专利名称：热电站废热回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废热回收热交换装置。
热电站锅炉、汽轮机运行过程中有部分废汽排出，不但浪费能源，而且还造成环境污染和排汽噪音污染。回收这些废汽的现有技术，通常采用二种方法，一是将废汽直接排入水池，加热软水或加热工业用水。二是采用普通的表面式热交换器回收热能。用这二种方法加热冷水回收热能存在以下弊病用废汽直接加热软水，废汽中的有害杂质要污染水源，其中有部分压力较低的废汽排放管伸入水中要产生排放阻力，影响废汽排放。用普通表面式热交换器回收废汽则要产生一是高压废汽要向低压排汽口倒压，妨碍低压废汽排放；二是交换器内废汽与水温差悬殊造成热应力，降低设备寿命；三是排放出的废汽水温度高，热回收效率较低；四是氧腐蚀质於积物清洗困难。
本实用新型提出了另一种废热回收装置，主要用于热电站废汽热能回收。
这种废热回收装置由多级卧式热交换器组成。其特征在于热交换器铜管群58端部设置了集水箱59。伸缩管64与弯管68之间留有一圈伸缩缝，伸缩管外圆上装有热应力消除密封装置。废汽入口端管板9前装设了一只射流抽吸泵。废水出口端安装了一只负压维持门39，各级热交换器之间以串接叠装组合。本实用新型能有效地将各种不同压力的废汽全部回收，通过多级热交换使软水在进入除氧器前受到预热，不但高效回收废热，同时强化了除氧效果。
图1为废热回收装置系统原理图图2为废热回收装置系统剖视图图3为热应力消除装置结构图图4为真空维持门结构图废热回收装置工作原理如
图1、2所示，整个废热回收系统分为三类，第一类为高压废汽，如上锅筒表层排污。第二类为低压废汽，如轴封抽汽和各种疏水。第三类为微压废汽，如除氧废汽、主汽门、调速汽门漏汽，低压侧轴封排汽等。各路低压废汽在低压废汽汇集管4扩容降压后进入射流泵抽吸室7，经扩散管8进入第一级热交换器铜管群10中。高压连排废水经排污节流控制阀5节流后由喷咀6喷射而出，经扩容汽化形成高速气流，高速气流外层产生了射流效应，在抽吸室7内形成负压，使抽吸室7与集汽管4之间压差增大，促使低压废汽高速吸入。混合汽流经射流泵喉口压缩，在扩散管8内被加速，废汽进入铜管群10内。铜管外水流大量吸收热能，使废汽温度高速下降，在汽变水相变过程中体积骤缩，导致铜管10内形成深度负压，进一步加速了废汽吸入，废汽汇集管4中由于废汽流速增大，也形成负压，更加速了废汽排出。废汽在第一级交换器1内放热后凝结成水，在集水箱12内聚合后，经伸缩管13、连通管16、扩散管17进入第二级交换器。
微压废汽经汇集管48内扩容减压，被连通管16内负压吸入、与第一级交换器排出的废汽水混合，进入第二级交换器内。经交换器1热交换大量热能已被软水带走，故第二级交换器截面比第一级可以有所缩小。同理，第三级交换器比第二级也可以有所缩小，废汽水经第二、第三级交换器吸热，温度较低的冷凝水从伸缩管55排出。图中9、18、29为交换器铜管管板。20、31为第二、第三级交换器铜管群。34为排污阀。
在交换器水腔中水流与废汽流呈逆向流动，逆向交换有利于热能深度回收，同时也克服了顺流交换温差过大给设备带来危害。
软水流经软水泵44、47，隔离阀42、46，止回阀41、45，出水管43，隔离阀57，进水管40、36进入未级交换器水腔，由于水的原始温度低，有利于尾部废水余热回收。水流从第三级交换器逆向而上，从连通管32流入第二级交换器继续吸热。再从连通管19进入第一级交换器。吸热后水流从热端出水口50流出，再经止回阀51，隔离阀52，热水管54流入除氧器。交换器水流隔板11、22、30设置，有利于软水吸热。49、57为检修用隔离阀。设备故障检修时，打开检修隔离49，关闭检修阀57，废热回收装置即退出软水运行系统。止回阀51在软水系统停止运行时防止软水倒流。
热应力消除装置如图3所示，热交换器外壳69固定在支架上，通蒸汽的铜管群58在高温废汽流入瞬间与外壳69之间形成了较大温差，产生了纵向膨胀，集水箱59上伸缩管64在热胀应力作用下，产生了纵向滑动，密封填料63在填料仓61与伸缩管64之间通过压盘62挤压，使伸缩管64在填料63中胀缩滑动而不漏水，填料用热胀石墨充任，具有较可靠密封性和润滑性。
连通管68固定在另一级交换器端盖上，呈刚性固定，故在连通管管端设置了填料仓66，填料67借助压盘65挤压以实现伸缩管64与连通管68之间胀缩间隙的密封。胀缩间隙一般取3－6毫米。胀缩过程中由于伸缩管64随胀缩力产生纵向滑动，从而消除了交换器内热胀应力。
交换器内部清洗氧腐蚀质，只要拆卸交换器二端连接管件，如射流抽吸泵8，连通管16、27，再放松密封装置14、15、24、25、37，旋下接头38，各级交换器铜管群就能从外壳中抽出，待氧腐蚀质清除干净，再度将管件装上即可。
真空维持门工作原理如图4所示，固定法兰70与重力垂线存在一个倾角，在伸缩管71内外压力平衡状态下，活动门73按重力线自由挂在铰链72上，当伸缩管71内有压力时，活动门73在汽水压力冲刷下，按顺时针绕铰链转动，活动门开大，冷凝水排放量增多，当排放压力下降活动门在重力作用下关小，当伸缩管内腔产生负压时，大气压作用于活动门73外侧，将活动门关闭。大气不能向交换器内倒流，使内腔维持一定负压，当冷凝水积聚到一定数量时，内腔压力有所升高，当大气作用力小于活动门重力和内腔压力的合力时，活动门又自动打开，冷凝水排出，当内腔压力负到一定程度时，活动门又自行关闭。调节活动门上重心调节块76在杠杆75上位置，即能调节活动门维持负压程度。
实施要点1.排污节流阀5是调节锅炉连续排污量的阀门，根据排污量和介质压力选型，喷咀6根据锅炉蒸发量大小设计喷咀孔径。
2.低压废汽汇集管4，须选用∮87以上口径稍大的钢管，以保证低压排汽管内产生扩容降压作用。
3.水流隔板11、22、30外径要比交换器内径小2毫米左右，板材易选用不锈钢、铝等不易氧腐蚀的材料。水流隔板要设法固定，防止在装卸中滑动。
4.集水箱12、23、35与铜管胀接的管板宜选用20毫米以上中厚板。
5.伸缩管13、26、55宜选用不锈钢管，伸缩管外壳光滑性好，才能保证填料的可靠密封。
6.伸缩管64，填料仓61须在实地装配，组装时压盘62要装上，并压紧填料63，必须使伸缩管64处于填料仓61中心位置。最后焊接填料仓61外的环向角焊缝。
7.连通管16、27与密封装置15、25组焊时也应实地装配，以保证二管口同心度和合适的伸缩缝。
8.支撑管21、33采用与连通管19、32相同管径，使结构对称美观，并有轻可靠的刚度。
9.废热回收装置安装位置应选择在热电站底层的软水泵管线附近，最好安装在炉前底层墙边，定位时要留出二头抽芯位置。
10.本装置运行时水温大至在50－95℃范围，热水管54内壁要产生严重氧腐蚀，最好选用不锈钢管。
11.本装置要求连续进水，运行中软水泵不能停，如水流中断，交换器内温度在上升，易造成排汽口增压，妨碍废汽排放。除氧器水位控制应采用电动阀遥控节流，以控制除氧器进水量，保证水流不中断。最好在废汽汇集管4、48管系上分别设置重力式安全阀，一旦压力上升，安全阀自动排汽。
12.负压维持门39安装活动门交链销采用黄铜为好，装配时要求灵活，活动门73上的密封垫74采用硅橡胶板或氟橡胶板，并用高温胶水胶接。重心调节块76根据实际情况调节定位。
权利要求1.一种用于热电站使用的废热回收装置，由多级卧管式热交换器组成，其特征在于热交换器铜管群(58)端部设置了集水箱(59)，伸缩管(64)与连通管(68)之间留有一圈伸缩缝，伸缩管(64)外装有热应力消除密封装置，废汽入口端管板(9)前装设了一只射流抽吸泵，废水出口端安装了一只负压维持门(39)，热交换器之间以串接叠装组合。
2.如权利要求1所述废热回收装置，其特征在于所述集水箱(59)最低处焊有伸缩管(64)。
3.如权利要求1所述废热回收装置，其特征在于所述射流抽吸泵喷咀(6)与排污节流阀(5)相接，抽吸室(7)顶部与废汽汇集管(4)相通。
4.如权利要求1所述废热回收装置，其特征在于所述热应力消除密封装置，耐热密封填料(67)填装于填料仓(66)中。
5.如权利要求1所述废热回收装置，其特征在于所述伸缩管(64)外装有填料仓(61)，其内填装了耐热填料(63)。
专利摘要一种用于热电站使用的废热回收装置，由多级卧管式热交换器组成，热交换器内铜管群58端部设置了一只集水箱59，伸缩管64与连通管68之间留有一圈伸缩缝，伸缩管外装有热应力消除密封装置，废汽入口端管板9前装设了一只射流抽吸泵，废水出口端安装了一只负压维持门39。本装置能高效回收各种不同压力的废汽热能，并有效地解决了低压废汽排放口增压的问题，通过热交换，废汽热能传导给软水，使其增温。使用本装置每年回收废汽热能相当于700-1200吨标煤，同时也强化了除氧效果。
文档编号F01K9/00GK2155433SQ9222093
公开日1994年2月9日 申请日期1992年9月22日 优先权日1992年9月22日
发明者朱宇航, 朱祖柯 申请人:朱宇航