專利名稱：旁通式復(fù)合相變換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種應(yīng)用于高煙氣露點(diǎn)燃油鍋爐的旁通式復(fù)合相變換熱器，特別涉及對(duì)其空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
燃油鍋爐煙氣露點(diǎn)可高達(dá)145℃以上。為了避免受熱面低溫結(jié)露，小型燃油鍋爐排煙溫度達(dá)240℃或更高。為了節(jié)能，大中型燃油鍋爐排煙溫度在165℃左右。此時(shí)，常規(guī)空氣預(yù)熱器低溫段的受熱面壁溫約在90-110℃，就會(huì)遭受嚴(yán)重的低溫腐蝕。現(xiàn)有一種熱空氣回流式復(fù)合相變換熱器，雖然能在排煙溫度為165℃時(shí)，把最低受熱面壁溫提高到150℃以上，但其結(jié)構(gòu)存在不足為了提高空氣預(yù)熱器壁溫，采用了熱空氣回流管結(jié)構(gòu)；但熱空氣回流造成了鼓風(fēng)機(jī)流量和溫度的上升；鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，排煙溫度偏高，使鍋爐效率有所降低；其熱空氣回流增加了鼓風(fēng)機(jī)在溫度和流量方面的負(fù)擔(dān)；同時(shí)其調(diào)節(jié)段、熱空氣回流管和冷空氣旁通管等結(jié)構(gòu)大而復(fù)雜，增加了結(jié)構(gòu)的布置困難和設(shè)備成本。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種既節(jié)能和徹底防止結(jié)露造成低溫腐蝕，又使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本降低，且運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)的高酸露點(diǎn)燃油鍋爐旁通式復(fù)合相變換熱器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。旁通式復(fù)合相變換熱器，包括有相變段9、中溫段8、高溫段7、翅片管23、上聯(lián)箱16、下聯(lián)箱10、煙氣道24、煙氣出口12、空氣道25；高溫段帶有熱風(fēng)出口4、煙氣入口5；旁通管3一端連接低溫加熱空氣出口管22，另一端連接熱風(fēng)出口4。
旁通管3一端連接低溫加熱空氣出口管22，另一端可通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板2連接熱風(fēng)出口4，電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板受表面溫度計(jì)11的溫度信號(hào)控制。
相變段為相變換熱器；傾斜放置的翅片管23連接下聯(lián)箱10和上聯(lián)箱16，處于下方的翅片管部分在煙氣道24中，處于上方的翅片管部分則在空氣道25中；翅片管內(nèi)的下部為水，上部為蒸汽；表面溫度計(jì)安裝在煙氣出口處的末排翅片管上。相變段翅片管傾斜放置是為了滿足鍋爐結(jié)構(gòu)上的需要，使其結(jié)構(gòu)合理。
相變段的頂部可有汽包20，連接管17將汽包與上聯(lián)箱連通；汽包中有盤管19，盤管中流有調(diào)節(jié)水，盤管入口處設(shè)有調(diào)節(jié)水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥18；自動(dòng)調(diào)節(jié)閥受表面溫度計(jì)的溫度信號(hào)控制；汽包的頂部裝有密封管21。增加汽包及其內(nèi)部盤管是為了實(shí)現(xiàn)水調(diào)節(jié)，目的在于提高鍋爐全負(fù)荷時(shí)的效率。
工作原理高溫?zé)煔?由煙氣入口5進(jìn)入旁通式復(fù)合相變換熱器，依次把熱量傳給高溫段、中溫段和相變段后，經(jīng)煙氣出口12排出鍋爐(即排煙13)；冷空氣15由冷空氣入口14進(jìn)入旁通式復(fù)合相變換熱器，依次在相變段、中溫段和高溫段中吸收煙氣放出熱量，最后成為熱風(fēng)1從熱風(fēng)出口4排出。重要的是，經(jīng)相變段9初步加熱后的空氣，根據(jù)需要其中的一部分由旁通管3直接進(jìn)入熱風(fēng)出口4，與熱風(fēng)1混合。旁通空氣量的多少與空氣預(yù)熱器各段最低壁溫的高低有密切聯(lián)系，這也是本實(shí)用新型的特點(diǎn)之一。
本實(shí)用新型是在較低排煙溫度和較高煙氣酸露點(diǎn)溫度情況下，大幅度提高受熱面壁溫，徹底消除結(jié)露現(xiàn)象。技術(shù)關(guān)鍵是，同時(shí)采用了相變換熱器和旁通管的措施，用旁通管代替回流管，可使低溫段受熱面壁溫和中溫段受熱面的最低壁溫上升。這一點(diǎn)在鍋爐部分負(fù)荷時(shí)更為重要。計(jì)算證明，這種替代不但降低了鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷，而且增加了設(shè)計(jì)的優(yōu)化空間，使換熱器流體阻力更小，結(jié)構(gòu)更緊湊，大大改善了鍋爐低負(fù)荷時(shí)空氣預(yù)熱器中溫段和低溫段壁溫的下降程度；設(shè)置在汽包內(nèi)的盤管中有處于環(huán)境溫度下的鍋爐補(bǔ)充水通過，加熱后的水送至除氧器，這在鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可以有效地提高鍋爐效率。利用表面溫度計(jì)提供的壁溫信號(hào)，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥及時(shí)調(diào)整空氣的旁通量和進(jìn)入汽包盤管中的水量。當(dāng)壁溫下降時(shí)，首先關(guān)小水的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，然后開大空氣的電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板，在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)水的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉，而空氣的電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板則開到最大；反之，當(dāng)壁溫上升時(shí)，首先關(guān)小空氣的電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板，然后開大水的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板開度最小，而水的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥則開度最大。這樣保證在任何鍋爐工況下，受熱面壁溫都大于露點(diǎn)溫度，而鍋爐能在最佳經(jīng)濟(jì)條件下運(yùn)行，使鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有更大的優(yōu)化空間。采用的相變換熱器，全部翅片管、聯(lián)箱和汽包連通成一個(gè)密閉壓力容器。由于內(nèi)部的相變工質(zhì)處于一定壓力下，相應(yīng)工質(zhì)飽和溫度較高，保證了受熱面壁溫達(dá)到給定值。為了防止相變換熱器因出現(xiàn)不凝氣體而導(dǎo)致老化，在汽包頂部設(shè)置了具有反復(fù)除氣充液功能的密封管。由于受熱面干燥潔凈，不易堵灰，工作安全可靠，其節(jié)能得到的效益，使增加的投資額不到半年即可收回。


附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
1熱風(fēng)、2電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板、3旁通管、4熱風(fēng)出口、5煙氣入口、6高溫?zé)煔狻?高溫段、8中溫段、9相變段、10下聯(lián)箱、11表面溫度計(jì)、12煙氣出口、13排煙、14冷空氣入口、15冷空氣、16上聯(lián)箱、17連接管、18自動(dòng)調(diào)節(jié)閥、19盤管、20汽包、21密封管、22低溫加熱空氣出口管、23翅片管、24煙氣道、25空氣道。
實(shí)施例見圖1。旁通式復(fù)合相變換熱器，包括有相變段9、中溫段8、高溫段7、煙氣道24、煙氣出口12、空氣道25高溫段7帶有熱空氣出口4、煙氣入口5相變段帶有煙氣出口12、冷空氣入口14和低溫加熱空氣出口管22；旁通管3一端連通熱風(fēng)出口4；另一端通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板2與來自相變段9的低溫加熱空氣出口管22連通。高溫段和中溫段的結(jié)構(gòu)都是螺紋槽管換熱器，管子呈水平布置。相變段的結(jié)構(gòu)為，翅片管23連通上聯(lián)箱16和下聯(lián)箱10。在煙氣道24中有較多根數(shù)的翅片管，在空氣道25中則有較少根數(shù)的翅片管。翅片管中放置適量的相變工質(zhì)；在相變段的頂部設(shè)置汽包20，連接管17將汽包與上聯(lián)箱連通汽包的頂部裝有密封管21，汽包內(nèi)裝有盤管19。在盤管的入口處裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥18，表面溫度計(jì)11安裝在煙氣出口12處的末排翅片管上。
權(quán)利要求1.一種旁通式復(fù)合相變換熱器，包括有相變段(9)、高溫段(7)、中溫段(8)、翅片管(23)、下聯(lián)箱(10)、上聯(lián)箱(16)；高溫段(7)帶有煙氣入口(5)、熱風(fēng)出口(4)；相變段(9)帶有煙氣出口(12)、冷空氣入口(14)和低溫加熱空氣出口管(22)；其特征在于旁通管(3)一端連接低溫加熱空氣出口管，另一端連接熱風(fēng)出口。
2.按照權(quán)利要求1所述旁通式復(fù)合相變換熱器，其特征在于旁通管一端連接低溫加熱空氣出口管，另一端通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板(2)連接熱風(fēng)出口，電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板受表面溫度計(jì)(11)的溫度信號(hào)控制。
3.按照權(quán)利要求2所述旁通式復(fù)合相變換熱器，其特征在于相變段為相變換熱器；傾斜放置的翅片管連接下聯(lián)箱和上聯(lián)箱，處于下方的翅片管部分在煙氣道(24)中，處于上訪的翅片管部分則在空氣道(25)中；翅片管內(nèi)的下部為水，上部為蒸汽；表面溫度計(jì)安裝在煙氣出口處的末排翅片管上。
4.按照權(quán)利要求3所述旁通式復(fù)合相變換熱器，其特征在于相變段的頂部有汽包(20)，連接管(17)將汽包與上聯(lián)箱連通；汽包中有盤管(19)，盤管中流有調(diào)節(jié)水，盤管入口處設(shè)有調(diào)節(jié)水自動(dòng)調(diào)節(jié)閥(18)；自動(dòng)調(diào)節(jié)閥受表面溫度計(jì)的溫度信號(hào)控制；汽包的頂部裝有密封管(21)。
專利摘要本實(shí)用新型是應(yīng)用于高煙氣酸露點(diǎn)燃油鍋爐的旁通式復(fù)合相變換熱器。旁通管一端連通低溫加熱空氣出口管,另一端通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板連通熱風(fēng)出口,電動(dòng)調(diào)節(jié)閘板受表面溫度計(jì)的溫度信號(hào)控制。傾斜放置的翅片管連通聯(lián)箱,翅片管部分在煙氣道中,部分則在空氣道中;翅片管內(nèi)的下部為水,上部為蒸汽;表面溫度計(jì)安裝在煙氣出口處的末排翅片管上。相變段的頂部增加汽包。本實(shí)用新型成本低,結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行性能高。
文檔編號(hào)F23L15/00GK2483615SQ0123882
公開日2002年3月27日 申請(qǐng)日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者楊本洛 申請(qǐng)人:楊本洛