傳熱界面溫度可控可調(diào)煙氣余熱回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍋爐、化工及工業(yè)窯爐的煙氣余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及傳熱界面溫度可控可調(diào)煙氣余熱回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，對能源的依賴越來越嚴(yán)重，然而現(xiàn)在大多數(shù)工業(yè)消耗的能源來源，如石油、煤等都是不可再生能源，并且這些能源對環(huán)境的污染嚴(yán)重，國家為了減少這種能源需求與環(huán)境污染的壓力，提高能源利用率，大力推廣生物質(zhì)鍋爐。生物質(zhì)鍋爐的燃料來源是秸桿、水稻桿、薪材、木肩、花生殼、瓜子殼、甜菜柏、樹皮等廢棄的農(nóng)作物，經(jīng)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，最后制成顆粒狀燃料，然而這些生物質(zhì)燃料含有大量的水分以及少量的硫組分，雖然燃料經(jīng)過風(fēng)干、烘干工藝，但是還是含有不小的水分，燃燒后煙氣中含有大量的水蒸汽，容易與煙氣中的S03結(jié)合形成硫酸蒸汽，如果排煙溫度過低使得換熱設(shè)備金屬壁面溫度低于硫酸蒸汽的凝結(jié)點(diǎn)(酸露點(diǎn))，就會(huì)在其表面形成液態(tài)硫酸(稱為酸露)，導(dǎo)致鍋爐上的換熱設(shè)備產(chǎn)生腐蝕而失效。在鍋爐行業(yè)，為了避免酸露腐蝕，通常設(shè)計(jì)排煙溫度高于200°C，這又導(dǎo)致大量的煙氣熱量白白浪費(fèi)掉，降低了能源利用率。
[0003]為了解決該問題，市場上出現(xiàn)了“相變換熱器”，該換熱器在一定程度上解決了酸露腐蝕問題，可以把排煙溫度降低到130°C，但是相變換熱器的換熱器通常采用高頻翅片管，加上換熱管布置不合理，導(dǎo)致容易產(chǎn)生磨損和堵灰，并且其換熱效率低，從而使得換熱器的體積龐大，耗材量急劇上升。再者，相變換熱器的放熱端使用管殼式換熱器或者與換熱器相同的結(jié)構(gòu)方式，使得相變換熱器不得不進(jìn)行間接式換熱，導(dǎo)致其換熱效率再一次降低。在同等條件下，從熱換原理的比較上看，相變換熱器間接換熱的換熱效率永遠(yuǎn)比不上普通換熱器的一次換熱的效率，造成相變換熱器在市場競爭力大大下降。因此，即便是使用相變換熱器，也難以保證鍋爐的能源利用率并有效防止換熱設(shè)備被酸露腐蝕。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提出一種傳熱界面溫度可控可調(diào)煙氣余熱回收裝置，以使鍋爐尾部換熱面不產(chǎn)生酸露腐蝕，又能降低排煙溫度，盡量回收煙氣熱量，同時(shí)避免了將相變換熱器因堵灰、磨損、換熱效率低而導(dǎo)致的體積和耗材量大等問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]傳熱界面溫度可控可調(diào)煙氣余熱回收裝置，包括換熱器、汽液混合加熱器、汽液分離罐和用于調(diào)控鍋爐煙氣余熱的控制器，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由所述換熱器排至外界，所述換熱器一側(cè)的底部設(shè)有換熱介質(zhì)入口，另一側(cè)的頂部設(shè)有換熱介質(zhì)出口，所述換熱介質(zhì)出口設(shè)有連接至汽液混合加熱器的上升管，所述汽液混合加熱器的一端設(shè)有供外部水量輸入的進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)有控制閥，所述汽液混合加熱器的另一端設(shè)有連接至汽液分離罐頂部的總管，所述汽液分離罐的底部設(shè)有連接回所述換熱介質(zhì)入口的下降管和連接至外界的余熱輸出管，下降管上設(shè)有測溫儀，所述控制器的輸入端與測溫儀相連，控制器的輸出端與所述控制閥相連。
[0007]鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由換熱器時(shí)，換熱介質(zhì)吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，產(chǎn)生蒸汽后沿著上升管到達(dá)汽液混合加熱器，外部通入的適量的水與蒸汽混合，使得水吸收蒸汽的熱量后溫度上升，而蒸汽發(fā)熱后變成冷凝水，被加熱的水和冷凝水一起匯合到汽液分離罐，經(jīng)過分離后一部分水經(jīng)余熱輸出管輸出，供用戶使用，另一部分水通過下降管回到換熱器中，形成換熱介質(zhì)的流動(dòng)循環(huán)，而控制器根據(jù)測溫儀檢測的回流的水的溫度，改變控制閥的開度，調(diào)節(jié)與蒸汽混合的水量，從而控制回流至換熱器的水的溫度，使換熱器的最低壁面溫度高于酸露點(diǎn)，同時(shí)盡可能吸收煙氣余熱。該裝置結(jié)構(gòu)合理，能夠在鍋爐煙氣余熱利用改造中，大幅降低煙氣的排煙溫度，使大量的中低溫?zé)崮鼙挥行Щ厥?，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)利益。
[0008]所述汽液分離罐上還設(shè)有液位監(jiān)視儀，所述控制器還設(shè)有另一輸入端并與液位監(jiān)視儀相連。能采集汽液分離器罐的液位，及時(shí)調(diào)整輸入的水量，保證汽液分離罐的安全。
[0009]所述換熱器內(nèi)設(shè)置有多條并排的、供鍋爐煙氣通過的SP換熱管，換熱介質(zhì)從相鄰SP換熱管之間流過。能使流過SP換熱管表面的流體產(chǎn)生劇烈紊流，破壞邊界層，提高對流換熱系數(shù)，并且該管束利用了管子自支撐形成整體的原理，避免了采用折流板造成流體流場不均勻、阻力大、組裝困難等情況出現(xiàn)。
[0010]所述汽液分離罐的頂部還設(shè)有過壓泄壓器。能在汽液分離罐內(nèi)的壓力上升到臨界值時(shí)，打開過壓泄壓器，確保設(shè)備安全。
[0011]所述上升管上還設(shè)有止逆閥。能防止被加熱的水倒流至換熱器內(nèi)。
[0012]所述汽液分離罐的底部還設(shè)有排污管。能在設(shè)備檢修時(shí)，打開排污管排污。
[0013]所述下降管上設(shè)有進(jìn)液閥。能控制流回?fù)Q熱器的水的流量。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]第一，能夠在鍋爐余熱利用改造中，大幅降低煙氣的排煙溫度，使大量的中低溫?zé)崮鼙挥行Щ厥眨a(chǎn)生十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益；
[0016]第二，在降低排煙溫度的同時(shí)，保證換熱設(shè)備上金屬受熱面璧面溫度處于較高的溫度水平，遠(yuǎn)離酸露點(diǎn)的附屬區(qū)域，從根本上避免了結(jié)露腐蝕和由此發(fā)生的堵灰，大幅降低設(shè)備的維修成本；
[0017]第三，實(shí)現(xiàn)了換熱器金屬傳熱界面最低壁面溫度處于可控可調(diào)狀態(tài)，余熱回收裝置具有相當(dāng)幅度的調(diào)節(jié)能力，使排煙溫度和璧面溫度保持相對穩(wěn)定，并能適應(yīng)鍋爐的燃料品種以及負(fù)荷的變化；
[0018]第四，保留了熱管換熱器所具有的一次換熱的高效傳熱特性的同時(shí)，可通過排氣操作有效的解決相變換熱器的老化問題，大大延長了設(shè)備的使用壽命；
[0019]第五，能夠在進(jìn)行余熱回收的同時(shí)進(jìn)行除塵減霾，提高了保護(hù)環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖標(biāo)記說明:1、總管；2、過壓泄壓器；3、液位監(jiān)視儀；4、汽液分離罐；5、余熱輸出管；6、排污管；7、下降管；8、汽液混合加熱器；9、控制閥；10、止逆閥；11、控制器；12、換熱器；13、進(jìn)液閥；14、測溫儀；15、上升管；16、進(jìn)水管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1所示，傳熱界面溫度可控可調(diào)煙氣余熱回收裝置，包括換熱器12、汽液混合加熱器8、汽液分離罐4和用于調(diào)控鍋爐煙氣余熱的控制器11，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由所述換熱器12排至外界，所述換熱器12 —側(cè)的底部設(shè)有換熱介質(zhì)入口，另一側(cè)的頂部設(shè)有換熱介質(zhì)出口，所述換熱介質(zhì)出口設(shè)有連接至汽液混合加熱器8的上升管15，所述汽液混合加熱器8的一端設(shè)有供外部水量輸入的進(jìn)水管16，進(jìn)水管16上設(shè)有控制閥9，所述汽液混合加熱器8的另一端設(shè)有連接至汽液分離罐4頂部的總管I，所述汽液分離罐4的底部設(shè)有連接回所述換熱介質(zhì)入口的下降管7和連接至外界的余熱輸出管5，下降管7上設(shè)有測溫儀14，所述控制器11的輸入端與測溫儀14相連，控制器11的輸出端與所述控制閥9相連。
[0025]鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由換熱器12時(shí)，換熱介質(zhì)吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，產(chǎn)生蒸汽后沿著上升管15到達(dá)汽液混合加熱器8，外部通入的適量的水與蒸汽混合，使得水吸收蒸汽的熱量后溫度上升，而蒸汽發(fā)熱后變成冷凝水，被加熱的水和冷凝水一起匯合到汽液分離罐4，經(jīng)過分離后一部分水經(jīng)余熱輸出管5輸出，供用戶使用，另一部分水通過下降管7回到換熱器12中，形成換熱介質(zhì)的流動(dòng)循環(huán)，而控制器11根據(jù)測溫儀14檢測的回流的水的溫度，改變控制閥9的開度，調(diào)節(jié)與蒸汽混合的水量，從而控制回流至換熱器12的水的溫度，使換熱器12的最低壁面溫度高于酸露點(diǎn)，同時(shí)盡可能吸收煙氣余熱。
[0026]優(yōu)選地，所述汽液分離罐4上還設(shè)有液位監(jiān)視儀3，所述控制器11還設(shè)有另一輸入端并與液位監(jiān)視儀3相連；所述換熱器12內(nèi)設(shè)置有多條并排的、供鍋爐煙氣通過的SP換熱管，換熱介質(zhì)從相鄰SP換熱管之間流過；所述汽液分離罐4的頂部還設(shè)有過壓泄壓器2 ;所述上升管15上還設(shè)有止逆閥10 ;所述汽液分離罐4的底部還設(shè)有排污管6 ;所述下降管7上設(shè)有進(jìn)液閥13。
[0027]SP換熱管，指的是形狀特別的和具有螺旋狀的換熱管，英文全稱為:specialspiral。該換熱管是根據(jù)不同工藝場所需要，通過特制專用機(jī)器平臺(tái)把普通光