[发明专利]一种换热器及换热方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种换热器及换热方法。

背景技术

对于生物质锅炉来说，既需要解决控制烟尘排放达标的问题，又要解决如何提高热回收效率的问题。虽然市场上换热器的种类繁多，但缺少一种能很好地适应生物质锅炉的燃烧特点的高效换热器，其原因如下：

1)生物质锅炉的尾气中粉尘含量较燃煤、燃油或天然气锅炉要高很多，且其粉尘颗粒更细小、质量更轻、导电性能波动大和含碳量高，常用的水膜除尘或电除尘很难确保其尾气排放符合新的环保要求，故通常采用布袋除尘器。

2)要确保布袋除尘器能长期安全的运行，必须控制好烟气温度，以防缩短布袋的使用寿命，增加使用成本，甚至造成布袋着火事故。

3)生物质锅炉(特别是使用未经处理的生物质废料或垃圾)的炉膛火力波动大，导致生物质锅炉的排烟温度的变化很大，通常情况下尾气温度在200℃以上，而负荷大时甚至会达到300℃，并且在负荷大时尾气还会夹带大量火星，严重威胁布袋的安全。

以上原因导致生物质锅炉不但要配备高效的换热器，而且换热效率必须能根据锅炉尾气温度的变化自动调整，以适应锅炉尾气温度波动大的特点，确保换热之后的烟温稳定在合适的范围。

虽然目前市场上的换热器种类繁多，但适合于锅炉尾气热回收的换热器主要有：热管式换热器(或称液相换热器)、带翅片列管式换热器、余热锅炉等几种。这些换热器虽然换热效率较高，但由于设计思路及结构上的限制，难以满足上述要求。因此，需要提供一种换热器及换热方法，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本发明公开了一种换热器，用于锅炉，其特征在于，所述换热器包括：

吸热器，所述吸热器包括传热管，所述吸热器的传热管的外部空间作为锅炉的高温尾气的通道；

散热器，所述散热器包括传热管，所述散热器的传热管的外部空间作为低温空气的通道，所述散热器的传热管与所述吸热器的传热管连通；

循环系统，分别连接至所述吸热器的传热管的进口和所述散热器的传热管的出口，以驱动换热媒介在所述吸热器内吸收所述吸热器的传热管外部空间的高温尾气的热量之后，进入所述散热器与所述散热器的传热管外部空间的低温空气换热；以及

温控系统，根据所述吸热器的出风口处的锅炉尾气的温度自动调节换热媒介的流量或流速。

可选地，所述换热媒介为锅炉的水箱内的水。

可选地，所述循环系统包括：

进水管，所述进水管连通所述吸热器的传热管的进口与所述水箱；

回水管，所述回水管连通所述散热器的传热管的出口与所述水箱；

循环水泵，所述循环水泵设置在所述进水管上。

可选地，温控系统包括温感元件和自动流量控制阀，温感元件设置在吸热器的出风口处，自动流量控制阀设置在循环系统上。

可选地，所述散热器的传热管的外部空间的低温空气与所述散热器的传热管中的换热媒介换热之后作为锅炉进风送入炉膛。

可选地，吸热器的传热管和散热器的传热管均包括至少一组带翅片的U型管。

可选地，吸热器和散热器的外侧均设置有钢板和保温层。

可选地，吸热器的传热管的出口与散热器的传热管的入口通过连通管连通。

可选地，进水管上设置有排污阀。

可选地，在所述换热器的出风口处，尾气温度在150℃至175℃之间。

可选地，在与所述换热器的出风口对应的锅炉的除尘器的入口处，温度在110℃至135℃之间。

一种使用基于上述的换热器的换热方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：启动循环系统，以使得换热媒介开始循环；

步骤二：使换热媒介进入吸热器的传热管中并吸收吸热器的传热管外部空间的空气的热量；

步骤三：使吸热器的传热管中吸热后的换热媒介进入散热器的传热管中；

步骤四：换热媒介在散热器的传热管中对散热器的传热管外部空间的空气放热；

步骤五：使散热器的传热管中放热后的换热媒介流出散热器；其中，通过温控系统控制换热器中的换热媒介的流量或流速。

可选地，在步骤五之后还包括：