結構與原理
複合相變換熱器主要由兩部分組成:一是蒸發段,二是冷凝段。冷凝段分為冷凝I段和冷凝II段。蒸發段指煙道內的(FxH)吸收煙氣熱量,使得(FxH)管內熱工質處於相變狀態。冷凝I段指管內蒸汽(相變態熱工質)沿上升管進入冷凝I段,在冷凝I段中管內蒸汽對管外加熱介質(水、空氣)加熱。在該段中蒸汽被冷凝成液體,並沿下降管回到FxH下段。通過流量調節,從而實現壁面溫度可調控的目的。
適用範圍
複合相變換熱器適用於燃煤、燃油、燃氣發電鍋爐及工業鍋爐,可大幅降低排煙溫度,提高鍋爐熱效率,亦可廣泛套用於石油、化工、電力、冶金等各種行業的空氣預熱器、煤氣預熱器、餘熱鍋爐、熱風爐、工業窯爐等設備中。
優越特性
複合相變換熱器技術中“相變段”的概念是將原來熱管換熱器中一根根相互獨立的熱管,構造成整體熱管。保證“相變段”受熱面最低壁面溫度只有微小的梯度溫降。同時,利用相變傳熱的原理將被加熱介質(如空氣、水)的溫度適當地提高。被預熱了的空氣可以保證下級空氣預熱器的安全,解決了低溫腐蝕問題。被加熱的水,回收了煙氣中的餘熱,實現了節能的目的。它通過“相變段”溫度的調節,可以對受熱面最低壁面溫度實現閉環控制,從而實現了壁面溫度的可調控(恆定或調高調低)。
換熱器金屬受熱面最低壁面溫度處於可調控狀態,使複合相變換熱器能夠在相當大幅度內,適應鍋爐的各種煤種以及傳熱負荷的變化、使排煙溫度和壁溫保持相對穩定、保持金屬受熱面壁面溫度處於較高的溫度水平、遠離酸露點的腐蝕區域,從根本上避免了酸性腐蝕和堵灰現象的出現。
複合相變換熱器的最低壁溫不僅是設計時可以任意選取,且在鍋爐運行時可通過自動控制設備容易地保持在一個不變的數值。例如在70%負荷時,如果希望最低壁溫保持不變,則可以通過自動控制,使排煙溫度自動升高,從而使最低壁溫仍保持在原設計的煙氣酸露點溫度以上的水平。這一點對鍋爐來說是極其安全的,與傳統節能方法相比是基本設計理念的變化。
該技術在世界上首次提出和實現換熱器的局部在“整體意義上壁溫可調控”的概念,將制約有效利用餘熱的“壁面溫度與排煙溫度的差”從以往的“倍數”關係變為“加減”關係,從而能夠在有效避免“低溫腐蝕和積灰”的同時,使“節能幅度”出現了“量級”意義的變化。