[发明专利]一种用于高温板式换热器的温度控制方法

说明书

本发明公开了一种用于高温板式换热器的温度控制方法，其包括由若干换热板片叠加而成的高温换热组板和低温换热组板，高温换热组板包括呈十字交错排列的若干第一通道和若干第二通道，低温换热组板包括呈十字交错排列的若干第三通道和若干第四通道，若干第一通道与若干第三通道连通并形成烟气通道，且烟气从第一通道向第三通道流通，若干第二通道与若干第四通道连通并形成空气通道，且空气从第四通道向第二通道流通；本方案通过温度控制系统使换热板片上监视区的温度始终处于最佳工作温度区间内，保证换热器在最佳换热工况下运行，延长换热器寿命的同时，实现烟气余热的充分回收，降低了高昂的换热器设备更换成本。

技术领域

本发明涉及烟气换热技术领域，具体涉及一种用于高温板式换热器的温度控制方法。

背景技术

随着国家碳中和政策在各行业尤其冶金和化工的深入实施，在现有能源设备未取得技术突破进一步提高运行效率的时候，余热回收作为一种经济有效的节能降碳手段广泛的应用在工业领域。

作为碳排放大户的冶金行业，用来加热钢坯的加热炉会产生大量高温烟气，现在采用的余热回收设备主要是管式换热器，少部分为传统平板式换热器。列管式换热器因为换热能力差、流动阻力大，占地面积大，需要消耗大量管材，为了降低成本使用普通的不锈钢材料无法耐高温烟气，传统板式换热器相较于列管式换热器换热能力提高、设备体积小，采用耐高温不锈钢材料，但是传统板式换热器和列管式换热器同样为了保护接近烟气入口的换热器高温段，延长换热器寿命，会在加热炉负荷提高(加热炉本身因为钢坯生产计划的调整会使负荷不断波动)时，提前开启稀释风机，为了降低每小时几万标方的入口烟气温度，需要引入大流量的稀释风，不仅浪费大量电力，还降低了烟气余热回收能力。

靠近烟气入口端的换热板片长期处于高温工作状态，且接触含杂质的高温烟气，板片会发生热膨胀变形和表面化合物腐蚀，严重影响换热器性能，甚至会导致板片脆裂，穿孔威胁换热器设备和后端设备安全。

参阅现有技术中申请号为CN201410003806.6的中国发明专利，其公开了一种板式空气预热器，包括波纹板换热芯体、空气预热器外壳、烟气进出口管路、空气进出口管路。所述波纹板换热芯体由多组板束按一定的形式叠放而成。板束是由两块波纹板在平面区焊接在一起，形成烟气类椭圆管状通道，板束与板束在平面区叠放后焊接形成空气壳程通道，两种介质成错流的形式交换热量。该空气预热器采用冷流体、热流体交叉换热形式，使同时靠近高温热流体入口和预热后的冷流体出口的板片一侧温度过高，而在冶金加热炉环境中板片两侧温度可达500度以上，温度分布不均匀，受热后膨胀应力的方向分散无序，易造成板片膨胀和焊缝开裂从而减少换热器使用寿命，板式换热器板片为整板一次冲压成型更换成本较高，如发生膨胀变形、焊缝开裂等情况，会直接给企业带来经济损失，同时会间接影响生产效率，甚至过量烟气泄露会影响后端设备安全。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于高温板式换热器的温度控制方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种高温板式换热器，其包括由若干换热板片叠加而成的高温换热组板和低温换热组板，高温换热组板包括呈十字交错排列的若干第一通道和若干第二通道，低温换热组板包括呈十字交错排列的若干第三通道和若干第四通道，若干第一通道与若干第三通道连通形成烟气通道，且烟气从第一通道向第三通道流通，若干第二通道与若干第四通道连通形成空气通道，且空气从第四通道向第二通道流通；空气通道的空气进口设置有冷却空气支路，若干第二通道内设置有隔离板，隔离板将若干第二通道分为主空气通道和冷却空气通道，主空气通道与空气通道连通，冷却空气通道的两端分别与冷却空气支路和冷却空气出口连通，冷却空气支路上设置有电动调节阀，高温换热组板上设置有红外测温仪，电动调节阀和红外测温仪均与温度控制系统电连接；温度控制系统包括温度预测模块、温度控制模块和温度补偿模块。