旁路的另一端与工质循环管路相互连通，在工质旁路上安装有工质旁路调节阀。进一步，所述烟气换热器的下端设置有冷却介质进管，冷却介质进管的输入端与所述工质循环管路相互连通，冷却介质进管的输出端连接有两条支路，冷却介质进管的两条输出支路分别与设置在烟气换热器底部的入口联箱第一通道、入口联箱第二通道相互连通，在冷却介质进管的两条输出支路上分别安装有第一工质调节阀与第二工质调节阀。进一步，所述烟气换热器的上端设置有冷却介质出口管，冷却介质出口的一端连接有两条支路，冷却介质出口管通过两条支路分别与设置在烟气换热器顶部的出口联箱第一通道、出口联箱第二通道相互连通，在冷却介质出口管的两条支路上分别安装有第三工质调节阀与第四工质调节阀。进一步，所述空气预热器的上端设置有热风引出管，热风引出管与所述空气预热器之间相互连通。进一步，所述外置式换热器的下端设置有储液罐，储液罐安装在工质循环管路上，储液罐与工质循环管路之间相互连通。进一步，所述换热管为鳍片式换热管。进一步，所述外置式换热器的一侧分别连接有冷却水进水管与冷却水出水管，在所述外置式换热器的内部设置有光管换热管，光管换热管的一端与冷却水进水管相互连通，光管换热管的另一端与冷却水出水管相互连通。进一步，所述脱硫吸收塔的一侧设置有烟筒，所述烟筒与脱硫吸收塔之间通过第一连接烟道相互连通。进一步，所述烟气换热器的一侧设置有第二连接烟道，第二连接烟道的一端与烟气换热器的上端相互连通，第二连接烟道的另一端与所述外置式换热器的上端相互连通。本专利技术的优点在于：本专利针对目前火力发电企业余热利用存在如低温省煤器的堵灰、腐蚀、泄漏等问题而提供了一种可靠、高效的解决方案。本专利技术可以解决取热回路中工质在烟气换热器内气化(汽化)温度是否可以精确控制问题，技术方案为：在工质泵出口接出一个旁路至外置冷却器，当工质系统压力升高到P1值时开启调节阀，液态工质由外置换热器顶部与气态工质入口成一定角度喷入，喷入液态工质大量吸收气态工质致使系统压力快速下降，从而实现烟道换热器工质气化(汽化)温度可控在控，本专利技术通过对烟道换热器为工质侧系统压力精准调控，实现了对工质气(汽)化温度的调节与控制，从而保证了相变换热器工质的气化实现两相流的换热，本专利技术中的相变式换热器是基于热管技术开发相变换热器，一是两相流换热综合传热系数是单相流换热1.8～2以上，单位造价大大降低；二是传统单相流换热器因为介质温度较低引起的酸雾腐蚀是堵灰、腐蚀的主要原因，相变换热器因入口介质的温度可调节，能很好解决当下存在火力发电企业低温省煤器由于入口水温低导致的堵灰、腐蚀等系统问题引起的系统阻力增加、运行成本高等棘手问题；三是充分利用工质气化潜热输送热量大，以及气液两相流换热可以解决小温差换热等优势，进一步降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中烟气换热器的结构示意图。其中：1、空气预热器；2、冷风进风管；3、热风引出管；4、高温烟气进口管；5、烟道；6、烟气换热器；7、换热管；8、静电除尘器；9、脱硫吸收塔；10、第一连接烟道；11、烟筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，包括：空气预热器、烟道、烟气换热器、除尘器、脱硫吸收塔与外置式换热器，其特征在于：所述空气预热器的下端设置有冷风进风管，冷风进风管与所述空气预热器之间相互连通，所述空气预热器的上端设置有高温烟气进口管，高温烟气进口管与所述空气预热器之间相互连通，所述烟道设置在空气预热器的下端，所述烟道的一端与所述空气预热器之间相互连通，在所述烟道上从左至右依次安装有烟气换热器、除尘器与脱硫吸收塔，所述烟气换热器包括有换热器入口联箱与换热器出口联箱，在换热器入口联箱与换热器出口联箱的内部均设置有换热管，在换热管的下端分别连接有入口联箱第一通道与入口联箱第二通道，在入口联箱第一通道的内部安装有入口联箱第一通道隔离阀，在入口联箱第二通道的内部安装有入口联箱第二通道隔离阀，在换热管的上端分别连接有出口联箱第一通道与出口联箱第二通道，在出口联箱第一通道的内部安装有出口联箱第一通道隔离阀，在出口联箱第二通道的内部安装有出口联箱第二通道隔离阀，所述外置式换热器的下端设置有工质循环管路，工质循环管路的一端与所述外置式换热器的下端相互连通，工质循环管路的另一端与所述烟气换热器之间相互连通，在工质循环管路上安装有工质循环泵，在工质循环管路与所述外置式换热器之间还设置有一条工质旁路，工质旁路的一端与外置式换热器相互连通，工质旁路的另一端与工质循环管路相互连通，在工质旁路上安装有工质旁路调节阀。/n...

【技术特征摘要】
1.一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，包括：空气预热器、烟道、烟气换热器、除尘器、脱硫吸收塔与外置式换热器，其特征在于：所述空气预热器的下端设置有冷风进风管，冷风进风管与所述空气预热器之间相互连通，所述空气预热器的上端设置有高温烟气进口管，高温烟气进口管与所述空气预热器之间相互连通，所述烟道设置在空气预热器的下端，所述烟道的一端与所述空气预热器之间相互连通，在所述烟道上从左至右依次安装有烟气换热器、除尘器与脱硫吸收塔，所述烟气换热器包括有换热器入口联箱与换热器出口联箱，在换热器入口联箱与换热器出口联箱的内部均设置有换热管，在换热管的下端分别连接有入口联箱第一通道与入口联箱第二通道，在入口联箱第一通道的内部安装有入口联箱第一通道隔离阀，在入口联箱第二通道的内部安装有入口联箱第二通道隔离阀，在换热管的上端分别连接有出口联箱第一通道与出口联箱第二通道，在出口联箱第一通道的内部安装有出口联箱第一通道隔离阀，在出口联箱第二通道的内部安装有出口联箱第二通道隔离阀，所述外置式换热器的下端设置有工质循环管路，工质循环管路的一端与所述外置式换热器的下端相互连通，工质循环管路的另一端与所述烟气换热器之间相互连通，在工质循环管路上安装有工质循环泵，在工质循环管路与所述外置式换热器之间还设置有一条工质旁路，工质旁路的一端与外置式换热器相互连通，工质旁路的另一端与工质循环管路相互连通，在工质旁路上安装有工质旁路调节阀。


2.根据权利要求1所述的一种相变式换热器工质侧温度精确控制系统，其特征在于：所述烟气换热器的下端设置有冷却介质进管，冷却介质进管的输入端与所述工质循环管路相互连通，冷却介质进管的输出端连接有两条支路，冷却介质进管的两条输出支路分别与设置在烟气换热器底部的入口联箱第一通道、入口联箱第二通道相互连通，在冷却介质进管的两条输出支路上分别安装有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，
申请(专利权)人：刘峰，
类型：发明
国别省市：天津;12