[实用新型]一种基于分级组合换热的分控相变换热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及安全可控的烟气余热回收技术领域，具体涉及一种基于分级组合换热的分控相变换热系统。

背景技术

在国内外强化传热技术以及专用于余热回收利用的技术中，已利用汽体凝结和液体沸腾蒸发换热系数高且温度均匀的特点，开发出许多高效相变换热技术。分控相变技术通过将传统统一的相变换热过程分为独立的单元和不同过程，根据需要分别控制不同单元的相变参数，既具有很强的灵活性，也有很强的综合能力，从而使得相变换热的适应性和经济性得到很大的提高。

分控相变换热系统可根据不同的使用条件，开发出不同的系统方案，以获得最佳的效果。为了进一步提高系统的经济性和可靠性，之前的系统还有些需要改进。

之前的系统（参见申请号为201110034409.1、201110177653.3、201110322725.9的中国专利申请）将从热源回收热量全部用于加热锅炉供风，对不同季节和锅炉，实际运行参数的换热，受热面的设计必须权衡最佳的技术经济性，缺乏足够的灵活性。通常由于夏季的传热温差减小，使得余热利用不足，经济效益降低。

之前的系统冷源换热器内全压力等于相变参数分压力，不断随换热条件的变化而变化，从而使得水泵的吸入压力变化较大，水泵负荷调节的负担较重。

之前的系统控制冷凝液过冷度时，主要靠冷凝液与热源换热器产生的蒸汽换热，热源换热负荷较低时，产生的蒸汽量不足，对过冷度的控制就有限。之后的专利（参见申请号为201110322725.9的中国专利申请）对此有所改进，通过高参数的外接汽源进入汽液换热器来辅助加热冷凝液，但由于高参数的外接汽源与低参数的蒸汽在汽液换热器内混合后温度降低，使得与冷凝液的换热温差减小，从而增大了换热器的换热面积。

实用新型内容

为了克服上述的换热系统的缺陷和问题，本实用新型提供了一种基于分级组合换热的分控相变换热系统，以及基于该系统的分控相变换热方法。

根据本实用新型的基于分级组合换热的分控相变换热系统，该系统包括高温水加热器6、风道换热器21、汽液换热器11、低温水加热器8、水箱22、水泵23、烟道换热器25，其中烟道换热器的出口蒸汽母管分为三个支管，分别和风道换热器21的汽侧入口、低温水加热器8的汽侧入口和汽液换热器11的汽侧饱和蒸汽换热段入口相连，其对应的支管上分别设置风道换热器供汽阀13、低温水加热器供汽阀7和汽液换热器供汽阀12，风道换热器21、低温水加热器8和汽液换热器11的汽侧出口的疏水管道合并后与水箱22入口连接，水箱22出口经水泵23与汽液换热器11的水侧入口连接，汽液换热器11的水侧出口还和烟道换热器25的汽侧入口相连。

所述低温水加热器（8）、汽液换热器（11）、风道换热器（21）、烟道换热器（25）均为非混合式换热器。

所述烟道换热器25布置在空气预热器3后的烟道1中，风道换热器21布置在空气预热器3前（按空气流向）的风道2中。

所述外接水管路4和低温水加热器8的水侧连接，且在低温水加热器8水侧入口前外接水管路4上设置低温水加热器进水阀10。

可选的，低温水加热器(8)的水侧设置水旁路，其出、入口分别连接在低温水加热器进水阀10前和低温水加热器8的出口处的外接水管路4上，水旁路上设置低温水加热器水旁路阀9。

可选的，所述空气预热器3烟气入口侧的烟道1上还设置有高温水加热器6，高温水加热器6的水侧入口与低温水加热器8的水侧出口相联，用于外接水和烟道1内烟气的热交换；所述高温水加热器6水侧出口的外接水管路4上还设置有高温水加热器出口水温传感器5。

可选的，所述空气预热器3和烟道换热器25之间的烟道1上还设置有高温水加热器6，高温水加热器6的水侧入口与低温水加热器8的水侧出口相联，用于外接水和烟道1内烟气的热交换；所述高温水加热器6水侧出口的外接水管路4上还设置有高温水加热器出口水温传感器5。

可选的，所述的空气预热器（3）的烟气侧设置一旁路烟道，所述旁路烟道的出、入口端分别安装在空气预热器（3）沿烟气方向的入口和出口处的烟道（1）上；所述旁路烟道上设高温水加热器（6），所述高温水加热器(6)的水侧入口与低温水加热器(8)的水侧出口相联，用于外接水和烟道（1）内烟气的热交换，用于外接水和旁路烟道内烟气的热交换；所述高温水加热器(6)水侧出口的外接水管路（4）上还设置有高温水加热器出口水温传感器(5)；所述高温水加热器（6）的烟气出口和入口侧分别设置旁路烟道出口挡板（29）和旁路烟道入口挡板（30）。