CN201107005Y - 带中低压蒸发器的复合相变换热器 - Google Patents

带中低压蒸发器的复合相变换热器 Download PDF

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Abstract

一种带中低压蒸发器的复合相变换热器，包括中低压蒸发器和汽包，中低压蒸发器与汽包有上升管、下降管连通，汽包设有给水管和蒸汽输出管，复合相变换热器上段置于原有的空气预热器的风道中，下段置于空气预热器的后方烟道中；复合相变换热器的自控装置调节控制蒸发器的换热量和相变换热器下段的壁温。本实用新型一方面使用蒸汽发生装置将回收的热量直接生产出低压或中压蒸汽，作为供热源送往热用户使用；另一方面由自控装置调节汽包蒸汽输出管的蒸汽流量来控制烟气与中低压蒸发器、省煤器、空气预热器壁之间换热量的热平衡，从而实现出口烟气温度高于相变换热器下段壁面的烟气酸露点，避免结露，达到最大程度利用烟气废热的目的。

Description

带中低压蒸发器的复合相变换热器
[技术领域]
本实用新型与回收利用锅炉烟气余热的装置有关，具体地说是一种与烟道中省煤器和空气预热器结合的带中低压蒸发器的复合相变换热器。
[背景技术]
电厂锅炉排烟道中通常设有省煤器和空气预热器，吸收了部分烟气余热，但是排烟温度通常在140℃～160℃或更高，还有余热可以利用。由于锅炉烟气中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，这是继续利用余热、降低排烟温度必须面对的难题。
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，通常可以控制壁温100℃时，排烟温度115℃左右，但在实际应用中也必须处理好热平衡的限制，才有可能达到既避免结露又降低排烟温度的效果。
【发明内容】
本实用新型提供一种带低压或中压蒸发器的复合相变换热器，可以回收更多烟气余热用于生产低压饱和蒸汽大幅度降低排烟温度，同时将空气预热器受热面的最低壁面温度自动控制在烟气酸露点以上，满足锅炉所需的热风温度。
本实用新型的技术方案是：一种带中低压蒸发器的复合相变换热器，包括中低压蒸发器和汽包，中低压蒸发器与汽包有上升管、下降管连通，汽包设有给水管和蒸汽输出管，其特征在于还包括一个分为上、下段的复合相变换热器，中低压蒸发器位于烟道中省煤器上方，复合相变换热器上段置于原有的空气预热器的风道中，下段置于空气预热器的后方烟道中；复合相变换热器的自控装置调节控制蒸发器的换热量和相变换热器下段的壁温。
上述方案的积极效果为：一方面使用蒸汽发生装置将回收的热量直接生产出低压或中压蒸汽，作为厂内供热源送往热用户使用；另一方面由自控装置调节汽包蒸汽输出管的蒸汽流量来控制烟气与中低压蒸发器、省煤器、空气预热器壁之间换热量的热平衡，从而实现出口烟气温度高于相变换热器下段壁面的烟气酸露点，避免结露，达到最大程度利用烟气废热的目的。
复合相变换热器的自控装置对蒸发器的换热量和相变换热器的壁温的调节控制构件可以采用：复合相变换热器下段设有壁温测试仪将温度信号接至自控装置的信号输入端；汽包的蒸汽输出管装有一个自控阀，自控阀的控制信号来自自控装置的信号输出端。
[附图说明]
附图为本实用新型的实施例结构示意图。
附图标记说明：1—自控装置，2—自控阀，3—汽包，4—上升管，5—下降管，6—中低压蒸发器，7—省煤器，8—给水泵，9—空气预热器，10—烟道，11—相变换热器下段，12—壁温测试仪，13—相变换热器上段，14—风道，15—汽包安全阀，16—汽包液位计
[具体实施方式]
下面结合本实用新型的实施例及附图作进一步的说明。
见附图所示的带中低压蒸发器的复合相变换热器，包括中低压蒸发器6和汽包3，汽包3按常规配置汽包安全阀15和汽包液位计16。中低压蒸发器6与汽包3有上升管4、下降管5连通，汽包3设有给水管连接给水泵8和蒸汽输出管接热用户，还包括一个分为上、下段的复合相变换热器13、11。低压蒸发器6位于烟道10中省煤器7上方，复合相变换热器上段13置于原有的空气预热器9风道14中，下段11置于空气预热器的后方烟道中。
复合相变换热器的自控装置1调节控制中低压蒸发器6的换热量和相变换热器下段11的壁温。调节控制的构件是复合相变换热器下段11设有壁温测试仪12将温度信号接至自控装置1的信号输入端；汽包3的蒸汽输出管装有一个自控阀2，自控阀2的控制信号来自自控装置1的信号输出端。
高温烟气首先通过中低压蒸发器6放热降温，然后进入原省煤器7向锅炉给水放热，再进入空气预热器9向锅炉送风放热，最后进入相变换热器下段11，向相变换热器内腔传热媒质放热后出口烟温仅比受热面壁温高15℃左右。相变换热器下段11吸收烟气热量使其内腔的相变介质发生相变并产生蒸汽，蒸汽进入相变换热器上段14，与锅炉送风进行热交换后产生的凝结水返回相变换热器下段11。整个换热过程就是相变介质蒸发与冷凝的相变过程，而相变介质在一定压力下相变状况的温度是恒定的。此时换热器在相变状况下受热面壁面温度近似等于相变温度，所以相变换热器下段受热面壁温处于整体可控可调的状态。锅炉送风通过相变换热器上段13吸热后温度升至50～60℃进入空气预热器9。由于空气预热器9进口风温提高了30～40℃，使得其最低壁面温度提高30℃以上，远离烟气酸露点。
来自除氧器(图中未示)的除氧水经给水泵8增压后进入汽包3，经下降管5进入中低压蒸发器6的下部，吸收烟气热量后沿蒸发器6上升、汽化，通过上升管4进入汽包3，汽液分离后的中低压饱和蒸汽经自控阀2送往热用户。
自控装置1根据壁温测试仪12的温度变化信号，发出调节自控阀2开度变大或变小的指令改变蒸汽输出管的蒸汽流量，汽包3内中低压饱和蒸汽的压力随之改变，这样也改变了中低压蒸发器6的壁面温度，因此烟气与蒸发器的换热量发生变化，依次，烟气与省煤器7、空气预热器9的换热量也发生变化，最终使相变换热器下段11的烟气进口温度改变。由于相变换热器下段11传热温压的改变而导致其吸热量的改变，打破了原有的传热平衡，相变换热器将自动调整壁面温度和排烟温度建立新的传热平衡，从而实现复合相变换热器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面温度(高于烟气酸露点)变化要求。

Claims (2)

1.一种带中低压蒸发器的复合相变换热器，包括中低压蒸发器和汽包，中低压蒸发器与汽包有上升管、下降管连通，汽包设有给水管和蒸汽输出管，其特征在于还包括一个分为上、下段的相变换热器，中低压蒸发器位于烟道中省煤器上方，相变换热器上段置于原有的空气预热器的风道中，下段置于空气预热器的后方烟道中；相变换热器的自控装置调节控制蒸发器的换热量和相变换热器下段的壁温。
2.根据权利要求1所述的带中低压蒸发器的复合相变换热器，其特征在于相变换热器的自控装置对蒸发器的换热量和相变换热器的壁温的调节控制构件是：相变换热器下段设有壁温测试仪将温度信号接至自控装置的信号输入端；汽包的蒸汽输出管装有一个自控阀，自控阀的控制信号来自自控装置的信号输出端。
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