專利名稱：一種基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及安全可控的強化傳熱技術領域，具體地，本實用新型涉及ー種基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)。
背景技術：
在國內(nèi)外強化傳熱技術以及專用于余熱回收利用的技術中，利用汽體凝結和液體沸騰蒸發(fā)換熱系數(shù)高且溫度均勻的特點，開發(fā)出許多高效相變換熱技木。分控相變技木通過將傳統(tǒng)統(tǒng)ー的相變換熱過程分為獨立的単元和不同過程，根據(jù)需要分別控制不同単元的相變參數(shù)，從而使得相變換熱的適應性和經(jīng)濟性得到很大的提高。分控相變換熱系統(tǒng)可根據(jù)不同的使用條件，開發(fā)出不同的系統(tǒng)方案，以獲得最佳的效 果O對于熱源換熱器尾部換熱面來說，回收煙氣的排煙溫度較低，往往已接近煙氣的酸露點，因而對換熱器壁溫的控制要求更高；在申請?zhí)枮?01110177569. 1，主題為“ー種基于兩級汽液換熱器的分控相變換熱系統(tǒng)及換熱方法”的專利中，公開了ー種實現(xiàn)了分控相變的方法，較好地解決了冷凝液過冷以及蒸汽過熱的問題。但是在該實用新型中系統(tǒng)控制冷凝液過冷度時，主要靠冷凝液與熱源換熱器產(chǎn)生的蒸汽換熱，熱源換熱負荷較低時，產(chǎn)生的蒸汽量不足，對過冷度的控制就有限；另外，之前系統(tǒng)的過冷液與蒸汽換熱在升壓泵前，在低負荷時，相對熱源換熱器的蒸發(fā)液仍然有過冷度；有過冷度的冷凝液直接進入外部煙氣溫度較低的熱源換熱器的末級受熱面，末級受熱面發(fā)生低溫腐蝕的幾率増大；熱源換熱器水位控制采用了水位計和液流調(diào)節(jié)閥，系統(tǒng)較為復雜，且液流調(diào)節(jié)閥關閉時升壓泵易于發(fā)生汽蝕；熱源換熱器換熱控制多采用內(nèi)部循環(huán)エ質(zhì)的參數(shù)來控制換熱器壁溫，對于熱流通量比較小或比較穩(wěn)定的エ況較好，壁溫控制也比較穩(wěn)定，但對于熱流通量變化較大的エ況，壁溫波動范圍也較大，因而設定的被調(diào)エ質(zhì)參數(shù)就可能常在最佳范圍之外，影響系統(tǒng)的最佳經(jīng)濟性和安全性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為了克服上述問題，提供了一種基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)包括冷源換熱器11、熱源換熱器、汽液換熱器21和貯液箱14，其中，冷源換熱器11的上集箱經(jīng)汽液換熱器出汽管10與汽液換熱器21相連通；冷源換熱器11的下集箱和貯液箱14的下部液側分別經(jīng)冷凝液管16與汽液換熱器21相連通；貯液箱14的上部汽側與冷源換熱器11的上集箱相連通，冷凝液管16上設有冷凝液溫度傳感器15，所述熱源換熱器上設有溫度傳感器；所述熱源換熱器包括串聯(lián)設置的低溫級熱源換熱器4和高溫級熱源換熱器25，所述低溫級熱源換熱器4和高溫級熱源換熱器25上的汽側連通管合并為蒸汽管9與汽液換熱器21的汽側進汽ロ相連通；所述汽液換熱器21的液側出ロ通過汽液換熱器出液管23與高溫級熱源換熱器25的上集箱相連通，并經(jīng)高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4后通過溢流管3與貯液箱14的上部汽側連通；所述溢流管道3上設置ー級或多級液封裝置26，用于不同相變參數(shù)的熱源換熱器與冷源換熱器相隔離；所述的蒸汽管9上設置汽流調(diào)節(jié)閥8，用于調(diào)節(jié)蒸汽管9內(nèi)蒸汽的流量，所述汽流調(diào)節(jié)閥8與汽流調(diào)節(jié)閥控制器7通訊相聯(lián)。作為上述方案的一種改進，所述低溫級熱源換熱器4的上集箱與高溫級熱源換熱器25的上集箱通過汽側連通管連通，低溫級熱源換熱器
4的下集箱與高溫級熱源換熱器25的下集箱通過液側連通管5連通；或者，所述低溫級熱源換熱器4的上集箱經(jīng)液側連通管5與高溫級熱源換熱器25的下集箱連通；或者，低溫級熱源換熱器4的下集箱經(jīng)液側連通管5與高溫級熱源換熱器25的的上集箱連通。作為上述方案的又ー種改迸，所述低溫級熱源換熱器4和溢流管道3之間設置貯液容器1，貯液容器I的汽側和液側分別與低溫級熱源換熱器4的上集箱和下集箱連通。所述溢流管道3或貯液容器I上設有溢水調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)熱源換熱器內(nèi)的水位，使蒸發(fā)相變換熱效率達到最佳狀態(tài)。作為上述方案的再一種改進，所述汽液換熱器21汽側的進汽ロ設置外接蒸汽管20)，外接蒸汽管20上設有外接汽流調(diào)節(jié)閥19 ;所述外接汽流調(diào)節(jié)閥19與外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18和汽流調(diào)節(jié)閥8通訊相連。作為上述方案的再一種改進，所述靠近冷源換熱器11的汽液換熱器出汽管10上設有冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器12，用于測量冷源換熱器內(nèi)部汽體壓力，所述汽流調(diào)節(jié)閥8前的蒸汽管9上連接安裝熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6，用于測量反映熱源換熱器內(nèi)部汽體壓力；所述低溫級熱源換熱器4的換熱器外壁上設有熱源換熱器壁溫傳感器2，用于測量低溫級熱源換熱器外壁溫度；所述汽液換熱器出液管23上設有汽液換熱器出液溫度傳感器22，用于測量汽液換熱器出液溫度；所述貯液箱14和汽液換熱器21之間的冷凝液管16上設有升壓泵17，所述冷源換熱器11和升壓泵17之間的冷凝液管16上設有冷凝液溫度傳感器15，用于測量冷源換熱器11流出冷凝液的溫度；所述冷源換熱器11的上集箱上設置冷源換熱器排空閥，用于排出系統(tǒng)積存的不凝結氣體；所述升壓泵17出ロ處的冷凝液管16上設置排液管，用于系統(tǒng)內(nèi)液體排出系統(tǒng)；所述汽液換熱器出汽管10可連接一路蒸汽管與冷源換熱器11的下聯(lián)箱連通，能使蒸汽從冷源換熱器11的下聯(lián)箱進入冷源換熱器11，這更有利于降低冷凝液的過冷度和排空冷源換熱器11內(nèi)的不凝氣體。作為上述方案的還ー種改進，所述溢流管道3上設置ー級或多級液封裝置26，用于不同相變參數(shù)的熱源換熱器與冷源換熱器相隔離；所述溢流管道3或貯液容器I上設有溢水調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)熱源換熱器內(nèi)的水位，使蒸發(fā)相變換熱效率達到最佳狀態(tài)。本實用新型還提供了ー種分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)的換熱方法，所述方法包括以下步驟I)熱源流體24依次流經(jīng)高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4外表面，將熱量傳遞給其內(nèi)部的蒸發(fā)液，使蒸發(fā)液蒸發(fā)為蒸汽，所述蒸汽分別由高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4的上集箱流經(jīng)汽側連通管匯總進入到蒸汽管9，所述蒸汽經(jīng)汽流調(diào)節(jié)閥8進入汽液換熱器21，與流經(jīng)汽液換熱器21的冷凝液換熱，將部分熱量傳遞給冷凝液后經(jīng)汽液換熱器出汽管10進入冷源換熱器11，通過冷源換熱器11蒸汽將熱量傳遞給流經(jīng)冷源換熱器11外表面的冷源流體13，所述蒸汽凝結為冷凝液；2)步驟I)中所述的蒸汽凝結得到的冷凝液以及貯液箱14中的冷凝液經(jīng)冷凝液管16進入汽液換熱器21與流經(jīng)的蒸汽換熱，降低了過冷度，隨后經(jīng)汽液換熱器出液管23依次進入高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4，在高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換·熱器4中部分冷凝液蒸發(fā)為蒸汽進入蒸汽管9后實現(xiàn)步驟I)所述的循環(huán)，剰余的冷凝液經(jīng)溢流管道3和液封裝置26進入貯液箱14中實現(xiàn)冷凝液的再循環(huán)；其中，所述氣流調(diào)節(jié)閥8通過熱源換熱器壁溫傳感器2和熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量信號綜合運算后進行控制。作為上述方案的一種改進，所述步驟2)中高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4中剰余的冷凝液進入貯液容器I的冷凝液經(jīng)溢流管道3和液封裝置26進入貯液箱14，然后回到冷凝液管16再次循環(huán)。作為上述方案的又一種改進，所述氣流調(diào)節(jié)閥8由氣流調(diào)節(jié)閥控制器7來控制開度，氣流調(diào)節(jié)閥控制器7根據(jù)熱源換熱器壁溫傳感器2和熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量信號運算后來實施控制；當熱源換熱器壁溫傳感器2測量的溫度與氣流調(diào)節(jié)閥控制器的設定值發(fā)生偏差，則氣流調(diào)節(jié)閥控制器根據(jù)該偏差進行運算，計算出相應的用于糾正該運行偏差的調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥的開度值，同時氣流調(diào)節(jié)閥控制器根據(jù)微分運算熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量值的變化率，計算出相應調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥的開度值，將上述兩個值求和，得到最終調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥開度的輸出控制值；該控制值用于糾正偏差，使測量值與設定值保持一致；熱源換熱器壁溫傳感器2的溫度設定值高于熱源煙氣酸露點2 30°C ；通過氣流調(diào)節(jié)閥控制器的微分運算熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量值的變化率，發(fā)出調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥開度的指令，以提高控制熱源換熱器內(nèi)相變換熱參數(shù)的速度，保障熱源換熱器的換熱面壁溫有足夠的安全余量，不發(fā)生低溫腐蝕。作為上述方案的還ー種改進，所述外接汽流調(diào)節(jié)閥19由外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18來控制開度，外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18根據(jù)汽液換熱器出液溫度傳感器22測量信號進行控制；或者根據(jù)冷凝液溫度傳感器15的測量信號進行控制；或者根據(jù)液側連通管5上安裝的溫度傳感器測量的液體溫度信號進行控制；當測量的溫度與外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18的設定值發(fā)生偏差，則外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18根據(jù)該偏差進行運算，計算出相應用于糾正該運行偏差的調(diào)節(jié)外接汽流調(diào)節(jié)閥19的開度值，作為控制值輸出，調(diào)節(jié)外接汽流調(diào)節(jié)閥19的開度，使測量值與設定值保持一致；外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18的溫度設定值高于熱源煙氣酸露點I 15°C ；將冷凝液溫度傳感器15測得的溫度與冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器12測得壓カ對應的飽和溫度比較，若偏差超過設定值，將發(fā)出過冷度大報警信號，并提示及時排出冷源換熱器內(nèi)的不凝氣體。本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型將熱源煙氣側的吸熱換熱器分級設置，并且改變常規(guī)的并聯(lián)設置，將吸熱換熱器設置為兩個或多個串聯(lián)設置的換熱器，其中包括高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4，系統(tǒng)中的冷凝液從高溫級熱源換熱器25汽側空間進入有利于降低冷凝液的過冷度，同時與熱源流體24發(fā)生熱交換，進ー步降低冷凝液的過冷度，然后熱源流體24 流經(jīng)低溫級熱源換熱器4時雖然溫度有所下降，但是由于進入低溫級熱源換熱器4的冷凝液溫度較高，因此低溫級熱源換熱器4也不會發(fā)生腐蝕，因此，在本實用新型中通過串聯(lián)設置換熱器，使接近飽和溫度的液體再進入低溫級熱源換熱器吋，能保障低溫級熱源換熱器不受低溫腐蝕的損害。本實用新型引入外接汽源，將汽液換熱器21置于升壓泵17之后，可在冷源流體13和熱源流體24溫度不在設計值時，降低冷凝液相對于熱源換熱器壓カ的過冷度，有利于保護高溫級熱源換熱器25不受低溫腐蝕的損害。同時由于泵前液溫較低，升壓泵17發(fā)生汽蝕的幾率減低。另外，本實用新型的外接氣源系統(tǒng)可隨時提高分控相變系統(tǒng)內(nèi)部壓力，増加系統(tǒng)內(nèi)排出不凝氣體的靈活性，當冷源換熱器內(nèi)壓カ提高到一定值時，設有水封的排空系統(tǒng)自動克服水封的水柱壓カ將氣體排出系統(tǒng)。當壓カ降低到定值時，水封重新建立，避免外部空氣進入到系統(tǒng)內(nèi)，從而提聞系統(tǒng)的換熱效率和設備壽命。本實用新型采用低溫級熱源換熱器4的壁溫和內(nèi)部壓力作為調(diào)節(jié)汽流調(diào)節(jié)閥8的綜合控制信號源，對于熱流通量變化較大的エ況適應性增強，系統(tǒng)的最佳經(jīng)濟性和安全性得到提聞。本實用新型采用貯液容器I溢液控制的方式來控制熱源換熱器內(nèi)的最佳液位，系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、可靠。冷凝液溢流回到貯液箱14，再進入升壓泵17，形成冷凝液再循環(huán)系統(tǒng)，一定循環(huán)倍率的冷凝液通過反復與蒸汽換熱，有利于降低冷凝液的過冷度。同時再循環(huán)系統(tǒng)可避免水泵流量低于最小流量，有利于防止升壓泵17的汽蝕。本實用新型通過汽液換熱器出液溫度傳感器22測量的溫度等，來控制外接汽源的供汽量，可自動適應機組運行參數(shù)的改變，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性。本實用新型通過將冷凝液溫度傳感器15測得的溫度與冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器12測得壓カ比較，可判斷冷源換熱器內(nèi)不凝氣體的數(shù)量，為及時排氣提高系統(tǒng)換熱效率提供了監(jiān)控手段。

圖I為本實用新型的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)的結構示意圖。I、貯液容器2、熱源換熱器壁溫傳感器3、溢流管道4、低溫級熱源換熱器5、液側連通管6、熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器[0047]7、汽流調(diào)節(jié)閥控制器8、汽流調(diào)節(jié)閥9、蒸汽管10、汽液換熱器出汽管11、冷源換熱器12、冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器13、冷源流體14、貯液箱 15、冷凝液溫度傳感器16、冷凝液管17、升壓泵18、外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器19、外接汽流調(diào)節(jié)閥20、外接蒸汽管21、汽液換熱器22、汽液換熱器出液溫度傳感器23、汽液換熱器出液管24、熱源流體 25、高溫級熱源換熱器26、液封裝置具體實施方式
根據(jù)本實用新型的分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括汽液換熱器21、低溫級熱源換熱器4、高溫級熱源換熱器25和冷源換熱器11，所述系統(tǒng)還包括汽流調(diào)節(jié)閥8，外接汽流調(diào)節(jié)閥19，貯液容器I ;低溫級熱源換熱器4的上集箱與高溫級熱源換熱器25的上集箱通過汽側連通管連通，低溫級熱源換熱器4的下集箱與高溫級熱源換熱器25的的下集箱通過液側連通管5連通；也可以通過液側連通管5連通低溫級熱源換熱器4的上集箱與高溫級熱源換熱器25的的下集箱；或者通過液側連通管5連通低溫級熱源換熱器4的下集箱與高溫級熱源換熱器25的的上集箱；前述熱源換熱器的上集箱汽側連通管通過蒸汽管9與汽液換熱器21的汽側進汽ロ相連通，汽液換熱器出汽管10使汽液換熱器21的汽側出汽ロ與冷源換熱器11的上集箱相連通；汽流調(diào)節(jié)閥8安裝在蒸汽管9上，汽流調(diào)節(jié)閥8與汽流調(diào)節(jié)閥控制器18通訊相聯(lián)；汽液換熱器21汽側的進汽ロ連接著外接蒸汽管20，外接蒸汽管20上安裝有外接汽流調(diào)節(jié)閥19 ;外接汽流調(diào)節(jié)閥19與外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18和汽流調(diào)節(jié)閥8通訊相聯(lián)；冷凝液管16連通著汽液換熱器21的液側入口與冷源換熱器11的下集箱，升壓泵17安裝在冷凝液管16上；汽液換熱器21的液側出口通過汽液換熱器出液管23與高溫級熱源換熱器25的上集箱相連通；貯液箱14的上部汽側與冷源換熱器11的上集箱相連通，貯液箱14的下部液側與冷源換熱器11和升壓泵17之間的冷凝液管16相連通；貯液容器I的上部汽側與低溫級熱源換熱器4的上集箱連通，貯液容器I的下部液側與低溫級熱源換熱器4的下集箱連通，貯液容器I的上部通過溢流管道3與貯液箱14的上部汽側相聯(lián)；在溢流管道3上可安裝一級或多級液封裝置26，以確保不同相變參數(shù)的熱源換熱器與冷源換熱器相隔離；通過在溢流管道3或貯液容器I上安裝溢水調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)熱源換熱器內(nèi)的水位，確保使蒸發(fā)相變換熱效率達到最佳狀態(tài)。所述冷源換熱器11的上集箱上設置冷源換熱器排空閥，用于排出系統(tǒng)積存的不凝結氣體；在所述汽流調(diào)節(jié)閥8前的蒸汽管9上連接安裝有測量反映熱源換熱器內(nèi)部汽體壓力的熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6，所述低溫級熱源換熱器4的換熱器外壁上安裝有測量熱源換熱器外壁溫度的熱源換熱器壁溫傳感器2 ；[0064]在靠近冷源換熱器11的汽液換熱器出汽管10上連接安裝有測量冷源換熱器內(nèi)部汽體壓力的冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器12，在冷凝液管16靠近冷源換熱器11的位置連接安裝有測量冷源換熱器11流出冷凝液的溫度的冷凝液溫度傳感器15 ;冷凝液溫度傳感器15也可安裝在升壓泵17和汽液換熱器21之間的冷凝液管16上；汽液換熱器出液管23上連接安裝有測量汽液換熱器出液溫度的汽液換熱器出液溫度傳感器22。汽液換熱器出汽管10可連接一路蒸汽管與冷源換熱器11的下聯(lián)箱連通，能使蒸汽從冷源換熱器11的下聯(lián)箱進入冷源換熱器11，這更有利于降低冷凝液的過冷度和排空冷源換熱器11內(nèi)的不凝氣體。在冷凝液管16靠近升壓泵17出口的位置可設置排液管，以便系統(tǒng)內(nèi)液體排出系統(tǒng)。所述分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)啟動后，熱源流體24依次流經(jīng)高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4外表面，同時將熱量傳遞給其內(nèi)部的蒸發(fā)液，使蒸發(fā)液蒸發(fā)為蒸汽，該蒸汽分別由高溫級熱源換熱器25和低溫級熱源換熱器4的上集箱流經(jīng)汽側連通管匯總進入到蒸汽管9 ；隨后該蒸汽經(jīng)汽流調(diào)節(jié)閥8進入汽液換熱器21，與流經(jīng)汽液換熱器21的冷凝液換熱，將部分熱量傳遞給冷凝液后經(jīng)汽液換熱器出汽管10進入冷源換熱器11，通過冷源換熱器11蒸汽將熱量傳遞給流經(jīng)冷源換熱器11外表面的冷源流體13，凝結為冷凝液；該冷凝液經(jīng)冷凝液管16和升壓泵17升壓后進入前述汽液換熱器21與流經(jīng)的蒸汽換熱，降低了過冷度，隨后經(jīng)汽液換熱器出液管23進入高溫級熱源換熱器25，一部分冷凝液在高溫級熱源換熱器25蒸發(fā)進行下一循環(huán)，另一部分冷凝液經(jīng)液側連通管5進入低溫級熱源換熱器4，進入低溫級熱源換熱器4的冷凝液一部分蒸發(fā)進行下一循環(huán)，另一部分進入貯液容器I ;進入貯液容器I的冷凝液經(jīng)溢流管道3和液封裝置26進入貯液箱14，然后回到冷凝液管16再次循環(huán)；當外接汽流調(diào)節(jié)閥19開啟時，外接蒸汽經(jīng)外接蒸汽管20和外接汽流調(diào)節(jié)閥19進入汽液換熱器21汽側，然后與流經(jīng)汽液換熱器21的冷凝液換熱，將部分熱量傳遞給冷凝液后經(jīng)汽液換熱器出汽管10進入冷源換熱器11，加入到系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)。本實用新型的分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)的控制方法為氣流調(diào)節(jié)閥8由氣流調(diào)節(jié)閥控制器7來控制開度，氣流調(diào)節(jié)閥控制器7根據(jù)熱源換熱器壁溫傳感器2和熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量信號綜合運算后來實施控制；當熱源換熱器壁溫傳感器2測量的溫度與氣流調(diào)節(jié)閥控制器的設定值發(fā)生偏差，則氣流調(diào)節(jié)閥控制器根據(jù)該偏差進行運算，計算出相應可糾正該運行偏差的調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥的開度值，同時氣流調(diào)節(jié)閥控制器根據(jù)微分運算熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量值的變化率，計算出相應調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥的開度值，將上述兩個值求和即為最終調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥開度的輸出控制值；該控制值可糾正偏差，使測量值與設定值保持一致；熱源換熱器壁溫傳感器2的溫度設定值高于熱源煙氣酸露點2 30°C ;通過氣流調(diào)節(jié)閥控制器的微分運算熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器6的測量值的變化率，可快速發(fā)出調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥開度的指令，以提高控制熱源換熱器內(nèi)相變換熱參數(shù)的速度，保障熱源換熱器的換熱面壁溫有足夠的安全余量，不發(fā)生低溫腐蝕；外接汽流調(diào)節(jié)閥19由外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18來控制開度，外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18根據(jù)汽液換熱器出液溫度傳感器22測量信號來實施控制；當汽液換熱器出液溫度傳感器22測量的溫度與外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18的設定值發(fā)生偏差，則外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18根據(jù)該偏差進行運算，計算出相應可糾正該運行偏差的調(diào)節(jié)外接汽流調(diào)節(jié)閥19的開度值，作為控制值輸出，調(diào)節(jié)外接汽流調(diào)節(jié)閥19的開度，使測量值與設定值保持一致；外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器18的溫度設定值高于熱源煙氣酸露點I 15°C ；將冷凝液溫度傳感器15測得的溫度與冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器12測得壓カ對應的飽和溫度比較，若偏差超過設定值，將發(fā)出過冷度大報警信號，并提示及時排出冷源換熱器內(nèi)的不凝氣體。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括冷源換熱器(11)、熱源換熱器、汽液換熱器(21)和貯液箱(14)，其中，冷源換熱器(11)的上集箱經(jīng)汽液換熱器出汽管(10)與汽液換熱器(21)相連通；冷源換熱器(11)的下集箱和貯液箱(14)的下部液側分別經(jīng)冷凝液管(16)與汽液換熱器(21)相連通；貯液箱(14)的上部汽側與冷源換熱器(11)的上集箱相連通，冷凝液管(16)上設有冷凝液溫度傳感器(15);所述熱源換熱器上設有溫度傳感器，其特征在干， 所述熱源換熱器包括串聯(lián)設置的低溫級熱源換熱器(4)和高溫級熱源換熱器(25)，所述低溫級熱源換熱器(4)和高溫級熱源換熱器(25)上的汽側連通管合并為蒸汽管(9)與汽液換熱器(21)的汽側進汽ロ相連通； 所述汽液換熱器(21)的液側出口通過汽液換熱器出液管(23)與高溫級熱源換熱器(25)的上集箱相連通，并經(jīng)高溫級熱源換熱器(25)和低溫級熱源換熱器(4)后通過溢流管(3)與貯液箱(14)的上部汽側連通； 所述的蒸汽管(9)上設置汽流調(diào)節(jié)閥(8)，用于調(diào)節(jié)蒸汽管(9)內(nèi)蒸汽的流量，所述汽流調(diào)節(jié)閥(8)與汽流調(diào)節(jié)閥控制器(7)通訊相聯(lián)。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在干， 所述低溫級熱源換熱器(4)的上集箱與高溫級熱源換熱器(25)的上集箱通過汽側連通管連通，低溫級熱源換熱器(4)的下集箱與高溫級熱源換熱器(25)的下集箱通過液側連通管(5)連通； 或者， 所述低溫級熱源換熱器(4)的上集箱經(jīng)液側連通管(5)與高溫級熱源換熱器(25)的下集箱連通； 或者， 所述低溫級熱源換熱器(4)的下集箱經(jīng)液側連通管(5)與高溫級熱源換熱器(25)的的上集箱連通。
3.根據(jù)權利要求I所述的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫級熱源換熱器(4)和溢流管道(3)之間設置貯液容器(I)，貯液容器(I)的汽側和液側分別與低溫級熱源換熱器(4)的上集箱和下集箱連通。
4.根據(jù)權利要求I所述的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在干， 所述溢流管道(3)上設置ー級或多級液封裝置(26)，用于不同相變參數(shù)的熱源換熱器與冷源換熱器相隔離； 所述溢流管道(3)或貯液容器(I)上設有溢水調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)熱源換熱器內(nèi)的水位。
5.根據(jù)權利要求I所述的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述汽液換熱器(21)汽側的進汽ロ設置外接蒸汽管(20)，外接蒸汽管(20)上設有外接汽流調(diào)節(jié)閥(19);所述外接汽流調(diào)節(jié)閥(19)與外接汽流調(diào)節(jié)閥控制器(18)和汽流調(diào)節(jié)閥(8)通訊相連。
6.根據(jù)權利要求I所述的基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)，其特征在干， 所述汽流調(diào)節(jié)閥(8)前的蒸汽管(9)上連接安裝熱源換熱器內(nèi)壓カ傳感器出)，用于測量反映熱源換熱器內(nèi)部汽體壓力；所述低溫級熱源換熱器(4)的換熱器外壁上設有熱源換熱器壁溫傳感器(2)，用于測量低溫級熱源換熱器外壁溫度； 所述靠近冷源換熱器(11)的汽液換熱器出汽管(10)上設有冷源換熱器內(nèi)壓カ傳感器(12)，用于測量冷源換熱器內(nèi)部汽體壓力， 所述汽液換熱器出液管(23)上設有汽液換熱器出液溫度傳感器(22)，用于測量汽液換熱器出液溫度； 所述貯液箱(14)和汽液換熱器(21)之間的冷凝液管(16)上設有升壓泵(17)，所述冷源換熱器(11)和升壓泵(17)之間的冷凝液管(16)上設有冷凝液溫度傳感器(15)，用于測量冷源換熱器(11)流出冷凝液的溫度； 所述冷源換熱器(11)的上集箱上設置冷源換熱器排空閥，用于排出系統(tǒng)積存的不凝結氣體； 所述升壓泵(17)出口處的冷凝液管(16)上設置排液管，用于系統(tǒng)內(nèi)液體排出系統(tǒng)； 所述汽液換熱器出汽管(10)經(jīng)ー蒸汽管與冷源換熱器(11)的下聯(lián)箱連通。
專利摘要本實用新型涉及一種基于分級換熱的分控相變換熱系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括冷源換熱器、熱源換熱器、汽液換熱器和貯液箱，冷源換熱器的上集箱經(jīng)汽液換熱器出汽管與汽液換熱器相連通；冷源換熱器的下集箱和貯液箱的下部液側分別經(jīng)冷凝液管于汽液換熱器相連通；貯液箱的上部汽側與冷源換熱器的上集箱相連通，熱源換熱器包括串聯(lián)設置的低溫級熱源換熱器和高溫級熱源換熱器，低溫級熱源換熱器和高溫級熱源換熱器上的汽側連通管合并為蒸汽管與汽液換熱器的汽側進汽口相連通；所述汽液換熱器的液側出口通過汽液換熱器出液管與高溫級熱源換熱器的上集箱相連通，并經(jīng)高溫級熱源換熱器和低溫級熱源換熱器后通過溢流管與貯液箱的上部液側連通。本裝置效果更好。
文檔編號F28D15/06GK202452865SQ20112040385
公開日2012年9月26日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2011年10月21日
發(fā)明者劉新華, 孫廣藩, 葛蔚, 郝江平, 閆潤生 申請人:中國科學院過程工程研究所, 北京圓能工業(yè)技術有限公司