[發明專利]一種排煙溫度可控的分控相變空氣預熱系統及預熱方法

有效

• 申請號: 201110206434.3
• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN102889611A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 郝江平;李靜海;閆潤生;梁世強;劉新華;孫廣藩;何京東
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;北京圓能工業技術有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

技術領域

本發明涉及鍋爐煙氣和生產工藝尾氣的余熱回收利用領域，具體地，本發明涉及一種排煙溫度可控的分控相變空氣預熱系統及預熱方法。

背景技術

由于煤種、設備狀況、季節和機組負荷的變化，以及設計誤差等原因，實際運行中空氣預熱器后的排煙溫度常常偏離設計工況下的設計值較多，由于傳統空氣預熱器均根據設計工況采用固定的設計參數，換熱設備的換熱能力不可調節。因而，或者由于鍋爐排煙溫度過高，造成能耗損失很大，或者由于排煙溫度過低造成空氣預熱器的低溫腐蝕。

在申請號為201110153486.9、201110177653.3和201110177569.1的專利申請中提出了分控相變換熱技術，但是在空氣預熱器中由于熱源吸熱裝置位于原有排煙熱量利用裝置的后面，煙氣溫度更低，因而相變換熱熱源吸熱裝置的換熱器壁面溫度與煙氣酸露點更接近，設備低溫腐蝕的危險性性更大，對控制系統的可靠性要求更高，同時之前的分控相變換熱技術由于熱源吸熱裝置位于原有排煙熱量利用裝置的后面，煙氣溫度更低，因而低溫處的相變換熱熱源吸熱裝置的換熱器面積要求更大，因而煙氣阻力也更大，該處更容易堵灰，而且分控相變換熱技術熱源吸熱裝置的換熱面提高耐磨、耐蝕性能的成本較高，發生泄漏后性能下降較大，且維護難度較大。

通過高溫吸熱裝置換熱的煙氣溫度遠高于煙氣的酸露點，不需要通過控制相變參數來控制高溫吸熱裝置的換熱面壁溫。另外，由于與高溫吸熱裝置換熱的煙氣的溫度往往高于水的臨界參數，相變參數不容易控制穩定，因而如果采用前述分控相變方法，很容易造成高溫吸熱裝置內部壓力極高，增加了設備成本，降低了設備安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種排煙溫度可控的分控相變空氣預熱系統。

本發明的再一目的在于提供了一種排煙溫度可控的分控相變空氣預熱系統的預熱方法。

根據本發明的排煙溫度可控的分控相變空氣預熱系統，所述空氣預熱系統包括空氣預熱器4以及與之連通的空氣通道5和煙氣通道7，

沿空氣流動方向在所述空氣通道5上、空氣預熱器4前設置低溫放熱裝置18；

沿煙氣流動方向在煙氣通道7上空氣預熱器4前后分別設置高溫吸熱裝置6和低溫吸熱裝置1；

所述低溫放熱裝置18上與蒸汽聯箱相連的蒸汽總管15至少分成高溫吸熱裝置蒸汽管8和低溫吸熱裝置蒸汽管11兩個支路，并通過所述兩個支路分別與高溫吸熱裝置6和低溫吸熱裝置1連通；

所述低溫放熱裝置18凝結水聯箱相連的凝結水總管16至少分成高溫吸熱裝置凝結水管9和低溫吸熱裝置凝結水管12兩個支路，并通過所述兩個支路分別與高溫吸熱裝置6和低溫吸熱裝置1連通；

所述高溫吸熱裝置凝結水管9上設有高溫吸熱裝置凝結水調節閥10，所述低溫吸熱裝置蒸汽管11上設有低溫吸熱裝置蒸汽調節閥13，所述低溫吸熱裝置凝結水管12上設有低溫吸熱裝置凝結水調節閥14；

其中，冷凝水通過高溫吸熱裝置凝結水管9和低溫吸熱裝置凝結水管12進入高溫吸熱裝置6和低溫吸熱裝置1，吸收熱量蒸發為蒸汽，然后分別進入所述的高溫吸熱裝置蒸汽管8和低溫吸熱裝置蒸汽管11中，并匯合進入蒸汽總管15，最后進入低溫放熱裝置18內，并在低溫放熱裝置18內與空氣通道5通入的空氣進行熱交換，提高了空氣溫度，同時蒸汽冷凝為凝結水進入凝結水總管16中，實現循環傳熱循環。

作為上述方案的一種改進，所述述凝結水總管16上設有循環泵17。

作為上述方案的又一種改進，所述煙氣通道7上空氣預熱器4后設有空預后煙氣溫度傳感器2；

所述低溫吸熱裝置蒸汽管11或低溫吸熱裝置1內設有低溫吸熱裝置參數傳感器3。

本發明還提供了一種排煙溫度可控的分控相變空氣預熱方法，該方法包括以下步驟：

將凝結水總管16中的凝結水分成兩支路，分別經高溫吸熱裝置凝結水管9和低溫吸熱裝置凝結水管12進入高溫吸熱裝置6和低溫吸熱裝置1；

進入高溫吸熱裝置6的凝結水從煙氣通道7內空氣預熱器4前的煙氣吸熱，發生相變轉化為蒸汽進入高溫吸熱裝置蒸汽管8；

進入低溫吸熱裝置1內的凝結水從煙氣通道7內空氣預熱器4后的煙氣吸熱，發生相變轉化為蒸汽進入低溫吸熱裝置蒸汽管11；

所述高溫吸熱裝置蒸汽管8和低溫吸熱裝置蒸汽管11中的蒸汽匯合進入蒸汽總管15，最后進入低溫放熱裝置18內，并在低溫放熱裝置18內與空氣通道5通入的空氣進行熱交換，降低了空氣的過冷度，同時蒸汽冷凝為凝結水進入凝結水總管16中，實現循環傳熱循環。