專利名稱：三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種換熱器，具體地說是一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器
O
背景技術(shù)：
眾所周知，目前大型電站鍋爐主要是煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐，在良好運(yùn)行的前提下，這些鍋爐的熱效率是大于90%的。其主要的熱損失來源于兩個方面固體未完全燃燒損失和排煙熱損失。這里面，排煙熱損失占了大部分，約5-7%。煙氣余熱回收，即是通過換熱器進(jìn)一步降低排煙溫度，回收這部分熱量，用以加熱水或者助燃風(fēng)等各種冷源。但是， 對于以發(fā)電為主的大型凝氣式機(jī)組，由于加熱凝結(jié)水存在冷源損失，煙氣余熱回收的效率很低，而加熱助燃風(fēng)往往能取得很好的節(jié)能收益。為了確保不發(fā)生低溫酸露腐蝕，需確保煙氣側(cè)換熱器的壁面溫度高于酸露點(diǎn)。目前該領(lǐng)域主要的技術(shù)有熱管技術(shù)，低壓省煤器技術(shù)和復(fù)合相變換熱器技術(shù)。這些技術(shù)中，熱管技術(shù)存在宜失效的問題，使用壽命短；低壓省煤器技術(shù)不能直接用于加熱助燃風(fēng)；僅有復(fù)合相變換熱器技術(shù)能利用相變換熱器產(chǎn)生的蒸汽加熱助燃風(fēng)，但是，其具有如下技術(shù)問題a.相變換熱器從煙氣中吸收熱量再去加熱助燃風(fēng)的過程，對相變介質(zhì)來說，是一個自然循環(huán)的過程。這就要求風(fēng)道中換熱器的標(biāo)高必須比煙道中換熱器的標(biāo)高要高至少3 米，且相隔的距離不能太遠(yuǎn)。這個要求對改造工程來說是較難完全滿足的。b.由于自然循環(huán)對換熱器布置的位置要求較高，風(fēng)道中的換熱器可能不得不布置到風(fēng)機(jī)前。這樣的話，一方面換熱器帶來了凈阻力，另一方面由于助燃風(fēng)體積的增大，導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)的出力大大增加，其增加的電耗會占掉節(jié)能量中很大的一部分。同時，由于進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)的助燃風(fēng)溫度的上升，可能導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)軸承超溫，出現(xiàn)安全問題。c.為了確保煙道中換熱器的壁溫在酸露點(diǎn)之上，冷源的吸熱量需要調(diào)節(jié)，現(xiàn)有技術(shù)采用加空氣旁路調(diào)節(jié)閥的辦法，這種調(diào)節(jié)方式增加了大型運(yùn)動部件，系統(tǒng)復(fù)雜，調(diào)節(jié)的動態(tài)特性也不是特別好。d.在對壁溫的測量方面，傳統(tǒng)的方法是將熱電阻焊接在螺旋翅片上，直接測量翅片的溫度。這樣有兩個問題，一個問題是煙氣中飛灰濃度一般比較高，對熱電阻的磨損嚴(yán)重，熱電阻需要做特殊的防磨設(shè)計；二是較難保證熱電阻與翅片的緊密接觸，測量的結(jié)果較難反映真實的壁溫情況。因此如何解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)煙氣回收余熱系統(tǒng)的缺陷而提出一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器。本實用新型特別適合于30萬kW以上的大型電站鍋爐。
3[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下具體技術(shù)方案一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其包括一相變換熱器，還包括一列管式換熱器、水泵及加熱器；所述相變換熱器通過蒸汽上升管和液體下降管與所述列管式換熱器連接；該列管式換熱器通過熱媒水管道與所述的加熱器連接；所述水泵位于所述列管式換熱器與所述加熱器之間。所述水泵為變頻水泵。所述列管式換熱器殼程內(nèi)設(shè)有熱感應(yīng)元件。所述熱感應(yīng)元件與所述變頻水泵之間設(shè)有自控裝置。所述相變換熱器與一鍋爐尾部煙道連接。所述加熱器可以為一次風(fēng)或二次風(fēng)加熱器。所述加熱器分別與鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道和空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道連接。本實用新型的有益效果本實用新型很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，節(jié)約能耗的同時增加了余熱回收的效率，對改造工程無條件限制，具有很好的應(yīng)用前景和市場前景，本實用新型提出加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，為應(yīng)用排煙余熱利用技術(shù)探索出一條新途徑。具體有益效果如下(1)本實用新型用來傳遞熱量的熱媒水通過泵采用強(qiáng)制循環(huán)的方式，這樣對風(fēng)道中換熱器的安裝位置沒有要求，可以安裝到鼓風(fēng)機(jī)后，減小了鼓風(fēng)機(jī)的耗電的增加量，也不存在鼓風(fēng)機(jī)軸承超溫的問題；采用變頻泵的方式調(diào)節(jié)助燃風(fēng)的吸熱量，替代了空氣旁路調(diào)節(jié)閥，降低了控制方面的投資和檢修的工作量。(2)為了保持煙道中相變換熱器壁溫高于某一個設(shè)定值(該值一般較酸露點(diǎn)高 10-15°C )，當(dāng)鍋爐的排煙溫度頻繁變化時，熱媒水的流量也會相應(yīng)的發(fā)生變化。與傳統(tǒng)的采用電動調(diào)節(jié)閥控制水量相比，采用變頻泵控制水量，更符合系統(tǒng)節(jié)能的要求。(3)本實用新型采用將熱電阻(熱感應(yīng)元件)布置在列管式換熱器殼程內(nèi)的辦法， 充分利用了相變換熱的換熱系數(shù)大，殼程內(nèi)蒸汽溫度極其接近壁面溫度的特點(diǎn)，通過監(jiān)測蒸汽溫度來監(jiān)測壁面溫度，解決了以前傳統(tǒng)方法面臨的兩個難題。本實用新型的可實施性和突出實質(zhì)性特點(diǎn)以及積極效果可通過以下實例得以體現(xiàn)，但不限制其范圍。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其包括一相變換熱器1， 還包括一列管式換熱器2、變頻水泵4及加熱器3 ；所述相變換熱器1通過蒸汽上升管5和液體下降管6與所述列管式換熱器2連接；該列管式換熱器2通過熱媒水管道與所述加熱器3連接；所述變頻水泵4位于所述列管式換熱器2與所述加熱器3之間。所述列管式換熱器2殼程內(nèi)設(shè)有熱感應(yīng)元件(熱電阻)。所述熱感應(yīng)元件與所述變頻水泵4之間設(shè)有自控裝置8。所述相變換熱器1與一鍋爐尾部煙道7連接。[0030]所述加熱器3為一次風(fēng)或二次風(fēng)加熱器。所述加熱器3分別與鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道31和空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道32連接。本實用新型在使用時，鍋爐煙氣通過鍋爐尾部煙道進(jìn)入相變換熱器中進(jìn)行第一次熱交換，相變換熱器中的介質(zhì)吸收熱量后變?yōu)槠麘B(tài)蒸汽，通過蒸汽上升管進(jìn)入列管式換熱器中，在列管式換熱器中進(jìn)行第二次熱交換，列管式換熱器中的液態(tài)水吸收熱量后進(jìn)入循環(huán)的熱媒水管道。蒸汽熱量被吸收后溫度降低轉(zhuǎn)化為冷凝液體，液體通過液體下降管回到相變換熱器中循環(huán)。熱媒水進(jìn)入加熱器中第三次熱交換，加熱一次風(fēng)或二次風(fēng)，熱能得到充分利用。為了保持煙道中換熱器壁溫高于某一個設(shè)定值(該值一般較酸露點(diǎn)高10_15°C )， 當(dāng)鍋爐的排煙溫度頻繁變化時，自控裝置控制變頻水泵，熱媒水的流量也會相應(yīng)的發(fā)生變化。與傳統(tǒng)的采用電動調(diào)節(jié)閥控制水量相比，本實用新型相變換熱器1的壁溫控制取決于熱媒水的流量，該流量是通過變頻水泵來控制的。變頻水泵4頻率控制的輸入信號來源于布置在列管式換熱器殼程內(nèi)的熱感應(yīng)元件測量的蒸汽溫度，此結(jié)構(gòu)更符合系統(tǒng)節(jié)能的要求。
權(quán)利要求1.一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其包括一相變換熱器，其特征在于，還包括一列管式換熱器、水泵及加熱器；所述相變換熱器通過蒸汽上升管和液體下降管與所述列管式換熱器連接；該列管式換熱器通過熱媒水管道與所述加熱器連接；所述水泵位于所述列管式換熱器與所述加熱器之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述水泵為變頻水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述列管式換熱器殼程內(nèi)設(shè)有熱感應(yīng)元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述熱感應(yīng)元件與所述變頻水泵之間設(shè)有自控裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述相變換熱器與一鍋爐尾部煙道連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述加熱器為一次風(fēng)或二次風(fēng)加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其特征在于，所述加熱器分別與鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道和空氣預(yù)熱器進(jìn)口風(fēng)道連接。
專利摘要本實用新型公開了一種三次換熱加熱風(fēng)的復(fù)合水循環(huán)換熱器，其包括一相變換熱器，還包括一列管式換熱器、水泵及加熱器；所述相變換熱器通過蒸汽上升管和液體下降管與所述列管式換熱器連接；該列管式換熱器通過熱媒水管道與所述加熱器連接；所述水泵位于所述列管式換熱器與所述加熱器之間。本實用新型很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，節(jié)約能耗的同時增加了余熱回收的效率，對改造工程無條件限制，具有很好的應(yīng)用前景和市場前景，本實用新型提出的利用鍋爐煙氣余熱加熱一次風(fēng)和二次風(fēng)，為應(yīng)用排煙余熱利用技術(shù)探索出一條新途徑。
文檔編號F23L15/00GK202158578SQ20112025463
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者彭科 申請人:中興能源(天津)節(jié)能服務(wù)有限公司