[发明专利]一种相变换热装置及其换热方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热装置及其换热方法，尤其是涉及一种相变换热装置及其换热方法，主要用于电厂锅炉、工业炉窑等领域中，能够回收利用余热和余能。

背景技术

电厂锅炉、工业炉窑排放的烟气中含有三氧化硫（SO₃），排烟温度过低会导致换热器受热面的壁面发生酸露腐蚀和堵灰，所以排放的烟气温度不宜太低，但是即使烟气以较高的温度排放，受热面也普遍存在不同程度的腐蚀和堵灰现象。

复合相变换热器与卧式相变换热器均可在保证最低壁面温度高于烟气酸露点的前提下大幅度降低排烟温度，但是复合相变换热器的液位在吸热管排中，决定其吸热管排只能竖直置于烟道中，即复合相变换热器只能布置于水平烟道上，应用范围受到限制。如公开日为2012年07月25日，公开号为CN102607010A的中国专利中，公开了一种复合相变换热系统，该复合相变换热系统用于锅炉尾部烟气余热回收，其包括依次连接的单相换热器和真空相变换热器，锅炉尾部烟气依次通过单相换热器和真空相变换热器，实现烟气余热的回收，但是，该复合相变换热器只能布置于水平烟道上。

卧式相变换热器液位位于放热段，导致部分放热管排浸于水中，使得换热效果不理想，且运行时当汽水混合物进入放热段与放热段中的水撞击，会使放热段产生强烈的震动，安全性能有待提高。如公开日为2010年12月08日，公开号为CN101907413A的中国专利中，公开了一种卧式相变换热器，该卧式相变换热器就存在上述问题。

综上所述，目前还没有一种结构设计合理，性能安全可靠，换热效果强，既能避免发生低温腐蚀，又能大幅度回收烟气余热，且能布置于烟道任何位置的相变换热装置及其换热方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能安全可靠，传热效果强，便于安装、拆卸和维护，可布置于烟道任何位置的相变换热装置及其换热方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该相变换热装置的结构特点在于：包括放热段筒体、放热段排污管、下降管缓冲罐、下降管、壁温测温仪、下降管集箱、吸热管排、终端控制器、上升管集箱、上升管、高温出水管、放热段封头、低温进水管、注水管、放热管排、安全阀、放热段排气管、液位计、低温水量调节阀、上升管接管和下降管接管，所述放热段筒体中为一个放热腔，该放热段筒体的一侧为开口，所述放热段排污管安装在放热段筒体的底部，所述安全阀和放热段排气管均安装在放热段筒体的顶部，该放热段排污管、安全阀和放热段排气管均与放热段筒体中的放热腔连通；所述放热管排安装在放热段筒体的放热腔中，该放热管排的进口和出口均位于放热段筒体的开口位置，所述放热段封头中设置有隔板，该放热段封头通过隔板分成相互独立的低温腔和高温腔，所述放热段封头固定在放热段筒体的开口上，所述放热管排的进口和放热段封头的低温腔连通，该放热管排的出口和放热段封头的高温腔连通；所述低温进水管和高温出水管均安装在放热段封头上，该低温进水管和高温出水管分别和放热段封头中的低温腔和高温腔连通，所述低温水量调节阀安装在低温进水管上，所述注水管的一端安装在放热段筒体上，该注水管的一端和放热段筒体的放热腔连通，所述注水管的另一端安装在低温进水管上；所述下降管缓冲罐安装在放热段筒体的底部，该下降管缓冲罐和放热段筒体的放热腔连通，所述液位计安装在下降管缓冲罐中，所述下降管接管的一端连接在下降管缓冲罐上，该下降管接管的另一端连接在下降管的一端，所述下降管的另一端连接在下降管集箱上，所述吸热管排的一端连接在下降管集箱上，该吸热管排的另一端连接在上升管集箱上，所述上升管的一端连接在上升管集箱上，该上升管的另一端连接在上升管接管的一端，所述上升管接管的另一端安装在放热段筒体的底部，该上升管接管的另一端和放热段筒体的放热腔连通；所述壁温测温仪安装在下降管上，该壁温测温仪和低温水量调节阀均通过导线连接在终端控制器上。由此使得本发明中的相变换热装置的结构设计合理，安全可靠，传热效果强，拆卸维护方便，可布置于烟道的任何位置。

作为优选，本发明所述放热段封头中的低温腔和高温腔分别位于放热段封头的上半部分和下半部分，所述低温进水管和高温出水管分别安装在放热段封头的顶部和底部。

作为优选，本发明所述放热段封头通过法兰安装在放热段筒体的开口上。

作为优选，本发明所述放热段排气管上设置有两个排气阀。

作为优选，本发明所述放热段排污管上设置有两个排污阀。