[发明专利]分控相变综合余热利用的空气预热系统及空气预热方法

说明书

本发明公开了一种分控相变综合余热利用的空气预热系统及空气预热方法，所述系统包括：空气预热器(33)、空气预热器前风道(31)、空气预热器后烟道(32)、凝结水主干管(11)、蒸汽总管(15)、空气加热器(28)、烟气相变冷却器(12)、烟气水冷却器(7)、相变水加热器(17)、凝结水调节阀(30)、汽流调节阀(14)、液流管(5)。本发明将末级烟气余热回收换热器采用分控相变换热方式，与凝结水空气加热器和高温烟气冷却器组合，提高了余热回收的效益。

技术领域

本发明属于安全可控的传热技术领域，特别适合应用于锅炉烟气的余热回收利用和空气预热等领域。

背景技术

相变换热具有换热系数高、介质携带潜热大，以及相变饱和温度与饱和压力唯一对应，相变流体温度分布均匀，相变参数容易控制等特点，因而被广泛应用于强化传热和余热回收利用系统。

分控相变技术因为将冷、热源相变参数分别独立控制，使得热源相变参数不受冷源换热相变参数的影响，可靠保障了热源相变参数的稳定，其应用在燃用高硫煤等产生的高腐蚀性气体时，在防止热源换热器发生低温腐蚀和堵灰的烟气余热回收系统中独具优势。同时其可智能优化控制加热凝结水和空气预热器入口空气的方式，使得余热回收的效益提高。

但现有的分控相变系统相对也有些不足，由于其使得烟气余热全部间接加热凝结水，增大了传热温差，增加了传热过程的损失；由于凝结水加热器传热端差的影响，其凝结水来水温度不能太高，因而旁路凝结水排挤低温级低加抽汽降低了余热利用的效率；另外，现有的分控相变技术采用汽液换热器来降低烟道相变冷却器的进水过冷度，需要外接辅汽补充加热水，系统较为复杂，否则受主加热蒸汽和水的传热端差影响，水温难以接近主加热蒸汽的饱和温度。

发明内容

针对现有分控相变换热技术的不足，本发明的目的在于，提出了一种分控相变综合余热利用的空气预热系统，末级烟气余热回收换热器采用分控相变换热方式，与凝结水空气加热器和高温烟气冷却器组合，提高了余热回收的效益和设备性能。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种分控相变综合余热利用的空气预热系统，包括：

空气预热器33、空气预热器前风道31、空气预热器后烟道32、凝结水主干管11、蒸汽总管15、空气加热器28、烟气相变冷却器12、烟气水冷却器7、相变水加热器17、凝结水调节阀30、汽流调节阀14、液流管5；

所述凝结水主干管11上沿凝结水流向依次设置有空气加热器28、凝结水调节阀30、相变水加热器17、烟气水冷却器7；

所述空气加热器28，相变水加热器17和烟气水冷却器7的水侧均与凝结水主干管11联通；

所述凝结水主干管11的来水端和回水端均连接在沿凝结水流向汽轮机的最低温级低压加热器后的凝结水主管上，所述回水端与凝结水主管的连接点沿凝结水主管水流向在来水端与凝结水主管的连接点之后；

所述空气预热器前风道31和空气预热器后烟道32分别与空气预热器33的风道进口侧和烟道出口侧联通；

所述空气加热器28空气侧与空气预热器前风道31联通；

所述烟气水冷却器7的烟气侧与空气预热器后烟道32联通；

所述烟气相变冷却器12沿烟气流向设置在烟气水冷却器7后的空气预热器后烟道32上，所述烟气相变冷却器12的烟气侧与空气预热器后烟道32联通；

所述烟气相变冷却器12和相变水加热器17的蒸汽侧通过蒸汽总管15联通；所述蒸汽总管15上设置有汽流调节阀14；