一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)及換熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括煙道、風(fēng)道、空氣預(yù)熱器、外接水管路、低溫水加熱器供汽閥、低溫水加熱器、低溫水加熱器進(jìn)水閥、汽液換熱器、汽液換熱器供汽閥、風(fēng)道換熱器供汽閥、風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥、疏水總管道、風(fēng)道換熱器、水箱、水泵、煙道換熱器進(jìn)水閥、煙道換熱器、煙道換熱器出汽閥。本發(fā)明將利用回收煙氣余熱的放熱換熱器分級(jí)組合設(shè)置，可根據(jù)環(huán)境空氣溫度和運(yùn)行條件等不同情況，可將余熱組合加熱鍋爐供風(fēng)、汽輪機(jī)側(cè)的凝結(jié)水等；同時(shí)通過(guò)分級(jí)加熱凝結(jié)水以提高其溫度，獲得更高的能量品質(zhì)，達(dá)到最佳的余熱回收經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)及換熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全可控的煙氣余熱回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)及換熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在國(guó)內(nèi)外強(qiáng)化傳熱技術(shù)以及專用于余熱回收利用的技術(shù)中，已利用汽體凝結(jié)和液體沸騰蒸發(fā)換熱系數(shù)高且溫度均勻的特點(diǎn)，開發(fā)出許多高效相變換熱技術(shù)。分控相變技術(shù)通過(guò)將傳統(tǒng)統(tǒng)一的相變換熱過(guò)程分為獨(dú)立的單元和不同過(guò)程，根據(jù)需要分別控制不同單元的相變參數(shù)，既具有很強(qiáng)的靈活性，也有很強(qiáng)的綜合能力，從而使得相變換熱的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性得到很大的提高。
[0003]分控相變換熱系統(tǒng)可根據(jù)不同的使用條件，開發(fā)出不同的系統(tǒng)方案，以獲得最佳的效果。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，之前的系統(tǒng)還有些需要改進(jìn)。
[0004]之前的系統(tǒng)(參見申請(qǐng)?zhí)枮?01110034409.1,201110177653.3,201110322725.9的中國(guó)專利申請(qǐng))將從熱源回收熱量全部用于加熱鍋爐供風(fēng)，對(duì)不同季節(jié)和鍋爐，實(shí)際運(yùn)行參數(shù)的換熱，受熱面的設(shè)計(jì)必須權(quán)衡最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，缺乏足夠的靈活性。通常由于夏季的傳熱溫差減小，使得余熱利用不足，經(jīng)濟(jì)效益降低。
[0005]之前的系統(tǒng)冷源換熱器內(nèi)全壓力等于相變參數(shù)分壓力，不斷隨換熱條件的變化而變化，從而使得水泵的吸入壓力變化較大，水泵負(fù)荷調(diào)節(jié)的負(fù)擔(dān)較重。
[0006]之前的系統(tǒng)控制冷凝液過(guò)冷度時(shí)，主要靠冷凝液與熱源換熱器產(chǎn)生的蒸汽換熱，熱源換熱負(fù)荷較低時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽量不足，對(duì)過(guò)冷度的控制就有限。之后的專利(參見申請(qǐng)?zhí)枮?01110322725.9的中國(guó)專利申請(qǐng))對(duì)此有所改進(jìn)，通過(guò)高參數(shù)的外接汽源進(jìn)入汽液換熱器來(lái)輔助加熱冷凝液，但由于高參數(shù)的外接汽源與低參數(shù)的蒸汽在汽液換熱器內(nèi)混合后溫度降低，使得與冷凝液的換熱溫差減小，從而增大了換熱器的換熱面積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述的換熱系統(tǒng)的缺陷和問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，以及基于該系統(tǒng)的分控相變換熱方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高溫水加熱器
6、風(fēng)道換熱器21、汽液換熱器11、低溫水加熱器8、水箱22、水泵23、煙道換熱器25，其中煙道換熱器的出口蒸汽母管分為三個(gè)支管，分別和風(fēng)道換熱器21的汽側(cè)入口、低溫水加熱器8的汽側(cè)入口和汽液換熱器11的汽側(cè)飽和蒸汽換熱段入口相連，其對(duì)應(yīng)的支管上分別設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽閥13、低溫水加熱器供汽閥7和汽液換熱器供汽閥12，風(fēng)道換熱器21、低溫水加熱器8和汽液換熱器11的汽側(cè)出口的疏水管道合并后與水箱22入口連接，水箱22出口經(jīng)水泵23與汽液換熱器11的水側(cè)入口連接，汽液換熱器11的水側(cè)出口還和煙道換熱器25的汽側(cè)入口相連。
[0009]所述低溫水加熱器(8 )、汽液換熱器(11)、風(fēng)道換熱器(21)、煙道換熱器(25 )均為非混合式換熱器。
[0010]所述煙道換熱器25布置在空氣預(yù)熱器3后的煙道I中，風(fēng)道換熱器21布置在空氣預(yù)熱器3前(按空氣流向)的風(fēng)道2中。
[0011]所述外接水管路4和低溫水加熱器8的水側(cè)連接，且在低溫水加熱器8水側(cè)入口前外接水管路4上設(shè)置低溫水加熱器進(jìn)水閥10。
[0012]可選的，低溫水加熱器⑶的水側(cè)設(shè)置水旁路，其出、入口分別連接在低溫水加熱器進(jìn)水閥10前和低溫水加熱器8的出口處的外接水管路4上，水旁路上設(shè)置低溫水加熱器水旁路閥9。
[0013]可選的，所述空氣預(yù)熱器3煙氣入口側(cè)的煙道I上還設(shè)置有高溫水加熱器6，高溫水加熱器6的水側(cè)入口與低溫水加熱器8的水側(cè)出口相聯(lián)，用于外接水和煙道I內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器6水側(cè)出口的外接水管路4上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器5。
[0014]可選的，所述空氣預(yù)熱器3和煙道換熱器25之間的煙道I上還設(shè)置有高溫水加熱器6，高溫水加熱器6的水側(cè)入口與低溫水加熱器8的水側(cè)出口相聯(lián)，用于外接水和煙道I內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器6水側(cè)出口的外接水管路4上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器5。
[0015]可選的，所述的空氣預(yù)熱器(3)的煙氣側(cè)設(shè)置一旁路煙道，所述旁路煙道的出、入口端分別安裝在空氣預(yù)熱器(3)沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔幍臒煹?I)上；所述旁路煙道上設(shè)高溫水加熱器(6)，所述高溫水加熱器(6)的水側(cè)入口與低溫水加熱器⑶的水側(cè)出口相聯(lián)，用于外接水和煙道(I)內(nèi)煙氣的熱交換，用于外接水和旁路煙道內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器(6)水側(cè)出口的外接水管路(4)上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器
(5);所述高溫水加熱器(6)的煙氣出口和入口側(cè)分別設(shè)置旁路煙道出口擋板(29)和旁路煙道入口擋板(30)。
[0016]所述高溫水加熱器出)為非混合式換熱器。
[0017]可選的，高溫水加熱器6設(shè)置于旁路煙道上，該旁路煙道的起始端分別連接在空氣預(yù)熱器3沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔?，并分別設(shè)置旁路煙道出口擋板29和旁路煙道入口擋板30。
[0018]可選的，所述系統(tǒng)還包括外接蒸汽管路14，其分為兩路，一路經(jīng)外接蒸汽供汽閥15和汽液換熱器11的過(guò)熱蒸汽換熱端相連，另一路經(jīng)風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16和風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管相連。
[0019]可選的，所述水泵23出口管道連接有排水閥28，用于維持水箱22水位的穩(wěn)定。
[0020]可選的，風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管上還設(shè)置有補(bǔ)汽裝置18，通過(guò)向向風(fēng)道換熱器21的蒸汽側(cè)補(bǔ)充氣體維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)的壓力穩(wěn)定和控制換熱系數(shù)；風(fēng)道換熱器21的入口或出口聯(lián)箱上設(shè)置有排汽裝置19，通過(guò)排汽裝置(19)將風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽側(cè)的氣體排出維持風(fēng)道換熱器(21)內(nèi)的壓力穩(wěn)定和控制換熱系數(shù)。
[0021]可選的，風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管處可以設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17 ；所述水泵24出口管道上還設(shè)有水泵出口壓力傳感器27。
[0022]所述的分控為煙道I側(cè)的煙道換熱器25的換熱相變參數(shù)和煙道I側(cè)之外的其它換熱器的換熱相變參數(shù)分別獨(dú)立控制。[0023]所述的分級(jí)包括兩方面。一方面外接水管路4內(nèi)的水分兩級(jí)加熱，第一級(jí)熱源采用煙道換熱器25產(chǎn)生的蒸汽將外接水管路4內(nèi)的水溫提高；第二級(jí)熱源直接采用煙道I中的溫度較高的煙氣，將前述被提高溫度的水再提高。這樣可以即保障換熱器壁溫不低于煙氣酸露點(diǎn)，也可以提高被加熱水的熱品質(zhì)。另一方面，水泵23出口有過(guò)冷度的水在汽液換熱器11內(nèi)經(jīng)過(guò)了兩級(jí)加熱，第一級(jí)為熱源采用煙道換熱器25產(chǎn)生的蒸汽將前述水溫提高；第二級(jí)熱源直接采用外接蒸汽管路14中的溫度較高的蒸汽，將前述被提高溫度的水再提高。這樣可在機(jī)組啟?；虻拓?fù)荷運(yùn)行時(shí)，始終可以確保進(jìn)入煙道換熱器25的水只有很小的過(guò)冷度，不發(fā)生低溫腐蝕。
[0024]所述煙道換熱器25可以吸收煙氣熱量將內(nèi)部的水蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽流經(jīng)煙道換熱器出汽閥26后分為三個(gè)支路；一路經(jīng)風(fēng)道換熱器供汽閥13進(jìn)入風(fēng)道換熱器21，一路經(jīng)低溫水加熱器供汽閥7進(jìn)入低溫水加熱器8，另一路經(jīng)汽液換熱器供汽閥12進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)的飽和蒸汽換熱段；三路蒸汽在各自的換熱器內(nèi)放出熱量冷凝為水，經(jīng)各自的疏水管道或匯入疏水總管道20后流入水箱22，之后該冷凝水經(jīng)水泵23升壓，進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)，先后經(jīng)汽液換熱器11內(nèi)的飽和蒸汽換熱段和過(guò)熱蒸汽換熱段與進(jìn)入汽液換熱器11的蒸汽換熱后，經(jīng)煙道換熱器進(jìn)水閥24進(jìn)入煙道換熱器25，吸收煙氣熱量蒸發(fā)為蒸汽開始新的傳熱循環(huán)。
[0025]所述外接水管路4內(nèi)水流經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥10進(jìn)入低溫水加熱器8，然后可再流經(jīng)設(shè)置于煙道或旁路煙道上的高溫水加熱器6送到熱用戶；低溫水加熱器進(jìn)水閥10前(按水流向)接有低溫水加熱器8水側(cè)旁路，外接水管路4內(nèi)水流經(jīng)低溫水加熱器水旁路閥9后可直接進(jìn)入高溫水加熱器6 ;高溫水加熱器6后(按水流向)的外接水管路4上設(shè)有測(cè)量水溫的高溫水加熱器出口水溫傳感器5 ;如果進(jìn)入空氣預(yù)熱器3的煙氣溫度足夠高，設(shè)置高溫水加熱器6可進(jìn)一步提高被加熱水的溫度水平，從而提高余熱回收的能量品質(zhì)(火用)，若外接水管路4內(nèi)工質(zhì)來(lái)自汽輪機(jī)凝結(jié)水，則可排擠更高參數(shù)汽輪機(jī)抽汽去發(fā)電，提高余熱利用的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性。如果進(jìn)入空氣預(yù)熱器3的煙氣溫度不夠高，為不影響空氣預(yù)熱器的換熱，本發(fā)明也可不設(shè)高溫水加熱器6和低溫水加熱器水旁路閥9，經(jīng)過(guò)低溫水加熱器8加熱的水直接供熱用戶；如果進(jìn)入空氣預(yù)熱器3的煙氣溫度變化較大，也可使高溫水加熱器6分為水側(cè)并聯(lián)的多級(jí)，通過(guò)切換并聯(lián)的不同級(jí)的高溫水加熱器6，可改變水的吸熱量，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣預(yù)熱器3的煙氣溫度為最佳值。
[0026]所述外接蒸汽管路14 一路經(jīng)汽液換熱器外接蒸汽供汽閥15進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)的過(guò)熱蒸汽換熱段，另一路經(jīng)風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16后與前述煙道換熱器25產(chǎn)生的蒸汽混合，由蒸汽管道進(jìn)入風(fēng)道換熱器21 ;進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)的外接蒸汽管路14經(jīng)過(guò)熱蒸汽換熱段加熱水后，進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)的飽和蒸汽換熱段與前述煙道換熱器25產(chǎn)生的蒸汽混合，繼續(xù)冷凝放熱來(lái)加熱水；為控制風(fēng)道換熱器21內(nèi)的壓力，在進(jìn)入風(fēng)道換熱器21前的蒸汽管道上安裝有測(cè)控用的風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17。
[0027]所述水泵23出口管道連接有排水閥28，補(bǔ)汽裝置18接在風(fēng)道換熱器21入口蒸汽管道上，排汽裝置19接在風(fēng)道換熱器21的入口或出口聯(lián)箱上。當(dāng)風(fēng)道換熱器21內(nèi)部的壓力降低，補(bǔ)汽裝置18將釋放出惰性汽體隨蒸汽進(jìn)入風(fēng)道換熱器21內(nèi)，以維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)部壓力的穩(wěn)定和控制換熱系數(shù)；當(dāng)風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，風(fēng)道換熱器21通過(guò)排汽裝置19將內(nèi)部的部分不凝汽體排出，從而維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力的穩(wěn)定。[0028]所述水泵23出口管道上設(shè)有水泵出口壓力傳感器27，該壓力傳感器測(cè)量的泵出口水壓力可用來(lái)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的供電頻率，以維持水泵出口壓力的穩(wěn)定。
[0029]本發(fā)明系統(tǒng)的工作方法包括:
[0030]煙道I內(nèi)煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器3后和煙道換熱器25進(jìn)行熱交換，煙道換熱器25吸收熱量將內(nèi)部的水蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽流經(jīng)煙道I換熱器出汽閥26后分別向風(fēng)道換熱器
21、低溫水加熱器8和汽液換熱器11供汽；三路蒸汽在各自的換熱器內(nèi)放出熱量冷凝為水，經(jīng)各自的疏水管道流入水箱22，之后該冷凝水經(jīng)水泵23升壓，進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)，先后經(jīng)汽液換熱器11內(nèi)的飽和蒸汽換熱段和過(guò)熱蒸汽換熱段與進(jìn)入汽液換熱器11的蒸汽換熱后，經(jīng)煙道換熱器進(jìn)水閥24進(jìn)入煙道換熱器25，吸收煙氣熱量蒸發(fā)為蒸汽開始新的傳熱循環(huán)。
[0031]外接水管路4內(nèi)的水流經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥10后，進(jìn)入所述低溫水加熱器8內(nèi)水側(cè)和進(jìn)入低溫水加熱器8內(nèi)汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換。
[0032]所述風(fēng)道2內(nèi)煙氣和風(fēng)道換熱器21進(jìn)行熱交換，后流經(jīng)空氣預(yù)熱器3流出風(fēng)道。
[0033]可選的，一種調(diào)節(jié)煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的相變壓力和溫度的方法，該方法通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)換熱器出汽閥26的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0034]可選的，一種調(diào)節(jié)汽液換熱器11出口的水溫的方法，該方法包括將氣液換熱器11的汽側(cè)與外界蒸汽管路14連接，并通過(guò)外接蒸汽供汽閥15調(diào)節(jié)汽液換熱器11的出口水溫。比如，當(dāng)汽液換熱器11出口的水溫低于設(shè)定值時(shí)，開大汽液換熱器外接蒸汽供汽閥15，以增加過(guò)熱度較高的蒸汽對(duì)水的加熱提高汽液換熱器11的出口水溫。
[0035]可選的，調(diào)節(jié)汽液換熱器11出口水溫的另一方法，該方法通過(guò)調(diào)節(jié)汽液換熱器供汽閥12的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0036]可選的，一種調(diào)節(jié)煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的供汽量方法，該方法通過(guò)調(diào)節(jié)汽液換熱器供汽閥12的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如，為了減少外接汽源供汽量，可開大汽液換熱器供汽閥12，以增加煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的供汽量，增強(qiáng)回收余熱的有效利用。
[0037]可選的，外接水管路4內(nèi)水流分為兩支路，一支路經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥10進(jìn)入低溫水加熱器8與進(jìn)入其汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換，另一支路經(jīng)低溫水加熱器水旁路閥9流經(jīng)水旁路，兩支管合并后進(jìn)入位于煙道I上的高溫水加熱器6，與煙道I內(nèi)煙氣進(jìn)行熱交換。所述低溫水加熱器8的進(jìn)水量由低溫水加熱器進(jìn)水閥10調(diào)節(jié)，所述高溫水加熱器6的進(jìn)水量由低溫水加熱器水旁路閥9和低溫水加熱器進(jìn)水閥10調(diào)節(jié)。所述低溫水加熱器水旁路閥9根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)開大低溫水加熱器水旁路閥9 ；當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)調(diào)小低溫水加熱器水旁路閥9。所述高溫水加熱器(6)出口水溫調(diào)節(jié)方法包括通過(guò)手動(dòng)開啟或關(guān)閉低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)的開度來(lái)調(diào)節(jié)。
[0038]當(dāng)高溫水加熱器6安裝在旁路煙道上，所述旁路煙道的起始端分別連接在空氣預(yù)熱器3沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔?，高溫水加熱?的水側(cè)入口與低溫水加熱器8的水側(cè)出口相連，通過(guò)旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板30或出口調(diào)節(jié)擋板29來(lái)調(diào)節(jié)旁路煙道的煙氣流量；所述旁路煙道的入口或出口調(diào)節(jié)擋板根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度。當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)關(guān)小旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度；當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)開大旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度。
[0039]所述低溫水加熱器進(jìn)水閥10可調(diào)節(jié)進(jìn)入低溫水加熱器8的水量，低溫水加熱器水旁路閥9和低溫水加熱器進(jìn)水閥10配合可調(diào)節(jié)進(jìn)入高溫水加熱器6的水量；低溫水加熱器水旁路閥9根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則開大低溫水加熱器水旁路閥9，以使得更多的低溫水進(jìn)入高溫水加熱器6，從而使得高溫水加熱器6的出口水溫與設(shè)定值保持一致，反之亦然。
[0040]對(duì)于不設(shè)置高溫水加熱器6和低溫水加熱器水旁路閥9的系統(tǒng)，低溫水加熱器進(jìn)水閥10根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則開大低溫水加熱器進(jìn)水閥10，以使得更多的低溫水進(jìn)入低溫水加熱器8，從而使得低溫水加熱器8的出口水溫與設(shè)定值保持一致，反之亦然。
[0041]由環(huán)境進(jìn)入風(fēng)道2的空氣溫度降低時(shí)，風(fēng)道換熱器21內(nèi)相變壓力和溫度降低，當(dāng)冬季由環(huán)境進(jìn)入風(fēng)道2的空氣溫度太低時(shí)，為了提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的空氣溫度，需要打開風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16，以增加風(fēng)道換熱器21內(nèi)蒸汽平均溫度和相變壓力，提高傳熱能力；通過(guò)外接汽源供汽還有利于維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力的穩(wěn)定，提高水泵和變頻器工作的穩(wěn)定性；專用壓力控制器根據(jù)風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17測(cè)量的壓力與設(shè)定值的偏差來(lái)控制外接蒸汽供汽閥16的開度，當(dāng)測(cè)量的壓力高于設(shè)定值時(shí)，將自動(dòng)關(guān)小外接蒸汽供汽閥16的開度，以使得測(cè)量值與設(shè)定值保持一致，反之亦然；可通過(guò)調(diào)整設(shè)定值來(lái)改變外接蒸汽供汽閥16的開度，為避免外接蒸汽供汽使得系統(tǒng)超壓和影響煙道換熱器的正常換熱，可通過(guò)設(shè)定設(shè)定值上限來(lái)限制外接蒸汽供汽閥16的開度。
[0042]當(dāng)外接蒸汽管路14向系統(tǒng)供汽時(shí)，水箱22水位將逐漸增高，當(dāng)水位傳感器測(cè)得的水位高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)水位控制器控制排水閥28的開度，將系統(tǒng)內(nèi)的水排至系統(tǒng)外利用，以維持水箱水位的穩(wěn)定。
[0043]當(dāng)進(jìn)入風(fēng)道換熱器21內(nèi)的蒸汽熱量小于風(fēng)道換熱器21向外部空氣的放熱量時(shí)，熱平衡使風(fēng)道換熱器21內(nèi)部的蒸汽相變壓力降低，這時(shí)補(bǔ)汽裝置18釋放出惰性汽體隨蒸汽進(jìn)入風(fēng)道換熱器21內(nèi)，以在保持風(fēng)道換熱器21內(nèi)相變參數(shù)穩(wěn)定的熱平衡下增加換熱器內(nèi)的全壓，維持全壓的穩(wěn)定；當(dāng)風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，風(fēng)道換熱器21通過(guò)排汽裝置19將內(nèi)部的部分不凝汽體排出，以降低內(nèi)部不凝汽體分壓，同時(shí)提高換熱系數(shù)，使得蒸汽放熱量增加，減小蒸汽分壓，從而維持全壓的穩(wěn)定。
[0044]水泵23根據(jù)水泵出口壓力傳感器27測(cè)量的泵出口水壓力來(lái)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的供電頻率，當(dāng)測(cè)量的水壓高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)控制器使變頻器降低水泵電機(jī)的供電頻率，以維持水泵出口壓力的穩(wěn)定，反之亦然。風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力的穩(wěn)定也使得水泵入口壓力穩(wěn)定，可減輕變頻調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)，有利于維持水泵出口壓力的穩(wěn)定。
[0045]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0046]1、本發(fā)明將利用回收煙氣余熱的放熱換熱器分級(jí)組合設(shè)置，可根據(jù)環(huán)境空氣溫度和運(yùn)行條件等不同情況，靈活利用余熱。本系統(tǒng)可將余熱組合加熱鍋爐供風(fēng)、汽輪機(jī)側(cè)的凝結(jié)水等，同時(shí)通過(guò)分級(jí)加熱凝結(jié)水以提高其溫度，獲得更高的能量品質(zhì)，達(dá)到最佳的余熱回收，提聞經(jīng)濟(jì)效益。
[0047]2、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置補(bǔ)汽、排汽裝置和外接蒸汽等，不僅有利于維持水泵入口壓力的穩(wěn)定，提聞冷源換熱的調(diào)節(jié)能力，也有利于減少系統(tǒng)因負(fù)壓吸入空氣，減少腐蝕，提聞設(shè)備的使用壽命。
[0048]3、本發(fā)明通過(guò)變頻調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的供電和通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)外排水量來(lái)維持水箱水位等措施，使水泵的工作更為穩(wěn)定可靠。
[0049]4、本發(fā)明通過(guò)將汽液換熱器分段設(shè)置為過(guò)熱蒸汽換熱段和飽和蒸汽換熱段，可使得汽液換熱溫差加大，從而以較小的換熱面積實(shí)現(xiàn)更高的換熱能力，降低了設(shè)備投資，減小了設(shè)備占地。
[0050]5、本發(fā)明可通過(guò)設(shè)定閥后壓力的設(shè)定值上限來(lái)限制外接蒸汽供汽閥16的開度，以避免外接蒸汽供汽使得系統(tǒng)超壓和影響煙道換熱器的正常換熱。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1為本發(fā)明的示意圖，其中高溫?fù)Q熱器設(shè)置于空氣預(yù)熱器3煙氣入口側(cè)的煙道I上。
[0052]圖2為本發(fā)明的示意圖，其中高溫?fù)Q熱器設(shè)置于空氣預(yù)熱器3和煙道換熱器25之間的煙道I上。
[0053]圖3為本發(fā)明的示意圖，其中高溫?fù)Q熱器設(shè)置于旁路煙道上。
[0054]附圖標(biāo)注:
[0055]1、煙道；2、風(fēng)道；3、空氣預(yù)熱器；4、外接水管路；5、高溫水加熱器出口水溫傳感器；6、高溫水加熱器；7、低溫水加熱器供汽閥；8、低溫水加熱器；9、溫水加熱器水旁路閥；
10、低溫水加熱器進(jìn)水閥；11、汽液換熱器；12、汽液換熱器供汽閥；13、風(fēng)道換熱器供汽閥；
14、外接蒸汽管路；15、汽液換熱器外接蒸汽供汽閥；16、風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥；17、風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器；18、補(bǔ)汽裝置；19、排汽裝置；20、疏水總管道；21、風(fēng)道換熱器；22、水箱；23、水泵；24、煙道換熱器進(jìn)水閥；25、煙道換熱器；26、煙道換熱器出汽閥；27、水泵出口壓力傳感器；28、排水閥；29、旁路煙道出口擋板；30、旁路煙道入口擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0056]以下為本發(fā)明的一個(gè)最優(yōu)選實(shí)施例，其用作對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限制。
[0057]該基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)主要包括:
[0058]煙道I ;風(fēng)道2 ;空氣預(yù)熱器3 ;外接水管路4 ;高溫水加熱器出口水溫傳感器5 ;高溫水加熱器6 ;低溫水加熱器供汽閥7 ;低溫水加熱器8 ;低溫水加熱器水旁路閥9 ;低溫水加熱器進(jìn)水閥10 ;汽液換熱器11 ;汽液換熱器供汽閥12 ;風(fēng)道換熱器供汽閥13 ;外接蒸汽管路14 ;汽液換熱器外接蒸汽供汽閥15 ;風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16 ;風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17 ;補(bǔ)汽裝置18 ;排汽裝置19 ;疏水總管道20 ;風(fēng)道換熱器21 ;水箱22 ;水泵23 ;煙道換熱器進(jìn)水閥24 ;煙道換熱器25 ;煙道換熱器出汽閥26 ;水泵出口壓力傳感器27 ；排水閥28 ;29、旁路煙道出口擋板；30、旁路煙道入口擋板。
[0059]所述低溫水加熱器8、汽液換熱器11、風(fēng)道換熱器21、煙道換熱器25均為非混合式換熱器。
[0060]其中，煙道換熱器出口的蒸汽母管分為三個(gè)支管，分別和風(fēng)道換熱器21的汽側(cè)入口、低溫水加熱器8的汽側(cè)入口和汽液換熱器11的汽側(cè)飽和蒸汽換熱段入口相連，其對(duì)應(yīng)的支管上分別設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽閥13、低溫水加熱器供汽閥7和汽液換熱器供汽閥12。風(fēng)道換熱器21、低溫水加熱器8和汽液換熱器11汽側(cè)出口的疏水管道合并后與水箱22入口連接，水箱22出口經(jīng)水泵23與汽液換熱器11的水側(cè)入口連接，汽液換熱器11的水側(cè)出口還和煙道換熱器25的汽側(cè)入口相連。
[0061]汽汽煙道換熱器25布置在空氣預(yù)熱器3后的煙道I中，風(fēng)道換熱器21布置在空氣預(yù)熱器3前(按空氣流向)的風(fēng)道2中。
[0062]外接水管路4和低溫水加熱器8的水側(cè)連接，且在低溫水加熱器8水側(cè)入口前外接水管路4上設(shè)置低溫水加熱器進(jìn)水閥10。低溫水加熱器(8)的水側(cè)設(shè)置有水旁路，其出、入口端分別連接在低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)前和低溫水加熱器⑶的出口處的外接水管路(4)上。水旁路上設(shè)置低溫水加熱器水旁路閥9。
[0063]煙氣側(cè)還可以設(shè)置有高溫水加熱器6，高溫水加熱器6后水側(cè)出口的外接水管路(4)上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器5。高溫水加熱器6設(shè)置位置靈活，可以設(shè)置在空氣預(yù)熱器3煙氣入口側(cè)的煙道I上(參見附圖1 )，或設(shè)置于空氣預(yù)熱器3和煙道換熱器25之間的煙道I上(參見附圖2);或設(shè)置于旁路煙道上，該旁路煙道的出、入口分別連接在空氣預(yù)熱器3沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔?，高溫水加熱?的煙氣出口和入口側(cè)分別設(shè)置旁路煙道出口擋板29和旁路煙道入口擋板30 (參見附圖3)。
[0064]該裝置還包括外接蒸汽管路14，其分為兩路，一路經(jīng)外接蒸汽供汽閥15和汽液換熱器11的過(guò)熱蒸汽換熱端相連，另一路經(jīng)風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16和風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管相連。水泵23出口管道連接有排水閥28，用于維持水箱22水位的穩(wěn)定。風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管道上還設(shè)置有補(bǔ)汽裝置18，風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管或出口聯(lián)箱上設(shè)置有排汽裝置19，用于維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)的壓力穩(wěn)定。風(fēng)道換熱器21的蒸汽入口管處還設(shè)置有設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17 ;所述水泵24出口管道上還設(shè)有水泵出口壓力傳感器27。
[0065]該系統(tǒng)的工作方法包括:
[0066]煙道換熱器25吸收煙氣熱量將內(nèi)部的水蒸發(fā)為蒸汽，蒸汽流經(jīng)煙道換熱器出汽閥26后分別向風(fēng)道換熱器21、低溫水加熱器8和汽液換熱器11供汽；三路蒸汽在各自的換熱器內(nèi)放出熱量冷凝為水，經(jīng)各自的疏水管道流入水箱22，之后該冷凝水經(jīng)水泵23升壓，進(jìn)入汽液換熱器11內(nèi)，先后經(jīng)汽液換熱器11內(nèi)的飽和蒸汽換熱段和過(guò)熱蒸汽換熱段與進(jìn)入汽液換熱器11的蒸汽換熱后，經(jīng)煙道換熱器進(jìn)水閥24進(jìn)入煙道換熱器25，吸收煙氣熱量蒸發(fā)為蒸汽開始新的傳熱循環(huán)。煙道換熱器出汽閥26通過(guò)控制煙道換熱器25的相變參數(shù)(壓力和溫度)以確保煙道換熱器25的壁溫高于煙氣酸露點(diǎn)，不發(fā)生低溫腐蝕；煙道換熱器進(jìn)水閥24負(fù)責(zé)控制進(jìn)入煙道換熱器25的水量。
[0067]外接水管路4內(nèi)的水流經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥10后，進(jìn)入所述低溫水加熱器8內(nèi)水側(cè)和進(jìn)入低溫水加熱器8內(nèi)汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換。風(fēng)道2內(nèi)煙氣和風(fēng)道換熱器21進(jìn)行熱交換，后流經(jīng)空氣預(yù)熱器3流出風(fēng)道。
[0068]調(diào)節(jié)換熱器出汽閥26的開度可以用來(lái)調(diào)節(jié)煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的相變壓力和溫度。
[0069]風(fēng)道換熱器供汽閥13可控制進(jìn)入風(fēng)道換熱器21的蒸汽量，低溫水加熱器供汽閥7可控制進(jìn)入低溫水加熱器8的蒸汽量，汽液換熱器供汽閥12可控制進(jìn)入汽液換熱器11的蒸汽量；當(dāng)夏季由環(huán)境進(jìn)入風(fēng)道2的空氣溫度增高時(shí)，受煙氣與空氣的傳熱溫差減小的影響，空氣被加熱的溫升有限，排煙溫度升高，煙道換熱器25內(nèi)的相變參數(shù)增高，超出煙道換熱器出汽閥26的控制范圍，這時(shí)可將低溫水加熱器供汽閥7打開，關(guān)小風(fēng)道換熱器供汽閥13，使得煙道換熱器25產(chǎn)生的蒸汽更多用來(lái)加熱外接水管路4內(nèi)的水，以降低煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的相變壓力和溫度，從而降低排煙溫度，提高經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)汽液換熱器11出口的水溫低于設(shè)定值時(shí)，汽液換熱器外接蒸汽供汽閥15將自動(dòng)開大，以增加過(guò)熱度較高的蒸汽對(duì)水的加熱提高汽液換熱器11的出口水溫；為了減少外接汽源供汽量，可開大汽液換熱器供汽閥12，以增加煙道換熱器25產(chǎn)生蒸汽的供汽量，增強(qiáng)回收余熱的有效利用；也可以將氣液換熱器11的汽側(cè)與外界蒸汽管路14連接，并通過(guò)外接蒸汽供汽閥15調(diào)節(jié)汽液換熱器11的出口水溫。
[0070]當(dāng)在煙道I上設(shè)置高溫水加熱器時(shí)，比如空氣預(yù)熱器3煙氣入口側(cè)的煙道I上設(shè)置高溫水加熱器6 (參見圖1)，或者在空氣預(yù)熱器3和煙道換熱器25之間的煙道I上設(shè)置高溫水加熱器6 ；(參見圖2)低溫水加熱器進(jìn)水閥10可調(diào)節(jié)進(jìn)入低溫水加熱器8的水量，低溫水加熱器水旁路閥9和低溫水加熱器進(jìn)水閥10配合可調(diào)節(jié)進(jìn)入高溫水加熱器6的水量；低溫水加熱器水旁路閥9根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則開大低溫水加熱器水旁路閥9，以使得更多的低溫水進(jìn)入高溫水加熱器6，從而使得高溫水加熱器6的出口水溫與設(shè)定值保持一致，反之亦然。
[0071]當(dāng)高溫水加熱器(6)安裝在旁路煙道上時(shí)(參見圖3)，通過(guò)旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板30或出口調(diào)節(jié)擋板29來(lái)調(diào)節(jié)旁路煙道的煙氣流量；所述旁路煙道的入口或出口調(diào)節(jié)擋板根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度。當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)關(guān)小旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度；當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)開大旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板
(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度。
[0072]對(duì)于不設(shè)置高溫水加熱器6和低溫水加熱器水旁路閥9的系統(tǒng)，低溫水加熱器進(jìn)水閥10根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器5測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則開大低溫水加熱器進(jìn)水閥10，以使得更多的低溫水進(jìn)入低溫水加熱器8，從而使得低溫水加熱器8的出口水溫與設(shè)定值保持一致，反之亦然。
[0073]由環(huán)境進(jìn)入風(fēng)道2的空氣溫度降低時(shí)，風(fēng)道換熱器21內(nèi)相變壓力和溫度降低，當(dāng)冬季由環(huán)境進(jìn)入風(fēng)道2的空氣溫度太低時(shí)，為了提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的空氣溫度，需要打開風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥16，以增加風(fēng)道換熱器21內(nèi)蒸汽平均溫度和相變壓力，提高傳熱能力；通過(guò)外接汽源供汽還有利于維持風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力的穩(wěn)定，提高水泵和變頻器工作的穩(wěn)定性；專用壓力控制器根據(jù)風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器17測(cè)量的壓力與設(shè)定值的偏差來(lái)控制外接蒸汽供汽閥16的開度，當(dāng)測(cè)量的壓力高于設(shè)定值時(shí)，將自動(dòng)關(guān)小外接蒸汽供汽閥16的開度，以使得測(cè)量值與設(shè)定值保持一致，反之亦然；可通過(guò)調(diào)整設(shè)定值來(lái)改變外接蒸汽供汽閥16的開度，為避免外接蒸汽供汽使得系統(tǒng)超壓和影響煙道換熱器的正常換熱，可通過(guò)設(shè)定設(shè)定值上限來(lái)限制外接蒸汽供汽閥16的開度。
[0074]當(dāng)外接蒸汽管路14向系統(tǒng)供汽時(shí)，水箱22水位將逐漸增高，當(dāng)水位傳感器測(cè)得的水位高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)水位控制器控制排水閥28的開度，將系統(tǒng)內(nèi)的水排至系統(tǒng)外利用，以維持水箱水位的穩(wěn)定。[0075]當(dāng)進(jìn)入風(fēng)道換熱器21內(nèi)的蒸汽熱量小于風(fēng)道換熱器21向外部空氣的放熱量時(shí)，熱平衡使風(fēng)道換熱器21內(nèi)部的蒸汽相變壓力降低，這時(shí)補(bǔ)汽裝置18釋放出惰性汽體隨蒸汽進(jìn)入風(fēng)道換熱器21內(nèi)，以在保持風(fēng)道換熱器21內(nèi)相變參數(shù)穩(wěn)定的熱平衡下增加換熱器內(nèi)的全壓，維持全壓的穩(wěn)定；當(dāng)風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力過(guò)高時(shí)，風(fēng)道換熱器21通過(guò)排汽裝置19將內(nèi)部的部分不凝汽體排出，以降低內(nèi)部不凝汽體分壓，同時(shí)提高換熱系數(shù)，使得蒸汽放熱量增加，減小蒸汽分壓，從而維持全壓的穩(wěn)定。
[0076]水泵23根據(jù)水泵出口壓力傳感器27測(cè)量的泵出口水壓力來(lái)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的供電頻率，當(dāng)測(cè)量的水壓高于設(shè)定值時(shí)，通過(guò)控制器使變頻器降低水泵電機(jī)的供電頻率，以維持水泵出口壓力的穩(wěn)定，反之亦然。風(fēng)道換熱器21內(nèi)壓力的穩(wěn)定也使得水泵入口壓力穩(wěn)定，可減輕變頻調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)，有利于維持水泵出口壓力的穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括煙道(1)、風(fēng)道(2)、空氣預(yù)熱器(3)、外接水管路(4)、低溫水加熱器供汽閥(7)、低溫水加熱器(8)、低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)、汽液換熱器(11)、汽液換熱器供汽閥(12)、風(fēng)道換熱器供汽閥(13)、風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥(16)、疏水總管道(20)、風(fēng)道換熱器(21)、水箱(22 )、水泵(23 )、煙道換熱器進(jìn)水閥(24 )、煙道換熱器(25 )、煙道換熱器出汽閥(26 ); 所述低溫水加熱器(8)、汽液換熱器(11)、風(fēng)道換熱器(21)、煙道換熱器(25)均為非混合式換熱器； 所述煙道換熱器(25 )布置在空氣預(yù)熱器(3 )后的煙道(1)上，風(fēng)道換熱器(21)布置在空氣預(yù)熱器(3)前的風(fēng)道(2)上； 所述煙道換熱器(25)出口的蒸汽母管分為三個(gè)支管，分別和風(fēng)道換熱器(21)的汽側(cè)入口、低溫水加熱器(8)的汽側(cè)入口和汽液換熱器(11)的汽側(cè)飽和蒸汽換熱段入口相連，其對(duì)應(yīng)的支管上分別設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽閥(13)、低溫水加熱器供汽閥(7)和汽液換熱器供汽閥(12)； 所述風(fēng)道換熱器(21)、低溫水加熱器(8)和汽液換熱器(11)的汽側(cè)出口的疏水管道合并后與水箱(22)入口連接，水箱(22)出口經(jīng)水泵(23)與汽液換熱器(11)的水側(cè)入口連接，所述汽液換熱器(11)的水側(cè)出口還和煙道換熱器(25)的汽側(cè)入口相連； 所述外接水管路(4)和低溫水加熱器(8)的水側(cè)連接，且在低溫水加熱器(8)水側(cè)入口前外接水管路(4)上設(shè)置低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)； 所述的分控為煙道(1)側(cè)的煙道換熱器(25 )的換熱相變參數(shù)和煙道(1)側(cè)之外的其它換熱器的換熱相變參數(shù)分別獨(dú)立控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫水加熱器(8)的水側(cè)設(shè)置有水旁路，其出、入口端分別連接在低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)前和低溫水加熱器(8)的出口處的外接水管路(4)上，水旁路上設(shè)置低溫水加熱器水旁路閥(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱器(3)煙氣入口側(cè)的煙道(1)上還設(shè)置有高溫水加熱器(6)，高溫水加熱器(6)的水側(cè)入口與低溫水加熱器⑶的水側(cè)出口相連，用于外接水和煙道(1)內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器(6)水側(cè)出口的外接水管路(4)上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器(5);所述高溫水加熱器(6)為非混合式換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣預(yù)熱器(3)和煙道換熱器(25)之間的煙道(1)上還設(shè)置有高溫水加熱器(6)，高溫水加熱器(6)的水側(cè)入口與低溫水加熱器⑶的水側(cè)出口相連，用于外接水和煙道(1)內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器(6)水側(cè)出口的外接水管路(4)上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器(5);所述高溫水加熱器(6)為非混合式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的空氣預(yù)熱器(3)的煙氣側(cè)設(shè)置一旁路煙道，所述旁路煙道的出、入口端分別安裝在空氣預(yù)熱器(3)沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔幍臒煹?1)上；所述旁路煙道上設(shè)高溫水加熱器(6)，所述高溫水加熱器(6)的水側(cè)入口與低溫水加熱器(8)的水側(cè) 出口相連，用于外接水和煙道(1)內(nèi)煙氣的熱交換，用于外接水和旁路煙道內(nèi)煙氣的熱交換；所述高溫水加熱器(6)水側(cè)出口的外接水管路(4)上還設(shè)置有高溫水加熱器出口水溫傳感器(5);所述高溫水加熱器(6)的煙氣出口和入口側(cè)分別設(shè)置旁路煙道出口擋板(29)和旁路煙道入口擋板(30);所述高溫水加熱器(6)為非混合式換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括外接蒸汽管路(14)，其分為兩路，一路經(jīng)外接蒸汽供汽閥(15)和汽液換熱器(11)的汽側(cè)過(guò)熱蒸汽換熱段入口相連，另一路經(jīng)風(fēng)道換熱器外接蒸汽供汽閥(16)和風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽入口管相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水泵(23)出口管道連接有排水閥(28)，用于維持水箱(22)水位的穩(wěn)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽入口管上還設(shè)置有補(bǔ)氣裝置(18)，通過(guò)向風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽側(cè)補(bǔ)充氣體維持風(fēng)道換熱器(21)內(nèi)的壓力穩(wěn)定和控制換熱系數(shù)；所述風(fēng)道換熱器(21)的入口或出口聯(lián)箱上設(shè)置有排氣裝置(19)，通過(guò)排汽裝置(19)將風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽側(cè)的氣體排出維持風(fēng)道換熱器(21)內(nèi)的壓力穩(wěn)定和控制換熱系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)道換熱器(21)的蒸汽入口管處可以設(shè)置風(fēng)道換熱器供汽壓力傳感器(17);所述水泵(24)出口管道上還設(shè)有水泵出口壓力傳感器(27)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一分級(jí)組合換熱的分控相變換熱系統(tǒng)的換熱方法，該方法包括如下步驟: 煙道(I)內(nèi)煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器(3)后和煙道換熱器(25)進(jìn)行熱交換，煙道換熱器(25)吸收煙氣的部分熱量將內(nèi)部的水蒸發(fā)為蒸汽，該蒸汽流經(jīng)煙道換熱器出汽閥(26)后分別向風(fēng)道換熱器(21)、低溫水加熱器⑶和汽液換熱器(11)供汽；三路蒸汽在各自的換熱器內(nèi)放出熱量冷凝為水，經(jīng)各自的疏水管道流入水箱(22)，之后該冷凝水經(jīng)水泵(23)升壓，進(jìn)入汽液換熱器(11)內(nèi)，先后經(jīng)汽液換熱器(11)內(nèi)的飽和蒸汽換熱段和過(guò)熱蒸汽換熱段與進(jìn)入汽液換熱器(11)的蒸汽換熱后，經(jīng)煙道換熱器進(jìn)水閥(24)進(jìn)入煙道換熱器(25)，吸收煙氣熱量蒸發(fā)為蒸汽開始新的傳熱循環(huán)； 所述外接水管路(4)內(nèi)的水流經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)后，進(jìn)入低溫水加熱器(8)內(nèi)水側(cè)和進(jìn)入低溫水加熱器(8)內(nèi)汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換； 所述風(fēng)道(2)內(nèi)的空氣在風(fēng)道換熱器(21)與風(fēng)道換熱器(21)汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換，后經(jīng)空氣預(yù)熱器(3)流出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述的方法還包括調(diào)節(jié)煙道換熱器(25)產(chǎn)生蒸汽的相變壓力和溫度的方法，該方法通過(guò)調(diào)節(jié)換熱器出汽閥(26)的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述的方法還包括調(diào)節(jié)汽液換熱器(11)出口水溫的方法，該方法包括將汽液換熱器(11)的汽側(cè)過(guò)熱蒸汽換熱段與外界蒸汽管路(14)連接，并通過(guò)外接蒸汽供汽閥(15)調(diào)節(jié)汽液換熱器(11)的出口水溫。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述的方法還包括調(diào)節(jié)汽液換熱器(11)出口水溫的方法，該方法通過(guò)調(diào)節(jié)汽液換熱器供汽閥(12)的開度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述外接水管路(4)內(nèi)水流設(shè)有兩支路，一支路經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)進(jìn)入低溫水加熱器(8)與進(jìn)入其汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換，另一支路經(jīng)低溫水加熱器水旁路閥(9)流經(jīng)水旁路，兩支管合并后進(jìn)入設(shè)置于空氣預(yù)熱器(3 )煙氣入口側(cè)的煙道(I)上高溫水加熱器(6)，與煙道(I)內(nèi)煙氣進(jìn)行熱交換；所述低溫水加熱器(8)的進(jìn)水量由低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)，所述高溫水加熱器(6)的進(jìn)水量由低溫水加熱器水旁路閥(9)和低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)； 所述低溫水加熱器水旁路閥(9)根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)開大低溫水加熱器水旁路閥(9);當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)調(diào)小低溫水加熱器水旁路閥(9)； 所述高溫水加熱器(6 )出口水溫調(diào)節(jié)方法包括通過(guò)手動(dòng)開啟或關(guān)閉低溫水加熱器進(jìn)水閩(10)的開度來(lái)調(diào)T1水溫。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述外接水管路(4)分為兩支路，一支路經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)進(jìn)入低溫水加熱器(8)與進(jìn)入其汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換，另一支路經(jīng)低溫水加熱器水旁路閥(9)流經(jīng)水旁路，兩支管合并后進(jìn)入設(shè)置于煙道換熱器(25)和空氣預(yù)熱器(3)之間的煙道(I)上高溫水加熱器(6)，與煙道(I)內(nèi)煙氣進(jìn)行熱交換； 所述低溫水加熱器(8)的進(jìn)水量由低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)，所述高溫水加熱器(6)的進(jìn)水量由低溫水加熱器水旁路閥(9)和低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)； 所述低溫水加熱器水旁路閥(9)根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)開大低溫水加熱器水旁路閥(9);當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)調(diào)小低溫水加熱器水旁路閥(9)； 所述高溫水加熱器(6 )出口水溫調(diào)節(jié)方法包括通過(guò)手動(dòng)開啟或關(guān)閉低溫水加熱器進(jìn)水閩(10)的開度來(lái)調(diào)T1水溫。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的換熱方法，其特征在于，所述外接水管路(4)內(nèi)水流設(shè)有兩支路，一支路經(jīng)低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)進(jìn)入低溫水加熱器(8)與進(jìn)入其汽側(cè)的蒸汽進(jìn)行熱交換，另一支路經(jīng)低溫水加熱器水旁路閥(9)流經(jīng)水旁路，兩支管合并后進(jìn)入設(shè)置于旁路煙道上的高溫水加熱器(6)，與煙道(I)內(nèi)煙氣進(jìn)行熱交換； 所述旁路煙道的出、入口端分別安裝在空氣預(yù)熱器(3)沿?zé)煔夥较虻娜肟诤统隹谔幍臒煹?I)上； 所述低溫水加熱器(8)的進(jìn)水量由低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)，所述高溫水加熱器(6)的進(jìn)水量由低溫水加熱器水旁路閥(9)和低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)調(diào)節(jié)； 所述低溫水加熱器水旁路閥(9)根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)開大低溫水加熱器水旁路閥(9);當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)自動(dòng)控制裝置自動(dòng)調(diào)小低溫水加熱器水旁路閥(9)； 所述高溫水加熱器(6 )出口水溫調(diào)節(jié)方法包括通過(guò)手動(dòng)開啟或關(guān)閉低溫水加熱器進(jìn)水閥(10)的開度來(lái)調(diào)節(jié)水溫； 所述旁路煙道的煙氣流量通過(guò)旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)來(lái)調(diào)節(jié)； 所述旁路煙道的入口或出口調(diào)節(jié)擋板根據(jù)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫調(diào)節(jié)開度，當(dāng)高溫水加熱器出口水溫傳感器(5)測(cè)量的水溫高于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)關(guān)小旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度；當(dāng)測(cè)量的水溫低于設(shè)定值時(shí)，則通過(guò)開大旁路煙道的入口調(diào)節(jié)擋板(30)或出口調(diào)節(jié)擋板(29)的開度。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱方法，其特征在于，所述水泵(23)電機(jī)的供電頻率根據(jù)水泵出口壓力傳感器(27)測(cè)量 的泵出口水壓力調(diào)節(jié)，以維持水泵出口壓力在設(shè)定值。
【文檔編號(hào)】F28D15/06GK103808178SQ201210447265
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】郝江平, 閆潤(rùn)生, 葛蔚, 劉新華, 孫廣藩, 何寧, 趙康 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所, 山西三合盛工業(yè)技術(shù)有限公司