專利名稱：多相變單元組合換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種替代管式、熱管換熱器以及復(fù)合相變換熱器，可將鍋 爐尾部受熱面的最低壁面溫度自動控制在煙氣酸露點以上的同時，排煙溫度可
以降至僅比受熱面控制最低壁溫高i5t:左右的多相變單元組合換熱器。
背景技術(shù)：
眾所周知，由于鍋爐煙氣中S03的存在，尾部受熱面空氣預(yù)熱器的出口煙氣
溫度受到限制。排煙溫度過低，將導(dǎo)致因為受熱面最低壁面溫度低于煙氣酸露 點而發(fā)生嚴重的結(jié)露腐蝕和堵灰。所以鍋爐的設(shè)計排煙溫度不能過低，管式空
氣預(yù)熱器的設(shè)計排煙溫度通常在14(TC 16(TC或更高；回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的設(shè) 計排煙溫度通常在13(TC 14(TC。即便這樣，受熱面的腐蝕和堵灰現(xiàn)象仍在所 難免。回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的最低壁面溫度通?？刂圃跓煔馑饵c以上，所以普 遍存在不同程度的低溫腐蝕。所謂其具有較強的抗低溫腐蝕性，是指低溫腐蝕 在一定程度內(nèi)不會對換熱造成明顯的影響，但較大的漏風(fēng)所帶來的附加能耗是 其無法克服缺陷，而且回收煙氣熱量在給水和送風(fēng)的分配方面較管式空氣預(yù)熱 器缺乏靈活性。復(fù)合相變換熱器可以在維持較高最低壁面溫度的前提下大幅度 降低排煙溫度，能有效地將排煙溫度控制在僅比最低壁面溫度高15。C左右(例 如控制壁溫IO(TC時，排煙溫度115。C左右)，可以在避免受熱面發(fā)生低溫腐蝕 的前提下大幅度地降低排煙溫度。但是，由于結(jié)構(gòu)原因相變段受熱面必須布置 在水平煙道上，限制了其空間可布置范圍。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種在保證尾部 受熱面不結(jié)露的前提下，通過降低排煙溫度的方法回收煙氣余熱，并將回收的熱量用于加熱低壓低溫水、鍋爐送風(fēng)，以提高鍋爐系統(tǒng)熱效率并利用鍋爐余熱的多相變單元組合換熱器，它以垂直于煙氣流動方向的換熱管排為單位組成多個獨立的相變單元，每個相變單元由吸熱段(蒸發(fā)段)、放熱段(冷凝段)組成，通過優(yōu)化布置吸熱段和放熱段的換熱面形式、結(jié)構(gòu)及換熱面積得到所需要的最低控制壁面溫度。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的包括上集管、下集管和連接在上集管、下集管之間的各個換熱管通過內(nèi)腔聯(lián)通成密閉整體而成為的獨立單個相變單元，其特征在于在獨立單個相變單元中，在上集管的內(nèi)部通過兩頭設(shè)置的管板形成一個內(nèi)腔和兩頭的兩個外腔，在該內(nèi)腔中穿過有列管，列管的開口位于兩頭的兩個外腔中，上集管的內(nèi)腔與各個換熱管相接通，在上集管的內(nèi)腔與下集管之間接通的換熱管上還安裝有充液溢流針型閥，在下集管上設(shè)置有排污用針型閥，在通向上集管的外腔的管道與上集管的內(nèi)腔之間接通有支管，在該支管上安裝有充液球闊和排氣針型閥，在充液球閥和排氣針型閥之間的管路上安裝有排氣球閥；所述各個獨立單個相變單元之間通過上集管與進水集管和出水集管接通后并聯(lián)在一起組成多相變單元組合換熱器。
在上集管之間安裝有測溫儀，在與進水集管和出水集管相接通的旁通水路上設(shè)置自控調(diào)節(jié)閥，測溫儀與自控裝置相連接，自控裝置與自控調(diào)節(jié)閥相連接。
各個上集管組成在一起成為吸熱段最低壁面溫度相變單元。
本實用新型具有復(fù)合相變換熱器的主要特性，可將鍋爐尾部受熱面的最低壁面溫度自動控制在煙氣酸露點以上的同時，排煙溫度可以降至僅比受熱面控
制最低壁溫高15i:左右。更重要的是，它即可以布置于水平煙道，也可以布置
于垂直煙道，大大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計與現(xiàn)場布置的靈活性，節(jié)省生產(chǎn)區(qū)使用空間。附圖說


圖1為本實用新型的單個相變單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的多相變單元組合換熱器結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實施方式
如
圖1、 2所示，本實用新型包括上集管6、下集管2和連接在上集管6、下集管2之間的一定數(shù)量和規(guī)格的各個換熱管3通過內(nèi)腔聯(lián)通成密閉整體而成為的獨立單個相變單元14，其特征在于在獨立單個相變單元14中，在上集管6的內(nèi)部通過兩頭設(shè)置的管板4形成一個內(nèi)腔和兩頭的兩個外腔，在該內(nèi)腔中穿過有列管5，列管5的開口位于兩頭的兩個外腔中，上集管6的內(nèi)腔與各個換熱管3相接通，在上集管6的內(nèi)腔與下集管2之間接通的換熱管上還安裝有充液溢流針型閥10，在下集管2上設(shè)置有排污用針型閥1，在通向上集管6的外腔的管道與上集管6的內(nèi)腔之間接通有支管，在該支管上安裝有充液球閥9和排氣針型閥7，在充液球閥9和排氣針型閥7之間的管路上安裝有排氣球閥8;所述各個獨立單個相變單元14之間通過上集管6與進水集管15和出水集管16接通后并聯(lián)在一起組成多相變單元組合換熱器。在上集管6之間安裝有測溫儀11，在與進水集管15和出水集管16相接通的旁通水路13上設(shè)置自控調(diào)節(jié)閥9，測溫儀11與自控裝置12相連接，自控裝置12與自控調(diào)節(jié)閥9相連接。
由上下集管6， 2和一定數(shù)量和規(guī)格的換熱管3連接成一個內(nèi)腔聯(lián)通的密閉整體，即獨立單個相變單元14。為了充液和排氣的需要，專門設(shè)置了排污用針型閥l、排氣針型閥7、充液球閥9、排氣球閥8和充液溢流針型閥10。 一定數(shù)量和規(guī)格的換熱管3組成相變單元的吸熱段(蒸發(fā)段)；上集管兼做列管式換熱器，由列管5、管板4和殼體組成，稱之為放熱段(冷凝段)。放熱段管程通過需加熱的凝結(jié)水或除鹽水(軟水)，殼程與換熱管聯(lián)通。將一定數(shù)量的單個相變單元組合一起，布置于水平煙道或垂直煙道中就組成了多相變單元組合換熱器的主體部分，配以自控調(diào)節(jié)閥、測溫儀和自控裝置最終組成多相變單元組合換熱器。
通過優(yōu)化分配各相變單元放熱段的換熱器面積，實現(xiàn)各相變單元吸熱段的不同壁面溫度設(shè)計，并將其中某個相變單元吸熱段的壁溫設(shè)計為相對最低。系
統(tǒng)運行時，只要控制吸熱段最低壁面溫度相變單元14的壁面溫度高于控制溫
度，就可以控制整個多相變單元組合換熱器吸熱段最低壁面溫度高于煙氣酸露點，避免裝置低溫腐蝕的發(fā)生。在吸熱段最低壁面溫度相變單元(上集管)的
汽相空間安裝測溫儀ll，在旁通水路13設(shè)置自控調(diào)節(jié)閥9，各相變單元的放熱段管程并聯(lián)或串聯(lián)連接。圖2所示結(jié)構(gòu)為布置于水平煙道，放熱段管程并聯(lián)的多相變單元組合換熱器。當(dāng)布置于垂直煙道中時，只需使每個相變單元與水平面成一定角度，上下集管具有一定高差，以保證相變單元腔內(nèi)液態(tài)相變媒質(zhì)依靠重力實現(xiàn)可靠的自然循環(huán)。
運行過程如下裝置運行前，首先通過充液球閥9向每個相變單元充液，充液量由充液溢流針型閥10控制。充液完畢即可進行排氣。排氣時，先調(diào)節(jié)自控閥開度，使吸熱段最低壁面溫度高于IO(TC，然后打開排氣針型閥7和排氣球閥8進行排氣，約持續(xù)5、0分鐘即可。在運行中，出現(xiàn)相變腔內(nèi)不凝氣體聚集影響傳熱效果或系統(tǒng)停車檢修后重新運行，均需重復(fù)上述操作，以達最佳換熱效果。煙氣通過吸熱段，相變單元內(nèi)傳熱媒質(zhì)吸收熱量后沸騰，即發(fā)生相變。產(chǎn)生的蒸汽上升進入放熱段殼程并與其管程的水進行熱交換，蒸汽凝結(jié)靠重力回流至吸熱段(或下集管)，換熱在不斷的蒸發(fā)與冷凝的相變過程中進行。因為一定的媒質(zhì)在給定的壓力下具有恒定的相變溫度，調(diào)節(jié)放熱段的換熱量可以改變相變單元內(nèi)的壓力，所以通過改變進入放熱段的水流量即可調(diào)節(jié)本相變單元的吸熱段壁面溫度。本裝置首先設(shè)定吸熱段最低壁面溫度相變單元14的最低設(shè)計壁溫，需加熱的凝結(jié)水或除鹽水(軟水)經(jīng)進水集管15進入各個
相變單元的放熱段，吸收熱量溫度升高后匯集到出水集管16后被送往除氧器，測溫儀11測得的溫度信號反饋給自控裝置，自控裝置12自動調(diào)節(jié)旁通水路13上的自控調(diào)節(jié)閥9的開度，使得具有最低設(shè)計壁溫的相變單元14的最低壁面溫始終處于設(shè)定值。這樣，整個裝置的最低壁面溫度始終高于設(shè)定值(煙氣算露點)，從而杜絕了低溫酸腐蝕的發(fā)生。
權(quán)利要求1、一種多相變單元組合換熱器，包括上集管(6)、下集管(2)和連接在上集管(6)、下集管(2)之間的各個換熱管(3)通過內(nèi)腔聯(lián)通成密閉整體而成為的獨立單個相變單元(14)，其特征在于在獨立單個相變單元中，在上集管(6)的內(nèi)部通過兩頭設(shè)置的管板(4)形成一個內(nèi)腔和兩頭的兩個外腔，在該內(nèi)腔中穿過有列管(5)，列管(5)的開口位于兩頭的兩個外腔中，上集管(6)的內(nèi)腔與各個換熱管(3)相接通，在上集管(6)的內(nèi)腔與下集管(2)之間接通的換熱管上還安裝有充液溢流針型閥(10)，在下集管(2)上設(shè)置有排污用針型閥(1)，在通向上集管(6)的外腔的管道與上集管(6)的內(nèi)腔之間接通有支管，在該支管上安裝有充液球閥(9)和排氣針型閥(7)，在充液球閥(9)和排氣針型閥(7)之間的管路上安裝有排氣球閥(8)；所述各個獨立單個相變單元(14)之間通過上集管(6)與進水集管(15)和出水集管(16)接通后并聯(lián)在一起組成多相變單元組合換熱器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相變單元組合換熱器，其特征在于在上集管 (6)之間安裝有測溫儀(11)，在與進水集管(15)和出水集管(16)相接通的旁通水路(13)上設(shè)置自控調(diào)節(jié)閥(9)，測溫儀(11)與自控裝置(12)相 連接，自控裝置(12)與自控調(diào)節(jié)閥(9)相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種多相變單元組合換熱器，包括上、下集管和換熱管聯(lián)通的獨立單個相變單元，上集管內(nèi)通過管板形成一個內(nèi)腔和兩個外腔，內(nèi)腔中穿過有列管，列管開口在兩個外腔中，上集管內(nèi)腔與各個換熱管相通，在上集管內(nèi)腔與下集管間換熱管上裝有充液溢流針型閥，下集管上設(shè)有排污用針型閥，通向上集管外腔與上集管內(nèi)腔間接通有支管，支管上裝有充液球閥和排氣針型閥，充液球閥和排氣針型閥間管路上裝有排氣球閥；獨立單個相變單元間通過上集管與進水集管和出水集管并聯(lián)成多相變單元組合換熱器，鍋爐尾部受熱面最低壁面溫度控制在煙氣酸露點以上，排煙溫度降至比受熱面控制最低壁溫高15℃；即可布置于水平煙道，也可布置于垂直煙道，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置靈活性，節(jié)省使用空間。
文檔編號F28D15/02GK201434624SQ20092009132
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者張志宇 申請人:張志宇