[發明專利]換熱方法和換熱系統

在審

• 申請號: 202210244140.8
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114577032A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王東宇;朱治平;呂清剛;董鵬飛;湛月平
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28C3/04;F28F27/00;F24V30/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 樊曉

1.一種換熱方法，包括：

將降溫前熱介質和預熱前混合冷介質通入換熱器，以便所述降溫前熱介質和所述預熱前混合冷介質在所述換熱器中進行換熱后，形成降溫后熱介質和預熱后混合冷介質，其中所述預熱前混合冷介質包括預熱前主冷介質和預熱前輔冷介質，所述換熱器的壁溫處于預設安全溫度區間；

將所述預熱后混合冷介質和預定反應物通入熱化學反應裝置進行熱化學反應；其中，在熱化學反應裝置的反應條件發生變化，引起所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質的含量需要發生改變的情況下，改變所述預熱前輔冷介質的含量，以便所述換熱器的壁溫維持在所述預設安全溫度區間。

2.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述熱化學反應為富氧煤氣化反應，所述降溫前熱介質包括降溫前煤氣，其中所述降溫前煤氣為所述熱化學反應的產物。

3.根據權利要求2所述的方法，其中：

所述預熱前主冷介質包括預熱前空氣，所述預熱前輔冷介質包括預熱前水蒸汽，所述預定反應物包括氧氣。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述在熱化學反應裝置的反應條件發生變化，引起所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質的含量需要發生改變的情況下，改變所述預熱前輔冷介質的含量，包括：

所述在熱化學反應裝置的反應條件發生變化，引起所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質的含量需要減少的情況下，增加所述預熱前輔冷介質的含量。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述將降溫前熱介質和預熱前混合冷介質通入換熱器前，將所述預熱前主冷介質和所述預熱前輔冷介質通入預混室進行混合后形成所述預熱前混合冷介質。

6.根據權利要求5所述的方法，其中：

所述預混室設有主冷介質入口、輔冷介質入口和混合冷介質出口，其中所述主冷介質入口處和所述輔冷介質入口處設有流量調節閥。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述改變所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質和所述預熱前輔冷介質的含量包括：

通過調節所述主冷介質入口處和所述輔冷介質入口處的所述流量調節閥，改變所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質和所述預熱前輔冷介質的含量。

8.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述預熱前輔冷介質包括至少一種輔冷介質。

9.一種用于實現權利要求1-8任一項所述的換熱方法的換熱系統，包括：

預混室，設有主冷介質入口、輔冷介質入口和混合冷介質出口，所述主冷介質入口用于通入預熱前主冷介質，所述輔冷介質入口用于通入預熱前輔冷介質，所述預混室用于將所述預熱前主冷介質和所述預熱前輔冷介質進行混合形成預熱前混合冷介質后，通過所述混合冷介質出口排出；

換熱器，與所述預混室的所述混合冷介質出口連通，所述換熱器用于降溫前熱介質和所述預熱前混合冷介質在所述換熱器中進行換熱后，形成降溫后熱介質和預熱后混合冷介質，其中，所述換熱器的壁溫處于預設安全溫度區間；

熱化學反應裝置，與所述換熱器連通，所述熱化學反應裝置用于所述預熱后混合冷介質和預定反應物在所述熱化學反應裝置中進行熱化學反應；

其中所述主冷介質入口處和所述輔冷介質入口處設有流量調節閥，所述流量調節閥用于，在所述熱化學反應裝置反應條件變化時，所述主冷介質的含量改變的情況下，通過調節所述主冷介質入口處和所述輔冷介質入口處的所述流量調節閥，改變所述預熱前混合冷介質中的所述預熱前主冷介質和所述預熱前輔冷介質的含量，以便所述換熱器的壁溫維持在所述預設安全溫度區間。

10.根據權利要求9所述的熱化反應系統，其中：

所述輔冷介質入口設有多個，不同所述輔冷介質入口分別用于通入不同種類的輔冷介質。