一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统的制作方法

本发明涉及一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，可以广泛应用于燃煤发电项目冷风加热改造及电厂余热回收系统，且本发明同样适用于燃气电站、垃圾发电、生物质发电、高炉煤气余热发电等机组加热冷空气系统，用于提高空气加热器的设备利用率和回收余热、废热，提高热经济性。

背景技术：

1、空气加热器一般以热水或蒸汽为热媒，采用肋片管式换热器，由几排肋片管和联箱组成，当热水或蒸汽在管内流动，空气在肋片管间流动时，空气被高温的肋片表面及基管加热。目前，在节能增效等方面改进换热器性能，提高传热效率，减少传热面积降低压降，提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩，然而如何提高换热器的设备利用率，提高效益，需要进一步进行研究。

2、在实际工程应用中，一般采用单一热源加热空气，热源的可靠性较差，若采用双热源，一般采用两级空气加热器并联设置，设备利用率低，且设备成本高，占地空间大。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为解决空气加热器热源的可靠性和加热设备利用率低，本发明提出一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，利用外置部分容量旁路布置多热源串联暖风器，实现热水加热模式和蒸汽加热模式快速切换，提高设备的利用率和回收余热、废热，降低设备投资成本和运营成本。

2、为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，包括空气侧主要由风侧主路和风侧旁路，风侧主路上设置主路可调风门，风侧旁路上设置有旁路可调风门、双热源串联暖风器和旁路关断风门，正常运行时通过主路可调风门和旁路可调风门共同调节进入暖风器的加热风量，调整出口风温；事故工况或者暖风器停用时，通过关闭旁路可调风门和旁路关断风门切除暖风器系统；

4、热源侧，双热源串联暖风器分隔为热水段暖风器和蒸汽段暖风器两段。

5、蒸汽段暖风器分别连接加热蒸汽来管路、疏水管路和高温热水来管路，热水段暖风器分别连接高温热水来管路和冷水管道，其中，在加热蒸汽来管路上设置加热蒸汽来关断阀和加热蒸汽来止回阀，疏水管路上设置加热蒸汽疏水关断阀；在高温热水来管路上设置热水来关断阀，在冷水管道上设置冷却回水关断阀；且在蒸汽段暖风器疏水侧和热水段暖风器进口间设置热水、蒸汽暖风器串联隔离阀。

6、所述的加热蒸汽来关断阀、加热蒸汽疏水关断阀、热水来关断阀和热水、蒸汽暖风器串联隔离阀均为电动可调阀门，对上述所有阀门进行联锁控制。

7、在蒸汽段暖风器的进口侧设置蒸汽段暖风器进口关断阀，在蒸汽段暖风器的出口侧设置蒸汽段暖风器出口关断阀，在蒸汽段暖风器的加热蒸汽来管路与疏水管路之间设置有蒸汽段暖风器旁路阀。

8、一种外置旁路型双热源串联暖风器的控制方法，包括如下过程：

9、1）启动运行蒸汽加热模式：

10、空气侧：关闭主路可调风门，仅通过旁路可调风门调整加热风量；热源侧：加热蒸汽来管路上设置的加热蒸汽来关断阀和疏水管路上设置的加热蒸汽疏水关断阀开启，热水段暖风器的相关阀门均处于关闭状态；

11、2）正常运行热水加热模式：

12、空气侧：主路可调风门和旁路调节风门均处于调节开启状态，通过调整两个风门的开度调整加热风量和出口风温；热源侧：高温热水来管路上的热水来关断阀、热水、蒸汽暖风器串联隔离阀以及冷水管道上的冷却回水关断阀均处于开启调节状态，加热蒸汽来管路上设置的加热蒸汽来关断阀和疏水管路上设置的加热蒸汽疏水关断阀处于联锁闭合状态；

13、3）暖风器事故运行模式：

14、a)、热水段暖风器事故，蒸汽段暖风器正常：此时快速关闭高温热水来管路及冷水管道上的热水来关断阀、热水、蒸汽暖风器串联隔离阀和冷却回水关断阀，切换为蒸汽加热模式，相应加热蒸汽来关断阀、加热蒸汽疏水关断阀联锁开启，通过蒸汽对冷风进行加热；

15、b)、蒸汽段暖风器事故，热水段暖风器正常：此时快速关闭蒸汽段暖风器进出口的蒸汽段暖风器进口关断阀、蒸汽段暖风器出口关断阀和蒸汽疏水侧的加热蒸汽来关断阀、加热蒸汽疏水关断阀，开启热水侧的热水来关断阀、热水、蒸汽暖风器串联隔离阀和冷却回水关断阀，相应的蒸汽段暖风器旁路阀也处于开启状态，切换为热水加热模式。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1）克服单热源运行不可靠问题，有效充分利用厂区低品位热水余热，降低暖风器运营成本，提高系统运行的安全性和适用性；2）采用多热源串联暖风器，可实现热水加热模式和蒸汽加热模式快速切换，提高换热器的设备利用率，提高换热效率；3）加热器设置于外置部分容量旁路上，改造布置方便，可有效降低风阻且风温可调，管道投资降低。综上，本发明提出了一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统有效解决了加热热源的可靠性问题，且通过外置旁路设置串联加热器方式，提高设备的利用率和回收余热、废热，降低设备投资成本和运营成本，具有广泛的推广应用前景。

技术特征：

1.一种外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，其特征在于：包括空气侧主要由风侧主路（12）和风侧旁路（13），风侧主路（12）上设置主路可调风门（3），风侧旁路（13）上设置有旁路可调风门（4）、双热源串联暖风器（14）和旁路关断风门（5），正常运行时通过主路可调风门（3）和旁路可调风门（4）共同调节进入暖风器的加热风量，调整出口风温；事故工况或者暖风器停用时，通过关闭旁路可调风门（4）和旁路关断风门（5）切除暖风器系统；

2.根据权利要求1所述的外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，其特征在于：蒸汽段暖风器（2）分别连接加热蒸汽来管路、疏水管路和高温热水来管路，热水段暖风器（1）分别连接高温热水来管路和冷水管道，其中，在加热蒸汽来管路上设置加热蒸汽来关断阀（6）和加热蒸汽来止回阀（7），疏水管路上设置加热蒸汽疏水关断阀（8）；在高温热水来管路上设置热水来关断阀（9），在冷水管道上设置冷却回水关断阀（11）；且在蒸汽段暖风器（2）疏水侧和热水段暖风器（1）进口间设置热水、蒸汽暖风器串联隔离阀（10）。

3.根据权利要求2所述的外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，其特征在于：所述的加热蒸汽来关断阀（6）、加热蒸汽疏水关断阀（8）、热水来关断阀（9）和热水、蒸汽暖风器串联隔离阀（10）均为电动可调阀门，对上述所有阀门进行联锁控制。

4.根据权利要求2所述的外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统，其特征在于：在蒸汽段暖风器（2）的进口侧设置蒸汽段暖风器进口关断阀（15），在蒸汽段暖风器（2）的出口侧设置蒸汽段暖风器出口关断阀（16），在蒸汽段暖风器（2）的加热蒸汽来管路与疏水管路之间设置有蒸汽段暖风器旁路阀（17）。

5.一种外置旁路型双热源串联暖风器的控制方法，其特征在于：包括如下过程：

技术总结
外置旁路型双热源串联暖风器综合利用系统及其控制方法，包括空气侧主要由风侧主路和风侧旁路，风侧主路上设置主路可调风门，风侧旁路上设置有旁路可调风门、双热源串联暖风器和旁路关断风门，正常运行时通过主路可调风门和旁路可调风门共同调节进入暖风器的加热风量，调整出口风温；事故工况或者暖风器停用时，通过关闭旁路可调风门和旁路关断风门切除暖风器系统；热源侧，双热源串联暖风器分隔为热水段暖风器和蒸汽段暖风器两段。本发明具有以下有益效果：1）克服单热源运行不可靠问题，有效充分利用厂区低品位热水余热，降低暖风器运营成本；2）采用多热源串联暖风器，可实现热水加热模式和蒸汽加热模式快速切换，提高换热器的设备利用率。

技术研发人员：陈兵兵,吕雅强,李想,朱震宇,蔡行行,王亚
受保护的技术使用者：中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15