一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術屬于熱交換與自動控制技術領域，特別涉及一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置。本實用新型專利技術在引風管道上順次設置引風機、低溫煙氣換熱裝置和煙囪；在低溫煙氣換熱裝置上設置循環冷卻水管道，在低溫煙氣換熱裝置出口側的循環冷卻水管道上設置冷卻循環水泵；在低溫煙氣換熱裝置入口處設置硫成分測量儀，在其入口處和出口處分別設置1個溫度傳感器，在低溫煙氣換熱裝置中部設置煙氣流量監測裝置；所述冷卻循環水泵、硫成分測量儀、溫度傳感器和煙氣流量監測裝置分別與控制柜相連。本實用新型專利技術抗干擾能力強、適用性好、實時性強，而且使得在低溫煙氣中的硫不造成低溫煙氣換熱裝置酸腐蝕的情況下，煙氣中的余熱能得到最佳利用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置
本技術屬于熱交換與自動控制
，特別涉及一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置。
技術介紹
在全球氣候變暖的背景下，以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”成為全球熱點。 低碳經濟實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。因此，節能是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，也是當前一項極為緊迫的任務。對火力發電廠而言，鍋爐熱損失中最大的是排煙損失。據全國火電廠的排煙溫度數據統計對小型鍋爐，燃用高硫煤時，排煙溫度較高，可以達到180 0C ^220 °C左右；中型鍋爐排煙溫度在110 0C ^180 °C。研究顯示，排煙溫度每升高15 0C ^20 °C，鍋爐效率大約降低I. 0%。因此，鍋爐排煙是一個潛力很大的余熱資源。針對我國能源和水資源短缺、環境惡化日趨嚴重等狀況，在電廠設計中優化系統和設計，合理地利用電廠的煙氣余熱，提高機組效率，減少煤耗，是節能的主要措施之一。現階段的火電廠煙氣余熱回收裝置種類很多，一般是直接在煙道上串聯換熱裝置，煙氣經過換熱裝置以后排出，由于存在低溫冷凝腐蝕和由此產生的黏性灰垢問題，現有的換熱器在設計時都要避免換熱器出口的排煙溫度過低，以保證換熱器的使用壽命和安全。現有的處理設計不能實時檢測排煙溫度，因此為了防止低溫腐蝕留有較多余量，排煙溫度與設計值一般高出10 0C ^50 °C。要降低排煙溫度就需要提高壁面抗腐蝕性，在綜合考慮節能與節材經濟可行性時，對于150 °C左右的低排煙溫度，現有的換熱器不能從根本上解決低溫冷凝腐蝕和能量最優利用問題，能量的利用率低，設備靈活性差，無法在燃燒工質的組分發生變化時，獲得最優能量利用，致使大量熱量的煙氣從煙 排放到大氣中而未被充分利用，造成鍋爐熱效率下降，發電煤耗上升。
技術實現思路
針對目前低溫煙氣余熱利用的現狀，本技術提供了一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置。通過將低溫煙氣的余熱利用與自動控制器相結合的方式，有效地解決目前低溫煙氣余熱回收利用不充分而造成鍋爐效率低下，發電煤耗高的問題，達到低溫煙氣余熱回收利用的同時又能保護煙氣換熱設備不受酸腐蝕的目的。一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置，在其引風管道上順次設置引風機、 低溫煙氣換熱裝置和煙 ;在低溫煙氣換熱裝置上設置循環冷卻水管道，在低溫煙氣換熱裝置出口側的循環冷卻水管道上設置冷卻循環水泵；在低溫煙氣換熱裝置入口處設置硫成分測量儀，在低溫煙氣換熱裝置入口處和出口處分別設置I個溫度傳感器，在低溫煙氣換熱裝置中部設置煙氣流量監測裝置；在控制柜中設置PID控制器和冷卻水循環變頻器；所述硫成分測量儀、溫度傳感器和煙氣流量監測裝置分別與控制柜中PID控制器相連；所述冷卻循環水泵與控制柜中的冷卻水循環變頻器相連。所述低溫煙氣換熱裝置為螺旋管束換熱器。本技術的有益效果為本技術由于在鍋爐或者爐窯引風機和煙囪之間裝有余熱利用裝置，并采用了低溫煙氣余熱利用與自動控制功能相結合的方式，故在低溫煙氣余熱最佳利用的同時保護低溫煙氣換熱裝置不受煙氣中的硫成分造成的酸腐蝕。在此系統中，煙氣與低溫煙氣換熱裝置中的水間接接觸進行氣-水熱量交換，將熱量傳遞給低溫煙氣換熱裝置中的冷凝水， 同時由于控制裝置的前饋和反饋控制作用，當煙氣流量在引風機出口溫度以及煙氣中硫成分發生變化時，分別通過煙氣流量檢測裝置、溫度傳感器、硫成分測量儀檢測出其變化，并將變化轉換成電信號傳遞給冷卻水循環變頻器，改變冷卻水循環變頻器的輸出頻率從而改變了冷卻循環水泵的轉速，使得冷凝水流量發生相應的變化，故保證了低溫煙氣換熱裝置出口的煙氣溫度在酸腐蝕的露點溫度之上，避免出現酸的露點，這樣既能充分地利用了煙氣的余熱，又能保護換熱設備不受酸腐蝕。附圖說明圖I為本技術的裝置結構示意圖；圖2為本技術的自動控制原理示意圖；圖中標號1_引風機；2_引風管道；3_循環冷卻水管道；4_低溫煙氣換熱裝置； 5-冷卻循環水泵；6_控制柜；7_煙囪。具體實施方式本技術提供了一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置，以下結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步說明。一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置，在其引風管道2上順次設置引風機 I、低溫煙氣換熱裝置4和煙 7 ;在低溫煙氣換熱裝置4上設置循環冷卻水管道3，在低溫煙氣換熱裝置4出口側的循環冷卻水管道3上設置冷卻循環水泵5 ;在低溫煙氣換熱裝置4 入口處設置硫成分測量儀，在低溫煙氣換熱裝置4入口處和出口處分別設置I個溫度傳感器，在低溫煙氣換熱裝置4中部設置煙氣流量監測裝置；在控制柜6中設置PID控制器和冷卻水循環變頻器；所述硫成分測量儀、溫度傳感器和煙氣流量監測裝置分別與控制柜6中 PID控制器相連；所述冷卻循環水泵5與控制柜6中的冷卻水循環變頻器相連。所述低溫煙氣換熱裝置4為螺旋管束換熱器。如圖I和圖2所示，低溫煙氣換熱裝置4入口處的溫度傳感器用于采集低溫煙氣進入低溫煙氣換熱裝置4入口時的溫度，并轉換為標準電流信號，送到控制柜6中的PID控制器；硫成分測量儀用于采集低溫煙氣進入低溫煙氣換熱裝置4入口的硫成分，并轉換為標準電流信號，送到控制柜6中的PID控制器；煙氣流量監測裝置用于采集低溫煙氣的流量信號，并轉換為標準電流信號，并送到控制柜6中的PID控制器；低溫煙氣換熱裝置4出口處的溫度傳感器用于采集低溫煙氣經低溫煙氣換熱裝置4換熱后的出口溫度，并轉換為標準電流信號，送到控制柜6中的PID控制器。冷卻水循環變頻器接受控制柜6中的PID控制器的輸出信號后，發出信號去控制冷卻循環水泵5的轉速。本技術的工作原理如圖2所示煙氣從引風機I出口進入低溫煙氣換熱裝置 4之前先經過安裝在其入口處的硫成分測量儀和溫度傳感器，測出煙氣中硫的成分含量和煙氣進入低溫煙氣換熱裝置4前的入口溫度A。根據硫成分含量與煙氣酸露點溫度之間的經驗計算公式，可以計算出低溫煙氣酸露點溫度t2’，為了避免溫度傳感器的精度和經驗計算公式帶來的誤差，把此溫度再加上5°C的裕量作為煙氣在低溫煙氣換熱裝置4出口處的安全排煙溫度t2(t2= t2’+5)。當煙氣沿著低溫煙氣換熱裝置4到達中間位置時經煙氣流量檢測裝置，該裝置可以實時地檢測出當前煙氣的流量Q，當煙氣沿著低溫煙氣換熱裝置4到達其出口時經溫度傳感器，此溫度傳感器測量的是煙氣經低溫煙氣換熱裝置4后在其出口的實際溫度t3。由能量守恒，QX (Vt2)的值便是我們可以利用的最佳能量，由于引風機I 所引送的煙氣量是受鍋爐的熱負荷控制，熱負荷是由調度所決定，不能改變，煙氣的入口溫度h和安全溫度t2是由工質確定，也不能改變。所以為了能夠最佳地利用低溫煙氣的熱量， 同時為了達到控制的快速性和實時性，以引風機I所引送的煙氣流量及溫度差(h、)的乘積為控制系統的前饋值，粗調控制冷卻循環水泵5的轉速進而控制冷卻循環水的流量，從而構成前饋控制。另外根據低溫煙氣換熱裝置4入口煙氣中硫成分含量和酸露點之間的經驗計算公式推算出的溫度t2’再加上5 V的溫度裕量作為安全排放溫度t2，以此溫度作為煙氣在低溫煙氣換熱裝置4出口溫度的設定值，把該設定值與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置，其特征在于：在引風管道（2）上順次設置引風機（1）、低溫煙氣換熱裝置（4）和煙囪（7）；在低溫煙氣換熱裝置（4）上設置循環冷卻水管道（3），在低溫煙氣換熱裝置（4）出口側的循環冷卻水管道（3）上設置冷卻循環水泵（5）；在低溫煙氣換熱裝置（4）入口處設置硫成分測量儀，在低溫煙氣換熱裝置（4）入口處和出口處分別設置1個溫度傳感器，在低溫煙氣換熱裝置（4）中部設置煙氣流量監測裝置；在控制柜（6）中設置PID控制器和冷卻水循環變頻器；所述硫成分測量儀、溫度傳感器和煙氣流量監測裝置分別與控制柜（6）中PID控制器相連；所述冷卻循環水泵（5）與控制柜（6）中的冷卻水循環變頻器相連。

【技術特征摘要】
1.一種含有自動控制的低溫煙氣余熱利用裝置，其特征在于在引風管道(2)上順次設置引風機(I)、低溫煙氣換熱裝置(4)和煙 (7);在低溫煙氣換熱裝置(4)上設置循環冷卻水管道(3)，在低溫煙氣換熱裝置(4)出口側的循環冷卻水管道(3)上設置冷卻循環水泵(5);在低溫煙氣換熱裝置(4)入口處設置硫成分測量儀，在低溫煙氣換熱裝置(4)入口處和出口處分別設置I個溫度傳感...

【專利技術屬性】
技術研發人員：錢殿偉，劉倩，文登宇，袁桂麗，劉向杰，侯國蓮，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：實用新型
國別省市：