[发明专利]双壁温复合相变换热器

说明书

[技术领域]

本发明与回收利用锅炉烟气余热的装置有关，具体地说是一种将两个相变换热器串联于烟气道中、控制不同壁温回收烟气余热的双壁温复合相变换热器。

[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，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，所以锅炉的设计排烟温度通常在140℃～160℃或更高。复合相变换热器可以在维持较高最低壁面温度的前提下大幅度降低排烟温度，能有效地将排烟温度控制在仅比最低壁面温度高15℃左右，通常应该控制壁温100℃时，排烟温度115℃左右。但一方面在烟气温降大于60时，首排翅片管的温压过大，往往超出相变换热的极限值而导致传热急剧恶化，壁温升高，破坏了相变段整体的正常工作状况，最终使装置的整体传热性能下降，余热利用率达不到设计指标；另一方面，当用户需要所加热除盐水具有较高的出口温度，甚至超过复合相变换热器最低壁面温度时，单壁温控制的复合相变换热器无法满足要求。

【发明内容】

本发明提供一种双壁温复合相变换热器，一方面改变相变段首排翅片管温压过大的缺陷，在烟气温降大于60℃时依然能保证复合相变换热器整体良好的传热性能，实现充分应用锅炉余热的目的；另一方面可以通过设置适当的高温段壁温来满足用户对所加热除盐水具有较高出口温度的需求。

本发明的技术方案是：一种双壁温复合相变换热器，具有相变段和自控装置，其特征在于：相变段分为高温相变段和低温相变段且前后串联于烟气道中，高温相变段有高温段下降管和高温段上升管连通高温段汽包，低温相变段有低温段下降管和低温段上升管连通低温段汽包，高温段汽包内和低温段汽包内均接有用于热交换的除盐水管路；自控装置调节控制高温段汽包内除盐水流量与高温相变段壁面温度，同时调节控制低温段汽包内除盐水流量与低温相变段壁面温度。

所述的自控装置可以分置为高温段自控装置和低温段自控装置，由高温段自控装置调节控制高温段汽包内除盐水流量和高温相变段壁面温度，由低温段自控装置调节控制低温段汽包内除盐水流量和低温相变段壁面温度。

所述的除盐水管路最好分成三路，一路直接一个自控阀I形成旁路；另一路经过一截止阀接入高温段汽包；第三路经过一自控阀II进入低温段汽包，来自自控阀I、高温段汽包、低温段汽包出口处的三路汇合后进入除氧器。

本发明通过对两个前后串联的相变段不同壁面的温度控制，把烟气分为两个降温段，缩小了每个降温段的温降差，合理分配每个相变段受热面管束的热流密度，使它们均处于最佳换热工况。一方面在烟气温降大于60℃时依然能保证整体传热性良好，提高锅炉余热利用率；另一方面可以通过设置适当的高温段壁温来满足用户对所加热除盐水具有较高出口温度的需求。

[附图说明]

附图为本发明的实施例结构示意图。

附图标记说明：1-烟气道，2-高温相变段，3-高温段壁温测试仪，4-高温段下降管，5-高温段上升管，6-高温段汽包，7-高温段自控装置，8-自控阀I，9-截止阀，10-低温段自控装置，11-自控阀II，12-低温段汽包，13-低温段下降管，14-低温段上升管，15-低温段壁温测试仪，16-低温相变段，

[具体实施方式]

下面结合本发明的实施例及附图作进一步的说明。

见附图所示的双壁温复合相变换热器，具有相变段和自控装置，相变段分为高温相变段2和低温相变段16且前后串联于烟气道1中，高温相变段2有高温段下降管4和高温段上升管5连通高温段汽包6，低温相变段16有低温段下降管13和低温段上升管14连通低温段汽包12，高温段汽包6内和低温段汽包12内均接有用于热交换的除盐水管路；自控装置调节控制高温段汽包6内除盐水流量与高温相变段2壁面温度，同时调节控制低温段汽包12内除盐水流量与低温相变段16壁面温度。

自控装置一般分置为高温段自控装置7和低温段自控装置10，由高温段自控装置7调节控制高温段汽包6内除盐水流量和高温相变段2壁面温度，由低温段自控装置10调节控制低温段汽包12内除盐水流量和低温相变段16壁面温度。

除盐水管路分成三路，一路直接一个自控阀I8形成旁路；另一路经过一截止阀9接入高温段汽包6；第三路经过一自控阀II11进入低温段汽包12，来自自控阀I8、高温段汽包6、低温段汽包12出口处的三路汇合后进入除氧器(图中未示)。