本實(shí)用新型涉及一種壓縮空氣干燥系統(tǒng)，尤其涉及一種基于凝結(jié)式換熱器的優(yōu)化壓縮空氣干燥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

火力發(fā)電廠壓縮空氣系統(tǒng)是火電廠中不可或缺的公用系統(tǒng)，主要作用是提供儀表控制用氣、檢修用氣及除灰輸送用氣等，其直接影響整個(gè)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。特別是儀用壓縮空氣系統(tǒng)，關(guān)系著氣動(dòng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)能否正常動(dòng)作，影響著整個(gè)火電廠的安全運(yùn)行。全廠需要壓縮空氣的有熱機(jī)、熱控、除灰、脫硫等專業(yè)領(lǐng)域，各領(lǐng)域?qū)嚎s空氣的用氣量、用氣品質(zhì)及使用時(shí)間各不相同。檢修及儀表用壓縮空氣系統(tǒng)所提供的壓縮空氣需要滿足不同的標(biāo)準(zhǔn)：(1)檢修用空氣系統(tǒng)供機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、風(fēng)動(dòng)工具等用氣。不論火電廠在何種方式下運(yùn)行及設(shè)備維修，均需用該系統(tǒng)的壓縮空氣。(2)儀表空氣系統(tǒng)提供潔凈、無油、無水的壓縮空氣至所有氣動(dòng)操作的儀表及控制設(shè)備(如氣動(dòng)操作閥門等)。

目前很多火電廠的用氣量大，造成微熱再生吸附式干燥器長期處于高負(fù)荷工作狀態(tài)，經(jīng)長期工作，微熱再生吸附式干燥器中的吸附劑干燥能力再生效率會(huì)出現(xiàn)下降，導(dǎo)致吸附劑不能充分吸收壓縮空氣中的水分，出現(xiàn)成品氣露點(diǎn)過高問題，為防止長時(shí)間的超負(fù)荷工作導(dǎo)致吸附劑失效，需要火電廠定期的更換吸附劑，該項(xiàng)工作耗費(fèi)人力、物力。另外，大量的壓縮空氣通過微熱再生吸附式干燥器，增加了系統(tǒng)空氣阻力。此外大部分火電廠的微熱再生吸附式干燥器，采用電加熱器，由于用氣量大，增加了電量的消耗。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種基于凝結(jié)式換熱器的優(yōu)化壓縮空氣干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)在目前常見的含有微熱再生吸附式干燥器的壓縮空氣干燥系統(tǒng)中，增加了旁路系統(tǒng)，經(jīng)過空氣壓縮機(jī)壓縮的空氣，一部分流經(jīng)新增的旁路系統(tǒng)，經(jīng)再熱器殼側(cè)、凝結(jié)式換熱器、再熱器管側(cè)產(chǎn)出含濕量較低的干燥空氣，供檢修、輸送等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求不高的用氣系統(tǒng)使用，再熱器無需引入外界熱源；另一部分流經(jīng)主路的冷卻器、除水過濾器、除油過濾器、微熱再生吸附式干燥器、后置除塵過濾器產(chǎn)出含濕量更低的干燥空氣，供儀表等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求較高的用氣系統(tǒng)使用。本系統(tǒng)具有節(jié)約微熱再生吸附式干燥器用電、降低吸附劑更換頻率、降低管道阻力以及無需額外引入外界熱源等特點(diǎn)，從而保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種基于凝結(jié)式換熱器的優(yōu)化壓縮空氣干燥系統(tǒng)。

為解決以上問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于凝結(jié)式換熱器的優(yōu)化壓縮空氣干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)（1）、主路系統(tǒng)（13）以及新增的旁路系統(tǒng)（14）組成；

所述的主路系統(tǒng)（13）包括閥門B（7）、前置冷卻器（8）、除水過濾器（9）、除油過濾器（10）、微熱再生吸附式干燥器（11）、除塵過濾器（12），并從前向后依次排列連接；

所述的旁路系統(tǒng)（14）包括閥門A（2）、再熱器（3）、凝結(jié)式換熱器（6），其中再熱器（3）的殼側(cè)出口與凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)入口連接，凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)出口與再熱器（3）的管側(cè)入口連接。

所述的主路系統(tǒng)（13）、旁路系統(tǒng)（14），流經(jīng)這兩條支路的壓縮空氣量由閥門A（2）、閥門B（7）控制分配。

所述的再熱器（3），其熱流體為從空氣壓縮機(jī)流出的壓縮空氣，壓縮空氣降低溫度后析出的少量凝結(jié)水，經(jīng)閥門C（4）流出，其冷流體為從凝結(jié)式換熱器（6）殼側(cè)出口流出的二次冷卻后的壓縮空氣。

所述的凝結(jié)式換熱器（6），其熱流體為從再熱器（3）殼側(cè)出口流出的一次冷卻后的壓縮空氣，其中壓縮空氣降低溫度后析出的凝結(jié)水，經(jīng)閥門D（5）流出，其冷流體為冷水或冷空氣。

所述的旁路系統(tǒng)（14），壓縮空氣經(jīng)旁路系統(tǒng)（14）中再熱器（3）管側(cè)出口產(chǎn)出的干燥壓縮空氣，經(jīng)管道輸送至對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求不高的用氣系統(tǒng)Ⅰ。

所述的微熱再生吸附式干燥器（11），包括兩個(gè)并聯(lián)的干燥塔，兩者交替工作。

所述的主路系統(tǒng)（13），經(jīng)主路系統(tǒng)中后置除塵過濾器（12）后產(chǎn)出的干燥壓縮空氣，經(jīng)管道輸送至對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求較高的用氣系統(tǒng)Ⅱ。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)在目前常見的含有微熱再生吸附式干燥器的壓縮空氣干燥系統(tǒng)中，增加旁路系統(tǒng)，對(duì)于儀表等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求較高的用氣系統(tǒng)，其干燥空氣仍然通過空氣壓縮機(jī)后的主路系統(tǒng)產(chǎn)生，而檢修、輸送等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求相對(duì)稍低的用氣系統(tǒng)，其干燥空氣由空氣壓縮機(jī)后的旁路系統(tǒng)產(chǎn)生。增設(shè)旁路系統(tǒng)后，根據(jù)各用氣系統(tǒng)用氣量數(shù)據(jù)，通過控制主路、旁路進(jìn)口端閥門開度，分配兩路的壓縮空氣量，從而減輕了主路的干燥負(fù)擔(dān)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微熱再生吸附式干燥器用電量降低、吸附劑更換頻率下降以及管道阻力降低等目標(biāo)，并且旁路系統(tǒng)中的再熱器的設(shè)計(jì)，無需額外引入外界熱源，相對(duì)于引入外熱源，該系統(tǒng)降低了改造成本，保證了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1為一種基于凝結(jié)式換熱器的優(yōu)化壓縮空氣干燥系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型系統(tǒng)由由空氣壓縮機(jī)（1）、主路系統(tǒng)（13）以及新增的旁路系統(tǒng)（14）組成；

所述的主路系統(tǒng)（13）包括閥門B（7）、前置冷卻器（8）、除水過濾器（9）、除油過濾器（10）、微熱再生吸附式干燥器（11）、除塵過濾器（12），并從前向后依次排列連接；

所述的旁路系統(tǒng)（14）包括閥門A（2）、再熱器（3）、凝結(jié)式換熱器（6），其中再熱器（3）的殼側(cè)出口與凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)入口連接，凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)出口與再熱器（3）的管側(cè)入口連接。

所述的主路系統(tǒng)（13）、旁路系統(tǒng)（14），流經(jīng)這兩條支路的壓縮空氣量由閥門A（2）、閥門B（7）控制分配。

所述的再熱器（3），其熱流體為從空氣壓縮機(jī)流出的壓縮空氣，壓縮空氣降低溫度后析出的少量凝結(jié)水，經(jīng)閥門C（4）流出，其冷流體為從凝結(jié)式換熱器（6）殼側(cè)出口流出的二次冷卻后的壓縮空氣。

所述的凝結(jié)式換熱器（6），其熱流體為從再熱器（3）殼側(cè)出口流出的一次冷卻后的壓縮空氣，其中壓縮空氣降低溫度后析出的凝結(jié)水，經(jīng)閥門D（5）流出，其冷流體為冷水或冷空氣。

所述的旁路系統(tǒng)（14），壓縮空氣經(jīng)旁路系統(tǒng)（14）中再熱器（3）管側(cè)出口產(chǎn)出的干燥壓縮空氣，經(jīng)管道輸送至對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求不高的用氣系統(tǒng)Ⅰ。

所述的微熱再生吸附式干燥器（11），包括兩個(gè)并聯(lián)的干燥塔，兩者交替工作。

所述的主路系統(tǒng)（13），經(jīng)主路系統(tǒng)中后置除塵過濾器（12）后產(chǎn)出的干燥壓縮空氣，經(jīng)管道輸送至對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求較高的用氣系統(tǒng)Ⅱ。

如圖1所示，在空氣壓縮機(jī)（1）后，壓縮空氣通道分為主路和旁路兩條支路。

新增的旁路系統(tǒng)中，壓縮空氣依次流經(jīng)閥門A（2）、再熱器（3）殼側(cè)、凝結(jié)式換熱器（6）、再熱器（3）管側(cè)，最后產(chǎn)生含濕量較低的干燥空氣，這里產(chǎn)生的干燥空氣能用于檢修等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求相對(duì)稍低的用氣系統(tǒng)。其中壓縮空氣首先流經(jīng)再熱器（3）的殼側(cè)，作為熱流體，在再熱器中降低一定溫度，析出少量凝結(jié)水，從殼側(cè)出口流出一次冷卻后的壓縮空氣，少量凝結(jié)水經(jīng)閥門C（4）引入水循環(huán)系統(tǒng)加以利用；而再熱器（3）的冷流體為從凝結(jié)式換熱器（6）殼側(cè)流出的二次冷卻后壓縮空氣，從再熱器（3）的管側(cè)流過，在再熱器中升高一定溫度，相對(duì)濕度降低，從再熱器的管側(cè)流出，形成干燥空氣。流過再熱器殼側(cè)后產(chǎn)生的一次冷卻后的壓縮空氣，從凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)入口流入，作為凝結(jié)式換熱器的熱流體，在凝結(jié)式換熱器（6）中放熱，降低一定溫度，析出大量凝結(jié)水后，從凝結(jié)式換熱器（6）的殼側(cè)出口流出，產(chǎn)生二次冷卻后的壓縮空氣，引入再熱器（3）的管側(cè)，析出的凝結(jié)水經(jīng)閥門D（5）引入水循環(huán)系統(tǒng)加以利用；凝結(jié)式換熱器（6）的冷流體流經(jīng)其管側(cè)，可以是外界引入本系統(tǒng)的冷水或者冷空氣，冷水或者冷空氣的流量以及溫度可以根據(jù)用氣要求進(jìn)行調(diào)整。

主路中，壓縮空氣依次流經(jīng)閥門B（7）、前置冷卻器（8）、除水過濾器（9）、除油過濾器（10）、微熱再生吸附式干燥器（11）、除塵過濾器（12），最后產(chǎn)生含濕量極低的干燥空氣，這里產(chǎn)出的干燥壓縮空氣可滿足所有用氣系統(tǒng)，包括儀表用氣等對(duì)干燥空氣品質(zhì)要求較高的用氣系統(tǒng)。主路工作過程中，微熱再生吸附式干燥器（11）包含兩個(gè)干燥塔，兩者并聯(lián)連接、交替工作，當(dāng)一個(gè)干燥塔吸收壓縮空氣中水份時(shí)，另一個(gè)干燥塔利用部分的干燥壓縮空氣進(jìn)行吸附劑再生，反之，二者的功能對(duì)換。由于長期使用后，吸附劑干燥能力的再生效率會(huì)降低，因此需要定期更換干燥塔中的吸附劑。

統(tǒng)計(jì)各用氣系統(tǒng)用氣量數(shù)據(jù)，根據(jù)不同品質(zhì)干燥壓縮空氣的用量比，通過控制旁路進(jìn)口端閥門A（2）、主路進(jìn)口端閥門B（7）開度，對(duì)兩路的壓縮空氣量進(jìn)行分配。

上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。