雙通道換熱系統(tǒng)及其空氣溫度調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙通道換熱系統(tǒng)及其空氣溫度調(diào)節(jié)方法，包括蒸汽供給裝置、至少兩個并排布置并與所述蒸汽供給裝置連接的換熱通道、至少一個第一換熱器、及至少一個第二換熱器，所述第一換熱器和所述第二換熱器分別設置于兩個所述換熱通道內(nèi)，且所述第一換熱器包括第一疏水管路，所述第一換熱器通過所述第一疏水管路與所述第二換熱器連通。可以實現(xiàn)溫度高的蒸汽與所述第一換熱器、所述第二換熱器實現(xiàn)逐級換熱，實現(xiàn)蒸汽熱量的充分回收，極大地提高了系統(tǒng)熱量的利用效率，經(jīng)濟性良好，同時還可以有效降低系統(tǒng)的疏水溫度，避免引起管道振動，且上述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，工作可靠。
【專利說明】
雙通道換熱系統(tǒng)及其空氣溫度調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及換熱與熱量回收裝置技術(shù)領域，尤其是涉及一種雙通道換熱系統(tǒng)及其空氣溫度調(diào)節(jié)方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的蒸汽空氣加熱器為運用叉流換熱原理工作的間壁式換熱器，蒸汽和空氣采用間接換熱，且為了達到更高的換熱效率，蒸汽通常采用過熱蒸汽或飽和蒸汽。為了設計及計算簡單，通常將熱源的出口設計成為飽和疏水。作為熱源的蒸汽放出汽化潛熱后變成熱水(飽和疏水)，空氣加熱器一般只能吸收蒸汽的汽化潛熱，疏水的熱量基本不能利用或者只能利用小部分，這使熱源攜帶的熱量不能充分利用，熱量有一定的浪費。除了熱量不能充分利用之外，由于換熱器排出的是飽和水，在回收管道中流動是會因阻力損耗而靜壓降低， 最后引起汽化，導致管道內(nèi)為汽水兩相流，引起管道振動。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明提供一種雙通道換熱系統(tǒng)及其空氣溫度調(diào)節(jié)方法，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提高系統(tǒng)熱量利用效率，降低疏水溫度，結(jié)構(gòu)布置緊湊、簡單，工作可靠。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種雙通道換熱系統(tǒng)，包括蒸汽供給裝置、至少兩個并排布置并與所述蒸汽供給裝置連接的換熱通道、至少一個第一換熱器、及至少一個第二換熱器，所述第一換熱器和所述第二換熱器分別設置于兩個所述換熱通道內(nèi)，且所述第一換熱器包括第一疏水管路，所述第一換熱器通過所述第一疏水管路與所述第二換熱器連通。[〇〇〇6]下面對技術(shù)方案作進一步的說明:
[0007]進一步地，還包括溫度測量裝置和控制裝置，所述控制裝置和所述溫度測量裝置通信連接，兩個所述換熱通道包括第一換熱通道和第二換熱通道，所述第一換熱通道和所述第二換熱通道的下游端匯合形成第三換熱通道，所述溫度測量裝置設置于所述第三換熱通道的出口處。
[0008]進一步地，還包括至少一個與所述控制裝置電性連接的空氣流量調(diào)節(jié)裝置，所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置設置于所述第一換熱通道或所述第二換熱通道內(nèi)。
[0009]進一步地，包括兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置，兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置分別設置于所述第一換熱通道和所述第二換熱通道內(nèi)。
[0010]進一步地，還包括疏水調(diào)節(jié)閥，所述第二換熱器具有第二疏水管路，所述疏水調(diào)節(jié)閥連通于所述第二疏水管路中。
[0011]進一步地，所述蒸汽供給裝置與所述換熱通道間還連接有蒸汽調(diào)節(jié)閥。
[0012]本發(fā)明還提供一種雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟:
[0013]控制裝置預設空氣需求溫度值；
[0014]溫度測量裝置檢測雙通道換熱系統(tǒng)的出口處空氣溫度值；
[0015]將檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值進行比對，判斷是否需要調(diào)節(jié)出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值之差；
[0016]當判斷結(jié)果為需要進行上述調(diào)節(jié)時，控制裝置輸出動作指令至空氣流量調(diào)節(jié)裝置，改變進入第一換熱通道和/或第二換熱通道的空氣流量比例，使檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值相同。
[0017]進一步地，在判斷結(jié)果為需要進行上述調(diào)節(jié)的步驟中還包括通過調(diào)節(jié)所述疏水調(diào)節(jié)閥來改變出口處空氣溫度值，以使檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值相同。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]上述雙通道換熱系統(tǒng)通過在兩個并排布置的所述換熱通道中，分別布置所述第一換熱器和所述第二換熱器，同時使所述蒸汽供給裝置與所述換熱通道連通，可以實現(xiàn)溫度高的蒸汽與所述第一換熱器、所述第二換熱器實現(xiàn)逐級換熱，實現(xiàn)蒸汽熱量的充分回收，極大地提高了系統(tǒng)熱量的利用效率，系統(tǒng)的經(jīng)濟性良好，同時還可以有效降低系統(tǒng)的疏水溫度，避免引起管道振動，且上述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，工作可靠。
[0020]上述雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)出口處的與系統(tǒng)預設的空氣需求溫度值相同，由此實現(xiàn)系統(tǒng)蒸汽熱量的充分回收，極大地提高了系統(tǒng)熱量的利用效率，經(jīng)濟性良好，同時還可以有效降低系統(tǒng)的疏水溫度，避免引起管道振動，且上述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，工作可靠?！靖綀D說明】[0021 ]圖1為本發(fā)明實施例所述的雙通道換熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例所述的雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法的流程圖。[〇〇23] 附圖標記說明:[〇〇24]100、蒸汽供給裝置，200、換熱通道，220、第一換熱通道，240、第二換熱通道，260、第三換熱通道，300、第一換熱器，320、第一疏水管路，400、第二換熱器，420、第二疏水通道， 500、溫度測量裝置，600、空氣流量調(diào)節(jié)裝置，700、疏水調(diào)節(jié)閥，800、蒸汽調(diào)節(jié)閥?！揪唧w實施方式】
[0025]下面對本發(fā)明的實施例進行詳細說明:
[0026]如圖1所示，一種雙通道換熱系統(tǒng)，包括蒸汽供給裝置100、至少兩個并排布置并與所述蒸汽供給裝置1〇〇連接的換熱通道200、至少一個第一換熱器300、及至少一個第二換熱器400，所述第一換熱器300和所述第二換熱器400分別設置于兩個所述換熱通道200內(nèi)，且所述第一換熱器300包括第一疏水管路320，所述第一換熱器300通過所述第一疏水管路320 與所述第二換熱器400連通。[〇〇27]在本實施例中優(yōu)選的，所述第一換熱器300為蒸汽空氣換熱器，所述第二換熱器 400為疏水冷卻換熱器，所述蒸汽供給裝置100為汽輪機組的氣缸，氣缸通過排汽管道與所述第一換熱管道連通，所述蒸汽空氣換熱器布置于蒸汽進口處，由此可以實現(xiàn)高溫蒸汽與空氣的一次換熱，顯著提高所述第一換熱通道220內(nèi)的空氣溫度，提高蒸汽熱量的利用率。
[0028]之后，降溫后的蒸汽液化為第一級疏水，并通過所述第一疏水管路320進入所述第二換熱通道240內(nèi)的疏水冷卻換熱器中進行第二次換熱。由此，所述第二換熱通道240內(nèi)的空氣可以再一次的吸收溫度較高的疏水溫度實現(xiàn)升溫，從而進一步實現(xiàn)對系統(tǒng)熱量的回收利用，進一步地提高熱量的利用效率，避免熱量流失，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性。同時還可以使系統(tǒng)的疏水溫度明顯降低，避免管道內(nèi)的疏水溫度過高，導致因阻力損耗而靜壓降低，最后引起疏水汽化，導致管道內(nèi)存在汽水兩相流，引起管道的劇烈震動。
[0029]此外，上述蒸汽空氣換熱器和疏水冷卻換熱器均通過與冷空氣換熱，平均溫差較大，極有利于提高換熱效率，同時將所述疏水冷卻換熱器單獨布置于一個換熱通道200內(nèi)， 具有充足的軸向布置空間，從而使疏水換熱器設計為逆流換熱方式，由此提高換熱效率，使溫度較低的一級疏水的熱量得到充分利用。其中，逆流換熱是指熱介質(zhì)的流動方向與冷介質(zhì)的流動方向是相反的，熱介質(zhì)的入口端溫度較高，與冷介質(zhì)已經(jīng)升溫的出口端進行換熱。 熱介質(zhì)的出口端溫度降低后，與溫度最低的冷介質(zhì)入口端進行換熱，逆流換熱具有較大的平均溫差，換熱效率較高。上述雙通道換熱系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，占地面積小，工作可靠。
[0030]在其的實施例中，根據(jù)實際需要上述雙通道換熱系統(tǒng)可以布置三個或以上數(shù)量的所述換熱通道200,由此得到更多級數(shù)的蒸汽梯級利用，實現(xiàn)對系統(tǒng)熱量的進一步回收利用。同時，單個所述換熱通道200內(nèi)也可以布置一個以上的其他數(shù)量的換熱器，以實現(xiàn)冷空氣與高溫蒸汽或疏水的充分換熱，提高熱量的利用效率。所述蒸汽供給裝置1〇〇與所述換熱通道200間還連接有蒸汽調(diào)節(jié)閥800。所述蒸汽調(diào)節(jié)閥800可以靈活的改變進入換熱器的蒸汽流量，避免供給蒸汽的過多或多少，導致蒸汽供給不足、換熱效率低，或者蒸汽供給過充裕，導致熱量來不及進行換熱而散失掉，造成熱量浪費，經(jīng)濟性降低。
[0031]進一步地，上述雙通道換熱系統(tǒng)還包括溫度測量裝置500和控制裝置，所述控制裝置和所述溫度測量裝置500通信連接，兩個所述換熱通道200包括第一換熱通道220和第二換熱通道240,所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240的下游端匯合形成第三換熱通道260，所述溫度測量裝置500設置于所述第三換熱通道260的出口處。[〇〇32]上述溫度測量裝置500在本實施例中可以為熱電偶、溫度傳感器等，用于監(jiān)測系統(tǒng)出風口處的空氣溫度，以及時通過所述控制裝置判定該監(jiān)測到的空氣溫度與系統(tǒng)預設的目標需求空氣溫度是否匹配、并予以及時調(diào)整，確保系統(tǒng)的供熱正常，熱量得到充分利用，從而確保上述雙通道換熱系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟性。應當說明的是，上述“下游端”為空氣流通方向的下游處，即對應所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240的出風口處。系統(tǒng)出風口處的空氣為所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240內(nèi)換熱后的空氣的混合物， 且所述第一換熱通道220內(nèi)的空氣溫度遠高于所述第二換熱通道240內(nèi)的空氣溫度。由此， 通過改變所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240內(nèi)的空氣流量，可以改變混合后的系統(tǒng)出風口處的空氣溫度，以達到符合目標需求值的目的。
[0033]此外，上述雙通道換熱系統(tǒng)還包括至少一個與所述控制裝置電性連接的空氣流量調(diào)節(jié)裝置600，所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置600設置于所述第一換熱通道220或所述第二換熱通道240內(nèi)。上述空氣流量調(diào)節(jié)裝置600可以是各種類型的流量開關(guān)件，如單向閥、球閥、蝶閥等，用于調(diào)節(jié)改變進入各個換熱通道200的空氣的流量，避免供給空氣的過少，導致空氣供給不足、換熱效率低，或者空氣供給過充裕，導致熱量來不及進行換熱而散失掉，造成熱量浪費，經(jīng)濟性降低。
[0034]在本實施例中，上述雙通道換熱系統(tǒng)還包括兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置600,兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置600分別設置于所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240內(nèi)。 在所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240內(nèi)均設置一個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置 600,不僅可以提高調(diào)節(jié)進入系統(tǒng)的冷空氣流量的靈活性和可靠性，同時還可以確保其中一個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置600無法工作時，確保系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣流量的功能正常工作，極大地提高了系統(tǒng)的工作可靠性。[〇〇35]進一步地，上述雙通道換熱系統(tǒng)還包括疏水調(diào)節(jié)閥700,所述第二換熱器400具有第二疏水管路420,所述疏水調(diào)節(jié)閥700連通于所述第二疏水管路420中。通過調(diào)節(jié)所述疏水調(diào)節(jié)閥700，可以改變排出的疏水流量，改變疏水流量相當于改變蒸汽流量，即輸入熱量的改變，從而最終改變匯聚到系統(tǒng)出風口處的空氣溫度至目標值，由此可以提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度的靈活性。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種如上述權(quán)利要求所述的雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟:[〇〇37]控制裝置預設空氣需求溫度值；[〇〇38]溫度測量裝置500檢測雙通道換熱系統(tǒng)的出口處空氣溫度值；
[0039]將檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值進行比對，判斷是否需要調(diào)節(jié)出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值之差；
[0040]當判斷結(jié)果為需要進行上述調(diào)節(jié)時，控制裝置輸出動作指令至空氣流量調(diào)節(jié)裝置 600,改變進入第一換熱通道220和/或第二換熱通道240的空氣流量比例，使檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值相同。
[0041]上述雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，通過調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)出口處的與系統(tǒng)預設的空氣需求溫度值相同，由此實現(xiàn)系統(tǒng)蒸汽熱量的充分回收，極大地提高了系統(tǒng)熱量的利用效率，經(jīng)濟性良好，同時還可以有效降低系統(tǒng)的疏水溫度，避免引起管道振動，且上述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，布置緊湊，工作可靠。
[0042]進一步地，在判斷結(jié)果為需要進行上述調(diào)節(jié)的步驟中還包括通過調(diào)節(jié)所述疏水調(diào)節(jié)閥700來改變出口處空氣溫度值，以使檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值相同。與上述方法通過改變所述第一換熱通道220和所述第二換熱通道240內(nèi)的空氣流量比例，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)出口風溫相比，在本實施例中采用所述疏水調(diào)節(jié)閥700來調(diào)節(jié)疏水流量的方式來改變風溫，具體為改變流入所述第二換熱器400內(nèi)的疏水流量，以改變與空氣的換熱熱量，從而改變空氣的溫度。在達到調(diào)節(jié)風溫的相同目的和效果時，還可以使得調(diào)節(jié)的工作方式和原理更加簡單，同時進一步豐富系統(tǒng)的功能。
[0043]以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0044]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸汽供給裝置、至少兩個并排布置并與所述 蒸汽供給裝置連接的換熱通道、至少一個第一換熱器、及至少一個第二換熱器，所述第一換 熱器和所述第二換熱器分別設置于兩個所述換熱通道內(nèi)，且所述第一換熱器包括第一疏水 管路，所述第一換熱器通過所述第一疏水管路與所述第二換熱器連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫度測量裝置和控制裝 置，所述控制裝置和所述溫度測量裝置通信連接，兩個所述換熱通道包括第一換熱通道和 第二換熱通道，所述第一換熱通道和所述第二換熱通道的下游端匯合形成第三換熱通道， 所述溫度測量裝置設置于所述第三換熱通道的出口處。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個與所述控制裝 置電性連接的空氣流量調(diào)節(jié)裝置，所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置設置于所述第一換熱通道或所述 第二換熱通道內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝 置，兩個所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置分別設置于所述第一換熱通道和所述第二換熱通道內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括疏水調(diào)節(jié)閥，所述第二 換熱器具有第二疏水管路，所述疏水調(diào)節(jié)閥連通于所述第二疏水管路中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽供給裝置與所述換熱 通道間還連接有蒸汽調(diào)節(jié)閥。7.—種如權(quán)利要求1至6任一項所述的雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，其包括如 下步驟:控制裝置預設空氣需求溫度值；溫度測量裝置檢測雙通道換熱系統(tǒng)的出口處空氣溫度值；將檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值進行比對，判斷是否需要調(diào)節(jié)出 口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值之差；當判斷結(jié)果為需要進行上述調(diào)節(jié)時，控制裝置輸出動作指令至空氣流量調(diào)節(jié)裝置，改 變進入第一換熱通道和/或第二換熱通道的空氣流量比例，使檢測到的出口處空氣溫度值 與預設空氣需求溫度值相同。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙通道換熱系統(tǒng)的空氣溫度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在判斷結(jié) 果為需要進行上述調(diào)節(jié)的步驟中還包括通過調(diào)節(jié)所述疏水調(diào)節(jié)閥來改變出口處空氣溫度 值，以使檢測到的出口處空氣溫度值與預設空氣需求溫度值相同。
【文檔編號】F28F27/00GK105953615SQ201610316289
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】霍沛強, 樊曉茹
【申請人】中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司