基于出口煙溫控制的余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，是在原有煙道中設(shè)置煙氣調(diào)節(jié)擋板和旁通煙道，煙道中設(shè)有溫度傳感器；旁通煙道連通煙氣換熱器，煙氣換熱器與汽包相連；汽包通過(guò)飽和蒸汽輸出管道連通空氣側(cè)煙道內(nèi)的空氣換熱器，通過(guò)冷凝水輸入管道連通汽包，構(gòu)成循環(huán)；所述冷凝水輸入管道上設(shè)有冷凝水循環(huán)水泵；所述空氣換熱器設(shè)有液位傳感器；所述汽包設(shè)有汽包壓力傳感器。本實(shí)用新型中出口煙氣溫度的控制是采用調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行，通過(guò)調(diào)節(jié)擋板對(duì)煙氣量進(jìn)行分流以保證排煙溫度穩(wěn)定在設(shè)定值；汽包蒸汽壓力的控制是采用控制冷凝水量的回流速率來(lái)控制換熱系統(tǒng)的換熱面積，從而實(shí)現(xiàn)換熱器換熱功率大小的控制。
【專利說(shuō)明】基于出口煙溫控制的余熱回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種余熱回收裝置，尤其是一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]垃圾焚燒發(fā)電作為一種重要且可行的垃圾處理方法，具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景，與電站的燃煤過(guò)程相比，垃圾焚燒過(guò)程具有飛灰含量高及灰熔點(diǎn)低等特點(diǎn)，因此在燃燒過(guò)程中容易出現(xiàn)換熱表面積灰、結(jié)渣等問(wèn)題，隨運(yùn)行時(shí)間的推移，煙道積灰增加會(huì)使鍋爐換熱系數(shù)逐漸下降，熱阻增大，排煙溫度升高。例如，某垃圾焚燒電廠由于積灰問(wèn)題嚴(yán)重，使得省煤器受熱面每隔3個(gè)月左右就要進(jìn)行一次停爐清理，甚至威脅到下游設(shè)備的安全運(yùn)行而停爐，同時(shí)，清理后只需一周的運(yùn)行時(shí)間，出省煤器煙溫又逐步由200°C升高到270°C，停爐及排煙溫度過(guò)高問(wèn)題不僅會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力、降低設(shè)備的利用率和能量的轉(zhuǎn)化率，也嚴(yán)重影響了工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]另一方面，鍋爐省煤器出口煙氣直接進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，而布袋除塵器主要由合成纖維，天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈，其工作溫度視型號(hào)及材質(zhì)略有差異，一般在200°C左右的較窄溫度范圍，溫度過(guò)高容易造成除塵器中布袋材料的損壞(燒袋)，嚴(yán)重影響布袋的安全運(yùn)行和使用壽命；另外，溫度過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致除塵中煙氣濕度增大，容易產(chǎn)生粘結(jié)及孔隙堵塞，影響除塵效率和布袋使用壽命。因此，對(duì)該垃圾焚燒電廠來(lái)說(shuō)，對(duì)出省煤器煙道進(jìn)行適當(dāng)改造，并將余熱進(jìn)行合理回收，使進(jìn)入除塵器前的排煙溫度穩(wěn)定在200°C左右，是保證系統(tǒng)布袋除塵器能正常運(yùn)行的重要前提。
[0004]回收余熱的利用上，電廠設(shè)計(jì)時(shí)通常是采用汽輪機(jī)末級(jí)抽氣來(lái)加熱空氣溫度，以提高系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化效率。因此，通過(guò)對(duì)省煤器出口煙氣余熱的合理回收，并代替一部分或全部汽輪機(jī)抽氣來(lái)加熱入口空氣溫度，不僅可以解決除塵器前煙溫過(guò)高的問(wèn)題，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)減少了抽氣量，提高了電廠系統(tǒng)發(fā)電效率，更好地實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用和優(yōu)化布局，具有一舉兩得的作用。
[0005]在煙氣溫度調(diào)整的過(guò)程中，考慮到煙溫的波動(dòng)范圍較大，因此通常以最惡劣工況參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且考慮一定的余量系數(shù)，當(dāng)進(jìn)換熱器前煙氣溫度較低時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過(guò)度換熱使出口溫度偏低，不利于布袋除塵器的運(yùn)行，因此，需要采取必要的措施或控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)在不同煙溫下仍能保證排煙溫度穩(wěn)定在工藝要求的200°C范圍。
[0006]換熱器作為一種最常見(jiàn)的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)余熱回收、工藝氣體冷卻、助燃風(fēng)加熱等場(chǎng)合，由于換熱器設(shè)備在換熱前后滿足能量守恒，即換熱前后加熱工質(zhì)的能量減少與冷卻工質(zhì)能量的增加以及散熱三者之間保持平衡(由于散熱通常較小，可忽略)，換熱器本身不具備儲(chǔ)能及熱功率調(diào)節(jié)的能力。因此，在煙氣側(cè)換熱功率隨煙氣溫度變化時(shí)，需要余熱回收系統(tǒng)也具有相應(yīng)的換熱功率調(diào)節(jié)能力，以確保盈余的熱量能及時(shí)帶走，而又不會(huì)過(guò)多帶走。對(duì)于空氣側(cè)，則要求能將換熱過(guò)來(lái)的熱量及時(shí)吸收并帶走，故煙氣和空氣之間也存在一個(gè)能量平衡的問(wèn)題。在換熱器設(shè)計(jì)過(guò)程中須考慮到兩個(gè)換熱器換熱能力的匹配，若熱量不能夠及時(shí)釋放，則循環(huán)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生熱量的累積，最后可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)排煙溫度的有效控制，導(dǎo)致控制失效，嚴(yán)重影響工廠的生產(chǎn)安全和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，如果片面采取增大換熱面積余量的辦法，可以實(shí)現(xiàn)換熱量的匹配，但這會(huì)大大增加回收系統(tǒng)的改造成本，降低其經(jīng)濟(jì)性。因此，采用合理的控制方法，需要在解決吸放熱工質(zhì)間能量平衡的控制問(wèn)題中，還要盡量提高改造系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
[0007]由此可見(jiàn)，單用一個(gè)換熱器的控制系統(tǒng)已不能滿足上述各參數(shù)控制需求，要在不同負(fù)荷和煙溫入口下仍能夠保持煙氣出口溫度相對(duì)穩(wěn)定，則需基于換熱器出口煙氣溫度來(lái)控制煙氣擋板的開度、進(jìn)而控制煙氣側(cè)的換熱功率，同時(shí)，在空氣側(cè)，換熱器的換熱功率同樣需要控制，其控制策略需確保系統(tǒng)吸放熱能量的匹配?？刂葡到y(tǒng)的優(yōu)化則主要體現(xiàn)在如何保證既盡可能多的回收煙氣余熱，又滿足排煙溫度要求，不影響后續(xù)工藝流程，同時(shí)還要保證系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和改造成本可行性，這就需要開發(fā)出一種基于出口煙氣溫度的余熱回收裝置及控制方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)上述存在的工程技術(shù)問(wèn)題及工藝要求，本實(shí)用新型的目的是使進(jìn)入布袋除塵器之前的煙氣溫度須嚴(yán)格控制在安全要求范圍內(nèi)，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行煙氣溫度一旦隨運(yùn)行時(shí)間的變化而超出工藝所需的限定范圍時(shí)，對(duì)現(xiàn)有煙氣余熱進(jìn)行回收并合理應(yīng)用于加熱空氣工藝而提出的一種余熱回收裝置。
[0009]本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下:
[0010]一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，是在原有煙道中設(shè)置煙氣調(diào)節(jié)擋板和旁通煙道，煙道中設(shè)有煙氣溫度傳感器；旁通煙道連通煙氣換熱器，煙氣換熱器與汽包相連；汽包通過(guò)飽和蒸汽輸出管道連通空氣側(cè)風(fēng)道內(nèi)的空氣換熱器，通過(guò)冷凝水輸入管道連通汽包，構(gòu)成循環(huán)；所述冷凝水輸入管道上設(shè)有冷凝水循環(huán)水泵；所述空氣換熱器兩集箱間設(shè)有液位傳感器；所述汽包設(shè)有汽包壓力傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，所述汽包置于煙氣換熱器上方，汽包底部開有下降管，直接通入煙道換熱器液體工質(zhì)入口，出口接上升管，最后進(jìn)入汽包，以保證汽包與煙氣換熱器間能形成自然循環(huán)回路。
[0012]進(jìn)一步的，所述煙氣換熱器是翅片管式換熱器；所述空氣換熱器是翅片管式換熱器。
[0013]進(jìn)一步的，所述液位傳感器是帶輸出信號(hào)的磁翻板液位傳感器。
[0014]進(jìn)一步的，所述煙氣換熱器為防止換熱表面積灰和結(jié)渣，有布置吹灰系統(tǒng)，以保證換熱器表面不會(huì)有大量積灰，影響換熱效果。
[0015]進(jìn)一步的，所述煙氣側(cè)換熱器換熱能力有一定的冗余量，以保證較多的煙氣余熱也能及時(shí)回收。
[0016]采用上述基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，出口煙氣溫度的控制是采用調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行煙氣量的分流以保證排煙溫度穩(wěn)定在設(shè)定值；汽包蒸汽壓力的控制是采用控制冷凝水量的回流速率來(lái)控制換熱系統(tǒng)的換熱面積，通過(guò)汽包壓力的高低來(lái)控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，利用回水流量來(lái)控制換熱器管內(nèi)液位的高低，進(jìn)而控制翅片管內(nèi)蒸汽有效冷凝換熱面積，實(shí)現(xiàn)換熱器換熱功率大小的控制。將兩套系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，共同實(shí)現(xiàn)熱回收系統(tǒng)的吸放熱能量平衡控制。
[0017]進(jìn)一步的，所述煙氣熱量的分流是通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)煙氣出口的溫度，由溫度傳感器的反饋值對(duì)煙道擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此分配煙氣進(jìn)入換熱器的比例，進(jìn)而控制煙氣換熱器的換熱功率，實(shí)現(xiàn)煙氣出口煙溫控制在設(shè)定值的范圍內(nèi)。
[0018]進(jìn)一步的，所述循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速由汽包蒸汽壓力傳感器反饋的數(shù)值與設(shè)定值之間的差值進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吸放能量的平衡。
[0019]進(jìn)一步的，所述汽包補(bǔ)給水泵通過(guò)汽包液位傳感器反饋的數(shù)值與設(shè)定值之間的偏差來(lái)控制。
[0020]在煙氣排煙溫度控制上，本實(shí)用新型采用控制汽包內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)來(lái)間接控制飽和水溫度，煙氣換熱器中進(jìn)口水溫即為飽和水溫度，該水溫高低會(huì)影響到煙氣側(cè)飽和水與煙氣間的傳熱溫差，進(jìn)而影響到鍋爐的蒸發(fā)量及對(duì)煙氣的吸熱量，吸熱量的多少會(huì)影響到煙氣出口溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣出口溫度的控制。當(dāng)余熱回收能量超過(guò)預(yù)定值時(shí)，會(huì)引起煙氣出口溫度偏低，此時(shí)通過(guò)煙氣通道控制閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使部分煙氣不經(jīng)過(guò)換熱器，走旁通后與余熱回收后煙氣混合，以控制排煙出口的混合溫度保持在設(shè)定值。
[0021]由上述控制過(guò)程可知，汽包內(nèi)蒸汽壓力參數(shù)的控制是關(guān)鍵，直接影響到煙氣出口溫度的高低，而汽包內(nèi)蒸汽壓力主要通過(guò)空氣預(yù)熱器側(cè)來(lái)進(jìn)行控制。主要過(guò)程是汽包內(nèi)蒸汽直接通入空氣預(yù)熱器側(cè)進(jìn)行冷凝放熱，并逐步冷凝成水，由于空氣預(yù)熱器換熱管會(huì)傾斜放置，并上下用集箱并聯(lián)，冷凝水會(huì)保持一定的液位高度，管內(nèi)液位高低會(huì)影響翅片管內(nèi)蒸汽有效冷凝面積，并影響到總換熱量的大小，該液位信號(hào)通過(guò)帶信號(hào)輸出的磁翻板液位計(jì)反饋回控制室，通過(guò)PLC邏輯控制單元判斷后控制循環(huán)水泵的輸出頻率，頻率變化引起冷凝水流量變化，進(jìn)而影響換熱管內(nèi)冷凝水液位高低，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣側(cè)換熱量的控制，通過(guò)平衡煙氣側(cè)的釋熱量大小，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量的平衡。
[0022]本余熱回收裝置基于實(shí)際的工藝要求，采取帶儲(chǔ)能單元的雙循環(huán)余熱回收系統(tǒng)，利用自然循環(huán)和調(diào)節(jié)擋板，實(shí)現(xiàn)出口煙溫的穩(wěn)定控制，并通過(guò)翅片管內(nèi)液位高低調(diào)節(jié)有效冷凝換熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)釋熱功率的控制，二者換熱量的合理匹配，優(yōu)化系統(tǒng)的能量利用方式，達(dá)到節(jié)約成本，降低能耗的目的。
[0023]本實(shí)用新型是基于出口煙溫控制的余熱回收，主要應(yīng)用于垃圾焚燒電廠省煤器出口排煙溫度控制和煙氣余熱回收中有排煙溫度控制需求的相關(guān)領(lǐng)域。
[0024]本實(shí)用新型由于采用了上述方案，故具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025](I)系統(tǒng)可滿足煙氣出口溫度控制要求，確保后續(xù)工藝不受排煙溫度的影響，有利于后續(xù)設(shè)備如布袋除塵器的安全穩(wěn)定運(yùn)行；
[0026](2)系統(tǒng)采用具有能量緩沖的結(jié)構(gòu)單元，實(shí)現(xiàn)了熱源與冷源的能量平衡，抵抗變負(fù)荷和擾動(dòng)的能力大大增強(qiáng)，運(yùn)行參數(shù)更加平穩(wěn)；
[0027]( 3 )系統(tǒng)采用具有一定自衡能力的自然循環(huán)方式，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)控制流程，而且也提高了系統(tǒng)的可靠性；
[0028](4)用冷凝管內(nèi)液面高度作為反饋信號(hào)來(lái)控制換熱器換熱功率的大小，具有控制靈活、簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型基于出口煙溫控制的余熱回收裝置的示意圖。
[0030]圖2為本實(shí)用新型中余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行前后排煙溫度的對(duì)比結(jié)果。
[0031]圖3為本實(shí)用新型基于出口煙溫控制的余熱回收控制方法中排煙溫度的控制示意圖。
[0032]圖4為本實(shí)用新型基于出口煙溫控制的余熱回收控制方法中汽包壓力的控制示意圖。
[0033]圖中，I為助燃風(fēng)空氣側(cè)翅片管式換熱器，11為帶輸出信號(hào)的磁翻板液位傳感器，12為空氣側(cè)煙道，2為冷凝水循環(huán)水泵，3為飽和蒸汽輸出管道，4為汽包，41為汽包壓力傳感器，42為磁翻板液位計(jì)，43為放水排污閥，5為補(bǔ)給水泵，6為煙氣側(cè)翅片式換熱器，61為煙氣擋板，62為煙氣側(cè)煙道，63為尾部煙氣溫度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0035]本實(shí)用新型的基于出口煙溫控制的余熱回收裝置的示意圖如圖1所示，主要由助燃風(fēng)空氣側(cè)翅片管式換熱器1，帶輸出信號(hào)的磁翻板液位傳感器11，空氣側(cè)煙道12，冷凝水循環(huán)水泵2，飽和蒸汽輸出管道3，汽包4，汽包壓力傳感器41，磁翻板液位計(jì)42，放水排污閥43，補(bǔ)給水泵5，煙氣側(cè)翅片式換熱器6，煙氣擋板61，煙氣側(cè)煙道62，尾部煙氣溫度傳感器63構(gòu)成。
[0036]為了保證煙氣余熱的充分回收和煙氣出口溫度穩(wěn)定在安全范圍內(nèi)的要求，本實(shí)用新型在原有煙道中增加換熱器及其旁路系統(tǒng)，煙氣側(cè)煙道62經(jīng)焊接改造為方形煙道，與原有煙道同軸線，并將煙道分成兩部分，旁通煙道及煙氣側(cè)換熱器6，在二者分界處有一個(gè)煙氣擋板61，通過(guò)測(cè)量尾部煙氣溫度傳感器63的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)擋板開度大小，以此分配煙氣進(jìn)入換熱器的比例，進(jìn)而控制換熱器的換熱功率，實(shí)現(xiàn)煙氣出口煙溫控制在設(shè)定值的范圍內(nèi)。如圖1和圖3所示，當(dāng)煙氣溫度偏低時(shí)，則擋板向旁通煙道打開，較多煙氣從旁通經(jīng)過(guò)，減少換熱器換熱量，當(dāng)煙氣溫度偏高時(shí)，則擋板向換熱器側(cè)打開，則較多煙氣經(jīng)由換熱器換熱，降低尾部煙氣溫度。煙氣擋板的增加，既保證了新增加的設(shè)備切換自如，同時(shí)也可以保證在換熱器發(fā)生泄漏時(shí)，鍋爐設(shè)備能迅速恢復(fù)原有的運(yùn)行狀態(tài)。煙氣側(cè)換熱器6與汽包4組合成的自然循環(huán)換熱系統(tǒng)，還可以根據(jù)煙氣熱流量的大小自動(dòng)匹配自然循環(huán)倍率，以充分回收煙氣中余熱。為了應(yīng)對(duì)垃圾焚燒爐中灰分含量高及換熱面易積灰的特點(diǎn)，本實(shí)用新型在換熱器結(jié)構(gòu)中針對(duì)性安裝了 12組壓縮空氣吹灰裝置，采用12組逐一循環(huán)開啟和關(guān)閉吹灰方式，通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制連接壓縮空氣罐與吹灰裝置的電磁閥參數(shù)的合理設(shè)定，如開啟時(shí)長(zhǎng)及開啟時(shí)刻，以確保換熱器在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)和煙道受熱面同樣的積灰問(wèn)題。
[0037]空氣側(cè)換熱器I主要是將飽和蒸汽中的潛熱傳遞給助燃空氣，空氣側(cè)換熱器是由翅片管式換熱單元并接而成，并采用壓力傳感器41測(cè)量的結(jié)果來(lái)控制冷凝水循環(huán)水泵2的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，水泵2的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率會(huì)影響到換熱管內(nèi)液面的高低，進(jìn)而影響到空氣側(cè)換熱器換熱功率的高低。通過(guò)系統(tǒng)中增加一個(gè)汽包，將煙道換熱器中吸收的能量以潛熱形式儲(chǔ)存在汽包中，汽包置于煙道換熱器上方，汽包底部開有下降管，直接通入煙道換熱器液體工質(zhì)入口，出口接上升管，最后進(jìn)入汽包，以保證汽包與換熱器間能形成自然循環(huán)對(duì)流，通過(guò)合理設(shè)計(jì)汽包液面距煙道式換熱器間的物理高度及控制汽包水位高度值來(lái)實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)中的循環(huán)倍率控制。由于構(gòu)成的自然循環(huán)系統(tǒng)，無(wú)需耗費(fèi)循環(huán)水泵等額外動(dòng)力，且其吸熱功率可隨煙氣放熱功率而自動(dòng)調(diào)節(jié)和變化，該系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的自衡能力，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，增加汽包可起到物料緩沖和能量?jī)?chǔ)存的作用。此外，增加的汽包還可以將自然循環(huán)后的汽水混合物進(jìn)行汽水分離，為后一級(jí)循環(huán)中采用飽和蒸汽引入空氣側(cè)換熱器中加熱助燃空氣提供了條件。如圖1和圖4所示，如煙氣熱流量增大，氣化過(guò)程加強(qiáng)，汽包4內(nèi)蒸汽壓力上升，傳感器11數(shù)據(jù)反饋給PLC，控制指令要求提高水泵2轉(zhuǎn)速加快冷凝水的回注，空氣側(cè)換熱器I換熱管內(nèi)液位下降，，管內(nèi)有效冷凝換熱面積增大，換熱能力逐步增強(qiáng)，換熱量提高，蒸汽耗量增大，進(jìn)而使得汽包壓力下降，完成空氣側(cè)控制過(guò)程。因此該系統(tǒng)具有良好的控制效果，且安全可靠。
[0038]汽包4在整個(gè)系統(tǒng)中起到的主要作用包括兩方面，一方面是作緩沖罐的功能，控制系統(tǒng)提供了較大的熱慣性，具有蓄熱儲(chǔ)能的作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力；另一方面，汽包4本身具有汽水分離作用，飽和蒸汽經(jīng)由蒸汽管道3進(jìn)入空氣側(cè)換熱器，并由冷凝水水泵2返回，而液態(tài)水則經(jīng)由下降管進(jìn)入煙氣側(cè)換熱器6，并加熱蒸發(fā)后以汽水混合物形式進(jìn)入汽包4。
[0039]在水量不夠時(shí)，可通過(guò)液位傳感器42檢測(cè)的反饋結(jié)果，指導(dǎo)給水泵5來(lái)進(jìn)行補(bǔ)給，最終將汽包水位穩(wěn)定控制在30%左右。
[0040]換熱系統(tǒng)的釋熱過(guò)程是將汽包頂部飽和蒸汽引入空氣側(cè)換熱器加熱空氣，飽和蒸汽在帶有一定傾角的換熱器管內(nèi)冷凝放熱并加熱冷的空氣，冷凝水通過(guò)重力作用逐漸在換熱器管內(nèi)形成一定高度的液面，多余的冷凝水通過(guò)疏水集箱并通過(guò)水泵泵回汽包中，水泵的頻率控制則通過(guò)汽包4上壓力傳感器41的反饋信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)換熱管來(lái)說(shuō)，管內(nèi)液位的高低直接影響到換熱器的有效換熱面積，進(jìn)而影響到換熱器的換熱功率，通過(guò)變頻器控制水泵運(yùn)行頻率來(lái)調(diào)整液位的高低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱器換熱功率的控制，在本發(fā)明中均采用翅片管式強(qiáng)化換熱技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣-液以及汽-氣換熱。
[0041]在煙氣排煙溫度控制上，如圖3所示，本發(fā)明采用控制汽包內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)來(lái)間接控制飽和水溫度，煙氣側(cè)換熱器中進(jìn)口水溫即為飽和水溫度，該水溫高低會(huì)影響到煙氣側(cè)飽和水與煙氣間的傳熱溫差，進(jìn)而影響到鍋爐的蒸發(fā)量及對(duì)煙氣的吸熱量，吸熱量的多少會(huì)影響到煙氣出口溫度，從而對(duì)煙氣出口溫度產(chǎn)生影響。當(dāng)余熱回收能量超過(guò)預(yù)定值時(shí)，會(huì)引起煙氣出口溫度偏低，此時(shí)通過(guò)煙氣通道控制閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使部分煙氣不經(jīng)過(guò)換熱器，走旁通后與余熱回收后煙氣混合，以控制排煙出口的混合溫度保持在設(shè)定值。
[0042]由上述控制過(guò)程可知，汽包內(nèi)蒸汽壓力參數(shù)的控制是關(guān)鍵，直接影響到煙氣出口溫度的高低，而汽包內(nèi)蒸汽壓力主要通過(guò)空氣預(yù)熱器側(cè)來(lái)進(jìn)行控制。如圖4所示，主要過(guò)程是汽包內(nèi)蒸汽直接通入空氣側(cè)換熱器進(jìn)行冷凝放熱，并逐步冷凝成水，由于空氣側(cè)換熱器中換熱管會(huì)傾斜放置，并上下用集箱并聯(lián)，冷凝水受重力作用，逐漸形成一定的液位高度，管內(nèi)液位高低會(huì)影響翅片管內(nèi)蒸汽有效冷凝換熱面積，并影響到總換熱量的大小，該液位信號(hào)通過(guò)帶信號(hào)輸出的磁翻板液位計(jì)反饋回控制室，通過(guò)PLC邏輯控制單元判斷后控制循環(huán)水泵的輸出頻率，頻率變化引起冷凝水流量變化，進(jìn)而影響換熱管內(nèi)冷凝水液位高低和管內(nèi)蒸汽有效冷凝換熱面積，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣側(cè)換熱量的控制，通過(guò)平衡煙氣側(cè)的釋熱量大小，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量的平衡。
[0043]圖2是采用本實(shí)用新型裝置前后對(duì)電站系統(tǒng)進(jìn)除塵器前煙溫的對(duì)比，可以看出，在不使用本煙溫控制及余熱回收系統(tǒng)時(shí)，煙溫隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而直線上升，約一周時(shí)間即由211°C上升到261°C，而在使用了本發(fā)明方法的煙溫控制及余熱回收系統(tǒng)后，煙溫基本上一直保持在205°C上下2°C，既實(shí)現(xiàn)了煙溫的穩(wěn)定控制，又回收了大量的余熱資源，節(jié)省下來(lái)的抽氣蒸汽使電廠生產(chǎn)更多的電能。
【權(quán)利要求】
1.一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，其特征在于，是在原有煙道中設(shè)置煙氣調(diào)節(jié)擋板和旁通煙道，煙道中設(shè)有煙氣溫度傳感器；旁通煙道連通煙氣換熱器，煙氣換熱器與汽包相連；汽包通過(guò)飽和蒸汽輸出管道連通空氣側(cè)煙道內(nèi)的空氣換熱器，通過(guò)冷凝水輸入管道連通汽包，構(gòu)成循環(huán)；所述冷凝水輸入管道上設(shè)有冷凝水循環(huán)水泵；所述空氣換熱器設(shè)有液位傳感器；所述汽包設(shè)有汽包壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，其特征在于，所述汽包置于煙氣換熱器上方，汽包底部開有下降管，直接連接煙道換熱器液體工質(zhì)入口集箱，出口集箱接上升管，最后進(jìn)入汽包，以保證汽包與換熱器間能形成自然循環(huán)對(duì)流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，其特征在于，所述煙氣換熱器是翅片式換熱器；所述空氣換熱器是翅片管式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于出口煙溫控制的余熱回收裝置，其特征在于，所述液位傳感器是帶輸出信號(hào)的磁翻板液位傳感器。
【文檔編號(hào)】F22B1/18GK203949145SQ201420310600
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】陸繼青, 楊震, 朱懌, 薛征, 邵鋼, 陸靜波, 陸方, 林鵬云, 吳文廣, 金俊 申請(qǐng)人:常熟浦發(fā)熱電能源有限公司, 上海匯閔能源科技有限公司