专利名称：一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法
技术领域：
本发明涉及冶金、石化、建材等行业窑炉应用的回收高温烟气余热的金属换热器的烟气自动调温方法。
背景技术：
用于回收窑炉排出的高温烟气余热的金属换热器由于投资少、设备结构紧凑、占地小、维护少等优势，在冶金、石化、建材等行业被广泛应用。但是金属换热器对入口高温烟气的温度有一定的限制，一般温度不能超过800°C。否则，会降低金属换热器的使用寿命。 更严重者，换热器的耐热钢在受到高温的作用下，强度大大降低而致换热器发生变形，或因应力过大造成局部焊缝开裂等现象，严重影响生产和设备的安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法，该方法在不改变现有设备的情况下，能够实现自动调节换热器入口的废气温度，满足金属换热器对入口处气体温度的要求，保证设备的安全运行，提高设备的使用寿命。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法，该方法通过冷却介质供给单元供入冷却介质，并通过逻辑控制单元自动控制加入换热器内部的冷却介质流量，使得进入换热器内的烟气温度满足入口温度要求；具体包括以下步骤1)所涉及的装置包括温度检测单元、逻辑控制单元、冷却介质供给单元、流量自动控制单元、自动调温本体；2)所述的温度检测单元用来检测高温烟气入口温度和换热后的气体出口温度；3)所述的逻辑控制单元根据温度检测单元检测的高温烟气入口温度及根据经验数据预先设定的冷却介质加入量，计算出设备初始运行时自动调节阀的开度，进行温度初调节；4)所述的逻辑控制单元根据温度检测单元检测的换热后气体出口温度，将该温度与预设定的换热器能承受的入口工作温度进行比较，对初调节后的自动调节阀开度进行自动调整，自动控制进入换热器的冷却介质流量；实现自动控制进入金属换热器内部的烟气温度。所述自动调温本体内输送冷却介质的管道出口安装有雾化喷嘴，根据连接换热器入口废气管径的大小和冷却介质压力，安装相应的雾化喷嘴，保证高温烟气流经自动调温装置时与冷却介质均勻、稳定地混合，快速地降温。与现有技术相比，本发明的优点是解决了目前金属换热器对高温气体温度限制的问题，保证换热器在额定使用温度下正常工作；延长换热器使用寿命，结构简单、紧凑、安全可靠、无需日常维护，可在任何高温条件下使用。
图1是本发明的原理图；图2是本发明的主视结构图；图3是本发明的俯视结构图。图中1-冷却介质供给单元2-自动调节阀3-流量自动控制单元4-自动调温本体 5-雾化喷嘴6-入口测温热电偶7-出口测温热电偶8-金属换热器9-温度检测单元10-逻辑控制单元
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明见图1 图3，一种用于金属换热器的高温烟气自动调温装置，包括冷却介质供给单元1、流量自动控制单元3、自动调温本体4、雾化喷嘴5、温度检测单元9和逻辑控制单元 10。冷却介质供给单元1用来将软化水、压缩空气等液态或气态冷却介质通过输送管道送入金属换热器内部；流量自动控制单元3用来检测并自动控制冷却介质的输送流量；温度检测单元9包括入口测温热电偶6和出口测温热电偶7，分别用来检测高温烟气入口温度和换热后的气体出口温度。逻辑控制单元10根据温度检测单元检测的高温烟气入口温度及根据预设定的换热器能承受的入口工作温度和换热器的能力等经验数据预先设定冷却介质加入量，计算出设备初始运行时自动调节阀的开度，进行温度初调节；逻辑控制单元再根据温度检测单元检测的换热后气体出口温度，将该温度与预设定的换热器能承受的入口工作温度进行比较，对初调节后的自动调节阀开度进行自动调整，实现自动控制进入金属换热器内部的烟气温度。在自动调温本体4内输送冷却介质的管道出口安装有雾化喷嘴5，根据连接换热器入口废气管径的大小和冷却介质压力，安装相应的雾化喷嘴，保证高温烟气流经自动调温装置时与冷却介质均勻、稳定地混合，快速地降温。冷却介质供给单元1通过管道将冷却介质经自动调节阀2、雾化喷嘴5喷入自动调温本体4中，在自动调温本体4内冷却介质在雾化喷嘴5的作用下在整个入口横截面上迅速雾化，并与经过的高温烟气快速混合、降温，使高温烟气的温度稳定在金属换热器入口设定的温度。可根据烟气系统的特性和要求等采用不同的冷却介质1)若废气温度与换热器入口要求的相差较小，排烟系统的能力有富余的情况下可采用气态冷却介质降温。2)若废气温度与换热器入口要求的温度相差很大，排烟系统的富余能力有限的情况下可采用液体冷却介质降温。主要是利用液体介质在进行物态变化(气化)时要吸收大量的热量的性质，这样可最大限度地减少冷却介质的用量，降低排烟系统的负荷。
权利要求
1.一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法，其特征在于，该方法通过冷却介质供给单元供入冷却介质，并通过逻辑控制单元自动控制加入换热器内部的冷却介质流量， 使得进入换热器内的烟气温度满足入口温度要求；具体包括以下步骤1)所涉及的装置包括温度检测单元、逻辑控制单元、冷却介质供给单元、流量自动控制单元、自动调温本体；2)所述的温度检测单元用来检测高温烟气入口温度和换热后的气体出口温度；3)所述的逻辑控制单元根据温度检测单元检测的高温烟气入口温度及根据经验数据预先设定的冷却介质加入量，计算出设备初始运行时自动调节阀的开度，进行温度初调节；4)所述的逻辑控制单元根据温度检测单元检测的换热后气体出口温度，将该温度与预设定的换热器能承受的入口工作温度进行比较，对初调节后的自动调节阀开度进行自动调整，自动控制进入换热器的冷却介质流量；实现自动控制进入金属换热器内部的烟气温度。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属换热器的高温烟气自动调温方法，其特征在于，所述自动调温本体内输送冷却介质的管道出口安装有雾化喷嘴。
全文摘要
本发明涉及冶金、石化、建材等行业窑炉应用的用于金属换热器的高温烟气自动调温方法，该方法通过冷却介质供给单元供入冷却介质，并通过逻辑控制单元自动控制加入换热器内部的冷却介质流量，使得进入换热器内的烟气温度满足入口温度要求。与现有技术相比，本发明的优点是在不改变现有设备的情况下，能够实现自动调节换热器入口的废气温度，满足金属换热器对入口处气体温度的要求，保证设备的安全运行，提高设备的使用寿命。
文档编号F28F27/00GK102425976SQ20111042210
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者张超, 张金旭, 杨耕桃, 白城, 赵宝海 申请人:中冶焦耐(大连)工程技术有限公司, 中冶焦耐工程技术有限公司