專利名稱：熱電站廢熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廢熱回收熱交換裝置。
熱電站鍋爐、汽輪機運行過程中有部分廢汽排出，不但浪費能源，而且還造成環(huán)境污染和排汽噪音污染。回收這些廢汽的現(xiàn)有技術(shù)，通常采用二種方法，一是將廢汽直接排入水池，加熱軟水或加熱工業(yè)用水。二是采用普通的表面式熱交換器回收熱能。用這二種方法加熱冷水回收熱能存在以下弊病用廢汽直接加熱軟水，廢汽中的有害雜質(zhì)要污染水源，其中有部分壓力較低的廢汽排放管伸入水中要產(chǎn)生排放阻力，影響廢汽排放。用普通表面式熱交換器回收廢汽則要產(chǎn)生一是高壓廢汽要向低壓排汽口倒壓，妨礙低壓廢汽排放；二是交換器內(nèi)廢汽與水溫差懸殊造成熱應(yīng)力，降低設(shè)備壽命；三是排放出的廢汽水溫度高，熱回收效率較低；四是氧腐蝕質(zhì)於積物清洗困難。
本實用新型提出了另一種廢熱回收裝置，主要用于熱電站廢汽熱能回收。
這種廢熱回收裝置由多級臥式熱交換器組成。其特征在于熱交換器銅管群58端部設(shè)置了集水箱59。伸縮管64與彎管68之間留有一圈伸縮縫，伸縮管外圓上裝有熱應(yīng)力消除密封裝置。廢汽入口端管板9前裝設(shè)了一只射流抽吸泵。廢水出口端安裝了一只負(fù)壓維持門39，各級熱交換器之間以串接疊裝組合。本實用新型能有效地將各種不同壓力的廢汽全部回收，通過多級熱交換使軟水在進入除氧器前受到預(yù)熱，不但高效回收廢熱，同時強化了除氧效果。


圖1為廢熱回收裝置系統(tǒng)原理圖圖2為廢熱回收裝置系統(tǒng)剖視圖圖3為熱應(yīng)力消除裝置結(jié)構(gòu)圖圖4為真空維持門結(jié)構(gòu)圖廢熱回收裝置工作原理如
圖1、2所示，整個廢熱回收系統(tǒng)分為三類，第一類為高壓廢汽，如上鍋筒表層排污。第二類為低壓廢汽，如軸封抽汽和各種疏水。第三類為微壓廢汽，如除氧廢汽、主汽門、調(diào)速汽門漏汽，低壓側(cè)軸封排汽等。各路低壓廢汽在低壓廢汽匯集管4擴容降壓后進入射流泵抽吸室7，經(jīng)擴散管8進入第一級熱交換器銅管群10中。高壓連排廢水經(jīng)排污節(jié)流控制閥5節(jié)流后由噴咀6噴射而出，經(jīng)擴容汽化形成高速氣流，高速氣流外層產(chǎn)生了射流效應(yīng)，在抽吸室7內(nèi)形成負(fù)壓，使抽吸室7與集汽管4之間壓差增大，促使低壓廢汽高速吸入?；旌掀鹘?jīng)射流泵喉口壓縮，在擴散管8內(nèi)被加速，廢汽進入銅管群10內(nèi)。銅管外水流大量吸收熱能，使廢汽溫度高速下降，在汽變水相變過程中體積驟縮，導(dǎo)致銅管10內(nèi)形成深度負(fù)壓，進一步加速了廢汽吸入，廢汽匯集管4中由于廢汽流速增大，也形成負(fù)壓，更加速了廢汽排出。廢汽在第一級交換器1內(nèi)放熱后凝結(jié)成水，在集水箱12內(nèi)聚合后，經(jīng)伸縮管13、連通管16、擴散管17進入第二級交換器。
微壓廢汽經(jīng)匯集管48內(nèi)擴容減壓，被連通管16內(nèi)負(fù)壓吸入、與第一級交換器排出的廢汽水混合，進入第二級交換器內(nèi)。經(jīng)交換器1熱交換大量熱能已被軟水帶走，故第二級交換器截面比第一級可以有所縮小。同理，第三級交換器比第二級也可以有所縮小，廢汽水經(jīng)第二、第三級交換器吸熱，溫度較低的冷凝水從伸縮管55排出。圖中9、18、29為交換器銅管管板。20、31為第二、第三級交換器銅管群。34為排污閥。
在交換器水腔中水流與廢汽流呈逆向流動，逆向交換有利于熱能深度回收，同時也克服了順流交換溫差過大給設(shè)備帶來危害。
軟水流經(jīng)軟水泵44、47，隔離閥42、46，止回閥41、45，出水管43，隔離閥57，進水管40、36進入未級交換器水腔，由于水的原始溫度低，有利于尾部廢水余熱回收。水流從第三級交換器逆向而上，從連通管32流入第二級交換器繼續(xù)吸熱。再從連通管19進入第一級交換器。吸熱后水流從熱端出水口50流出，再經(jīng)止回閥51，隔離閥52，熱水管54流入除氧器。交換器水流隔板11、22、30設(shè)置，有利于軟水吸熱。49、57為檢修用隔離閥。設(shè)備故障檢修時，打開檢修隔離49，關(guān)閉檢修閥57，廢熱回收裝置即退出軟水運行系統(tǒng)。止回閥51在軟水系統(tǒng)停止運行時防止軟水倒流。
熱應(yīng)力消除裝置如圖3所示，熱交換器外殼69固定在支架上，通蒸汽的銅管群58在高溫廢汽流入瞬間與外殼69之間形成了較大溫差，產(chǎn)生了縱向膨脹，集水箱59上伸縮管64在熱脹應(yīng)力作用下，產(chǎn)生了縱向滑動，密封填料63在填料倉61與伸縮管64之間通過壓盤62擠壓，使伸縮管64在填料63中脹縮滑動而不漏水，填料用熱脹石墨充任，具有較可靠密封性和潤滑性。
連通管68固定在另一級交換器端蓋上，呈剛性固定，故在連通管管端設(shè)置了填料倉66，填料67借助壓盤65擠壓以實現(xiàn)伸縮管64與連通管68之間脹縮間隙的密封。脹縮間隙一般取3－6毫米。脹縮過程中由于伸縮管64隨脹縮力產(chǎn)生縱向滑動，從而消除了交換器內(nèi)熱脹應(yīng)力。
交換器內(nèi)部清洗氧腐蝕質(zhì)，只要拆卸交換器二端連接管件，如射流抽吸泵8，連通管16、27，再放松密封裝置14、15、24、25、37，旋下接頭38，各級交換器銅管群就能從外殼中抽出，待氧腐蝕質(zhì)清除干凈，再度將管件裝上即可。
真空維持門工作原理如圖4所示，固定法蘭70與重力垂線存在一個傾角，在伸縮管71內(nèi)外壓力平衡狀態(tài)下，活動門73按重力線自由掛在鉸鏈72上，當(dāng)伸縮管71內(nèi)有壓力時，活動門73在汽水壓力沖刷下，按順時針繞鉸鏈轉(zhuǎn)動，活動門開大，冷凝水排放量增多，當(dāng)排放壓力下降活動門在重力作用下關(guān)小，當(dāng)伸縮管內(nèi)腔產(chǎn)生負(fù)壓時，大氣壓作用于活動門73外側(cè)，將活動門關(guān)閉。大氣不能向交換器內(nèi)倒流，使內(nèi)腔維持一定負(fù)壓，當(dāng)冷凝水積聚到一定數(shù)量時，內(nèi)腔壓力有所升高，當(dāng)大氣作用力小于活動門重力和內(nèi)腔壓力的合力時，活動門又自動打開，冷凝水排出，當(dāng)內(nèi)腔壓力負(fù)到一定程度時，活動門又自行關(guān)閉。調(diào)節(jié)活動門上重心調(diào)節(jié)塊76在杠桿75上位置，即能調(diào)節(jié)活動門維持負(fù)壓程度。
實施要點1.排污節(jié)流閥5是調(diào)節(jié)鍋爐連續(xù)排污量的閥門，根據(jù)排污量和介質(zhì)壓力選型，噴咀6根據(jù)鍋爐蒸發(fā)量大小設(shè)計噴咀孔徑。
2.低壓廢汽匯集管4，須選用∮87以上口徑稍大的鋼管，以保證低壓排汽管內(nèi)產(chǎn)生擴容降壓作用。
3.水流隔板11、22、30外徑要比交換器內(nèi)徑小2毫米左右，板材易選用不銹鋼、鋁等不易氧腐蝕的材料。水流隔板要設(shè)法固定，防止在裝卸中滑動。
4.集水箱12、23、35與銅管脹接的管板宜選用20毫米以上中厚板。
5.伸縮管13、26、55宜選用不銹鋼管，伸縮管外殼光滑性好，才能保證填料的可靠密封。
6.伸縮管64，填料倉61須在實地裝配，組裝時壓盤62要裝上，并壓緊填料63，必須使伸縮管64處于填料倉61中心位置。最后焊接填料倉61外的環(huán)向角焊縫。
7.連通管16、27與密封裝置15、25組焊時也應(yīng)實地裝配，以保證二管口同心度和合適的伸縮縫。
8.支撐管21、33采用與連通管19、32相同管徑，使結(jié)構(gòu)對稱美觀，并有輕可靠的剛度。
9.廢熱回收裝置安裝位置應(yīng)選擇在熱電站底層的軟水泵管線附近，最好安裝在爐前底層墻邊，定位時要留出二頭抽芯位置。
10.本裝置運行時水溫大至在50－95℃范圍，熱水管54內(nèi)壁要產(chǎn)生嚴(yán)重氧腐蝕，最好選用不銹鋼管。
11.本裝置要求連續(xù)進水，運行中軟水泵不能停，如水流中斷，交換器內(nèi)溫度在上升，易造成排汽口增壓，妨礙廢汽排放。除氧器水位控制應(yīng)采用電動閥遙控節(jié)流，以控制除氧器進水量，保證水流不中斷。最好在廢汽匯集管4、48管系上分別設(shè)置重力式安全閥，一旦壓力上升，安全閥自動排汽。
12.負(fù)壓維持門39安裝活動門交鏈銷采用黃銅為好，裝配時要求靈活，活動門73上的密封墊74采用硅橡膠板或氟橡膠板，并用高溫膠水膠接。重心調(diào)節(jié)塊76根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)定位。
權(quán)利要求1.一種用于熱電站使用的廢熱回收裝置，由多級臥管式熱交換器組成，其特征在于熱交換器銅管群(58)端部設(shè)置了集水箱(59)，伸縮管(64)與連通管(68)之間留有一圈伸縮縫，伸縮管(64)外裝有熱應(yīng)力消除密封裝置，廢汽入口端管板(9)前裝設(shè)了一只射流抽吸泵，廢水出口端安裝了一只負(fù)壓維持門(39)，熱交換器之間以串接疊裝組合。
2.如權(quán)利要求1所述廢熱回收裝置，其特征在于所述集水箱(59)最低處焊有伸縮管(64)。
3.如權(quán)利要求1所述廢熱回收裝置，其特征在于所述射流抽吸泵噴咀(6)與排污節(jié)流閥(5)相接，抽吸室(7)頂部與廢汽匯集管(4)相通。
4.如權(quán)利要求1所述廢熱回收裝置，其特征在于所述熱應(yīng)力消除密封裝置，耐熱密封填料(67)填裝于填料倉(66)中。
5.如權(quán)利要求1所述廢熱回收裝置，其特征在于所述伸縮管(64)外裝有填料倉(61)，其內(nèi)填裝了耐熱填料(63)。
專利摘要一種用于熱電站使用的廢熱回收裝置，由多級臥管式熱交換器組成，熱交換器內(nèi)銅管群58端部設(shè)置了一只集水箱59，伸縮管64與連通管68之間留有一圈伸縮縫，伸縮管外裝有熱應(yīng)力消除密封裝置，廢汽入口端管板9前裝設(shè)了一只射流抽吸泵，廢水出口端安裝了一只負(fù)壓維持門39。本裝置能高效回收各種不同壓力的廢汽熱能，并有效地解決了低壓廢汽排放口增壓的問題，通過熱交換，廢汽熱能傳導(dǎo)給軟水，使其增溫。使用本裝置每年回收廢汽熱能相當(dāng)于700-1200噸標(biāo)煤，同時也強化了除氧效果。
文檔編號F01K9/00GK2155433SQ9222093
公開日1994年2月9日 申請日期1992年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月22日
發(fā)明者朱宇航, 朱祖柯 申請人:朱宇航