专利名称：防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于火力发电厂烟气脱硫环保和节能技术领域，具体涉及一种用于火力发电厂火电机组烟气脱硫工程、发电厂机组烟气降温系统、化工领域烟气余热回收或降温系统等中防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统。
现有技术在传统概念中，低于200°C以下的热量被认为是没有利用价值的热量，被直接排放白白浪费了。随着能源的日益紧张，节能减排压力的增大，人们逐渐对这部分的能量重视了起来。但是在实际应用中，由于烟气中含有二氧化硫等气体，在管壁温度低于一定值时，会结露吸附在金属表面，造成余热回收装置的腐蚀。考虑这种情况，现低品位余热回收装置只能将烟气温度降低在120°C以上。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于火力发电厂火电机组烟气脱硫工程等系统中防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，包括用于加热工质的第三级低压加热器和第一级低压加热器，所述的第三级低压加热器和第一级低压加热器之间依次配合设置余热回收装置、变频泵和工质控制系统，其特征在于所述的工质控制系统包括并联设置的低温工质系统和高温工质系统，所述的余热回收装置包括余热回收壳体及设置在余热回收壳体内的余热回收热交换器，所述的余热回收壳体上配合设置烟气温度传感器，所述的余热回收热交换器上设置金属壁温传感器，所述的烟气温度传感器与变频泵、金属壁温传感器与低温工质系统分别通过信号连接。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的低温工质系统包括低温工质调节阀，所述的低温工质调节阀一端与第一级低压加热器的出口连接，另一端与变频泵的入口连接，低温工质调节阀与金属壁温传感器通过信号连接。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质系统包括第二级低压加热器和高温工质调节阀，所述的第二级低压加热器入口与第一级低压加热器的出口连，其出口与高温工质调节阀一端连接，所述的高温工质调节阀另一端与变频泵的入口连接。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的工质为水或其他有机工质，R-123制冷剂等。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的余热回收热交换器入口与变频泵的出口连接，余热回收热交换器的出口与第三级低压加热器的入口连接。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的余热回收壳体一端设置烟气进口，另一端设置烟气出口，所述的烟气温度传感器设置在烟气出口一端，烟气流向与工质流向相反。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质温度为70-99°C，低温工质温度为35-60°C，具体根据现场实际情况确定。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的低温工质调节阀为自动调节阀，低温工质调节阀与金属壁温传感器通过信号连接。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质调节阀为手动式调节阀。所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的烟气进口中烟气温度为140-200°C，烟气出口中烟气温度低于80°C。通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下
1)本发明的工质采用高温工质和低温工质混合，而且分别设置调节阀，根据实在需要， 工质的温度易于调节，操作方便，从而能保证余热回收装置的壁温；
2)本发明在余热回收热交换器上设置金属壁温传感器，金属壁温传感器与低温工质系统上的低温工质调节阀通过信号连接，当温度过高或过低时，温度传感器将信号传给低温工质调节阀，低温工质调节阀调大或关小，从而保证混合工质的温度在设定的范围之内， 避免了壁温过低时，烟气中的腐蚀物质结露吸附在金属表面，腐蚀设置，延长设备的使用寿命;
3)本发明在余热回收壳体的烟气出口端配合设置烟气温度传感器，烟气温度传感器与变频泵通过信号连接，当出口端烟气温度过高或过低时，烟气温度传感器将信号传给变频泵，变频泵将工质的流量调大或调小，从而保证出口出来的烟气温度不会过高，有效的回收了烟气的热量，提高了经济效益；
4)本发明通过采用控制一套简单易行的控制余热回收装置换热金属壁温控制系统，能有效防止低品位余热回收装置发生低温腐蚀，在现有技术基础上大幅降低排烟温度，本发明可将低品位余热回收的温度值降低到80°C以下，与现有技术降低到的120 140°C之间相比，最大程度回收排烟余热，从而提高电厂的经济效益；
5)本发明系统可使低品位余热回收装置系统在烟气温度较低的情况下，调节低品位余热回收装置金属温度在设定范围之内，从而恒定烟气余热回收系统金属壁温，防止发生低温腐蚀，延长了设备的使用寿命，保证系统的安全稳定运行，其结构简单，操作方便，经济效益好，适于工业化生产应用。
图I为本发明的结构示意图。图中I-第三级低压加热器，2-高温工质调节阀，3-第二级低压加热器，4-低温工质调节阀，5-第一级低压加热器，6-变频泵，7-金属壁温传感器，8-烟气温度传感器，9-余热回收装置，9a-余热回收壳体，9b-余热回收热交换器。
具体实施例方式以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述
如图I所示，防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，包括用于加热工质的第三级低压加热器I和第一级低压加热器5，所述的第三级低压加热器I和第一级低压加热器5之间依次配合设置余热回收装置9、变频泵6和工质控制系统，所述的工质控制系统包括并联设置的低温工质系统和高温工质系统，其中低温工质系统包括自动调节的低温工质调节阀4，所述的低温工质调节阀4 一端与第一级低压加热器5的出口连接，另一端与变频泵6的入口连接，低温工质调节阀4与金属壁温传感器7通过信号连接，高温工质系统包括第二级低压加热器3和高温工质调节阀2，高温工质调节阀2为手动式调节阀，一般设置后就动，所述的第二级低压加热器3入口与第一级低压加热器5的出口连，其出口与高温工质调节阀2 —端连接，所述的高温工质调节阀2另一端与变频泵6的入口连接。所述的余热回收装置9包括余热回收壳体9a及设置在余热回收壳体9a内的余热回收热交换器 %，所述的余热回收壳体9a上配合设置烟气温度传感器8，所述的余热回收热交换器9b上设置金属壁温传感器7，烟气温度传感器8与变频泵6、金属壁温传感器7与低温工质系统内的低温工质调节阀4分别通过信号连接。本发明所述的工质为水或有机工质，如R-123 制冷剂等。如图所示，余热回收热交换器9b入口与变频泵6的出口连接，余热回收热交换器 9b的出口与第三级低压加热器I的入口连接，余热回收壳体9a —端设置烟气进口，另一端设置烟气出口，所述的烟气温度传感器8设置在烟气出口一端，而且烟气流向与工质流向相反，高温工质温度为70-99°C，低温工质温度为35-60°C，具体根据现场实际情况确定，本发明中高温工质温度为99°C，低温工质温度为56°C，混合后工质温度为65°C左右，烟气进口中烟气温度为140-200°C，烟气出口中烟气温度低于80°C。本发明的实施例为实现本申请的最佳的确定的技术方案，但不是唯一的技术方案，因此本发明的保护范围并不仅限于此，最起码应有上限、中限、下限或不同配比参数选择时的三个实施例。
实施例本发明在低品位余热回收装置系统中设置壁温控制系统，用于控制金属温度，防止发生低温腐蚀，具体如下
低品位余热回收装置采用分别取高温、低温工质相混合方式，根据计算，从第一级低压加热器I出口以及第二级低压加热器3出口分别取出不同温度的适当流量的工质，经过混合之后，使工质温度在设定温度之内，通过变频泵6将混合后的工质送入低品位余热回收装置9中，工质在低品位余热回收装置9中经烟气加热后流入第三级低压加热器I入口。若第一级低压加热器I出口温度发生变化(第二级低压加热器3的调节同第一级低压加热器1)，混合工质温度将发生变化，偏离设定温度，从而引起金属壁温变化发生低温腐蚀，此时通过金属壁温传感器7的温度测点监测，反馈至运算器，通过计算，信号指令至第一级低压加热器I出口引出管路上的低温工质调节阀4，通过控制其阀门开度，控制低温工质的流量，从而使金属壁温在设定范围之内，避免发生低温腐蚀，保证系统安全稳定运行。若低品位余热回收装置出口烟气温度发生变化，烟气温度传感器8采集温度信号，经过运算，信号指令至变频泵6，调节变频泵6的频率，从而控制进入低品位余热回收装置的工质流量，达到控制工质换热总量，控制烟气出口温度，保证整个系统安全稳定运行的目的。
权利要求
1.防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，包括用于加热工质的第三级低压加热器(I)和第一级低压加热器(5)，所述的第三级低压加热器(I)和第一级低压加热器(5)之间依次配合设置余热回收装置(9)、变频泵(6)和工质控制系统，其特征在于所述的工质控制系统包括并联设置的低温工质系统和高温工质系统，所述的余热回收装置 (9 )包括余热回收壳体(9a)及设置在余热回收壳体(9a)内的余热回收热交换器(9b )，所述的余热回收壳体(9a)上配合设置烟气温度传感器(8)，所述的余热回收热交换器(9b)上设置金属壁温传感器(7 )，所述的烟气温度传感器(8 )与变频泵(6 )、金属壁温传感器(7 )与低温工质系统分别通过信号连接。
2.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统， 其特征在于所述的低温工质系统包括低温工质调节阀(4)，所述的低温工质调节阀(4) 一端与第一级低压加热器(5)的出口连接，另一端与变频泵(6)的入口连接，低温工质调节阀(4)与金属壁温传感器(7)通过信号连接。
3.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质系统包括第二级低压加热器(3)和高温工质调节阀(2)，所述的第二级低压加热器(3)入口与第一级低压加热器(5)的出口连，其出口与高温工质调节阀(2)—端连接，所述的高温工质调节阀(2)另一端与变频泵(6)的入口连接。
4.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的工质为水或有机工质。
5.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的余热回收热交换器(9b )入口与变频泵(6 )的出口连接，余热回收热交换器 (9b)的出口与第三级低压加热器(I)的入口连接。
6.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的余热回收壳体(9a)—端设置烟气进口，另一端设置烟气出口，所述的烟气温度传感器(8 )设置在烟气出口一端，烟气流向与工质流向相反。
7.根据权利要求I所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质温度为70-99°C，低温工质温度为35-60°C。
8.根据权利要求2所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的低温工质调节阀(4)为自动调节阀，低温工质调节阀(4)与金属壁温传感器(7)通过信号连接。
9.根据权利要求3所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，其特征在于所述的高温工质调节阀(2)为手动式调节阀。
10.根据权利要求6所述的防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统， 其特征在于所述的烟气进口中烟气温度为140-200°C，烟气出口中烟气温度低于80°C。
全文摘要
防止低品位余热回收装置低温腐蚀的壁温自动控制系统，属于火力发电厂烟气脱硫环保和节能技术领域。它包括依次配合设置的第三级低压加热器、余热回收壳体、余热回收热交换器、变频泵、低温工质系统、高温工质系统和第一级低压加热器，余热回收热交换器上设置金属壁温传感器，烟气温度传感器与变频泵、金属壁温传感器与低温工质系统分别通过信号连接。本发明通过采用上述技术，能有效防止低品位余热回收装置发生低温腐蚀，大幅降低排烟温度，防止发生低温腐蚀，延长了设备的使用寿命，保证系统的安全稳定运行，可将低品位余热回收的温度值降低到80℃以下，最大程度回收排烟余热，从而提高电厂的经济效益，适于工业化生产应用。
文档编号F28F27/00GK102607325SQ20121005921
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者吴俊 , 江云波, 程向荣 申请人:浙江清科电力科技有限公司