一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法
2023-04-23 04:29:26 1
專利名稱：一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法
技術領域：
本發明涉及冶金、石化、建材等行業窯爐應用的回收高溫煙氣餘熱的金屬換熱器的煙氣自動調溫方法。
背景技術：
用於回收窯爐排出的高溫煙氣餘熱的金屬換熱器由於投資少、設備結構緊湊、佔地小、維護少等優勢，在冶金、石化、建材等行業被廣泛應用。但是金屬換熱器對入口高溫煙氣的溫度有一定的限制，一般溫度不能超過800°C。否則，會降低金屬換熱器的使用壽命。 更嚴重者，換熱器的耐熱鋼在受到高溫的作用下，強度大大降低而致換熱器發生變形，或因應力過大造成局部焊縫開裂等現象，嚴重影響生產和設備的安全運行。
發明內容
本發明的目的是提供一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法，該方法在不改變現有設備的情況下，能夠實現自動調節換熱器入口的廢氣溫度，滿足金屬換熱器對入口處氣體溫度的要求，保證設備的安全運行，提高設備的使用壽命。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案實現一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法，該方法通過冷卻介質供給單元供入冷卻介質，並通過邏輯控制單元自動控制加入換熱器內部的冷卻介質流量，使得進入換熱器內的煙氣溫度滿足入口溫度要求；具體包括以下步驟1)所涉及的裝置包括溫度檢測單元、邏輯控制單元、冷卻介質供給單元、流量自動控制單元、自動調溫本體；2)所述的溫度檢測單元用來檢測高溫煙氣入口溫度和換熱後的氣體出口溫度；3)所述的邏輯控制單元根據溫度檢測單元檢測的高溫煙氣入口溫度及根據經驗數據預先設定的冷卻介質加入量，計算出設備初始運行時自動調節閥的開度，進行溫度初調節；4)所述的邏輯控制單元根據溫度檢測單元檢測的換熱後氣體出口溫度，將該溫度與預設定的換熱器能承受的入口工作溫度進行比較，對初調節後的自動調節閥開度進行自動調整，自動控制進入換熱器的冷卻介質流量；實現自動控制進入金屬換熱器內部的煙氣溫度。所述自動調溫本體內輸送冷卻介質的管道出口安裝有霧化噴嘴，根據連接換熱器入口廢氣管徑的大小和冷卻介質壓力，安裝相應的霧化噴嘴，保證高溫煙氣流經自動調溫裝置時與冷卻介質均勻、穩定地混合，快速地降溫。與現有技術相比，本發明的優點是解決了目前金屬換熱器對高溫氣體溫度限制的問題，保證換熱器在額定使用溫度下正常工作；延長換熱器使用壽命，結構簡單、緊湊、安全可靠、無需日常維護，可在任何高溫條件下使用。
圖1是本發明的原理圖；圖2是本發明的主視結構圖；圖3是本發明的俯視結構圖。圖中1-冷卻介質供給單元2-自動調節閥3-流量自動控制單元4-自動調溫本體 5-霧化噴嘴6-入口測溫熱電偶7-出口測溫熱電偶8-金屬換熱器9-溫度檢測單元10-邏輯控制單元
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步說明見圖1 圖3，一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫裝置，包括冷卻介質供給單元1、流量自動控制單元3、自動調溫本體4、霧化噴嘴5、溫度檢測單元9和邏輯控制單元 10。冷卻介質供給單元1用來將軟化水、壓縮空氣等液態或氣態冷卻介質通過輸送管道送入金屬換熱器內部；流量自動控制單元3用來檢測並自動控制冷卻介質的輸送流量；溫度檢測單元9包括入口測溫熱電偶6和出口測溫熱電偶7，分別用來檢測高溫煙氣入口溫度和換熱後的氣體出口溫度。邏輯控制單元10根據溫度檢測單元檢測的高溫煙氣入口溫度及根據預設定的換熱器能承受的入口工作溫度和換熱器的能力等經驗數據預先設定冷卻介質加入量，計算出設備初始運行時自動調節閥的開度，進行溫度初調節；邏輯控制單元再根據溫度檢測單元檢測的換熱後氣體出口溫度，將該溫度與預設定的換熱器能承受的入口工作溫度進行比較，對初調節後的自動調節閥開度進行自動調整，實現自動控制進入金屬換熱器內部的煙氣溫度。在自動調溫本體4內輸送冷卻介質的管道出口安裝有霧化噴嘴5，根據連接換熱器入口廢氣管徑的大小和冷卻介質壓力，安裝相應的霧化噴嘴，保證高溫煙氣流經自動調溫裝置時與冷卻介質均勻、穩定地混合，快速地降溫。冷卻介質供給單元1通過管道將冷卻介質經自動調節閥2、霧化噴嘴5噴入自動調溫本體4中，在自動調溫本體4內冷卻介質在霧化噴嘴5的作用下在整個入口橫截面上迅速霧化，並與經過的高溫煙氣快速混合、降溫，使高溫煙氣的溫度穩定在金屬換熱器入口設定的溫度。可根據煙氣系統的特性和要求等採用不同的冷卻介質1)若廢氣溫度與換熱器入口要求的相差較小，排煙系統的能力有富餘的情況下可採用氣態冷卻介質降溫。2)若廢氣溫度與換熱器入口要求的溫度相差很大，排煙系統的富餘能力有限的情況下可採用液體冷卻介質降溫。主要是利用液體介質在進行物態變化(氣化)時要吸收大量的熱量的性質，這樣可最大限度地減少冷卻介質的用量，降低排煙系統的負荷。
權利要求
1.一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法，其特徵在於，該方法通過冷卻介質供給單元供入冷卻介質，並通過邏輯控制單元自動控制加入換熱器內部的冷卻介質流量， 使得進入換熱器內的煙氣溫度滿足入口溫度要求；具體包括以下步驟1)所涉及的裝置包括溫度檢測單元、邏輯控制單元、冷卻介質供給單元、流量自動控制單元、自動調溫本體；2)所述的溫度檢測單元用來檢測高溫煙氣入口溫度和換熱後的氣體出口溫度；3)所述的邏輯控制單元根據溫度檢測單元檢測的高溫煙氣入口溫度及根據經驗數據預先設定的冷卻介質加入量，計算出設備初始運行時自動調節閥的開度，進行溫度初調節；4)所述的邏輯控制單元根據溫度檢測單元檢測的換熱後氣體出口溫度，將該溫度與預設定的換熱器能承受的入口工作溫度進行比較，對初調節後的自動調節閥開度進行自動調整，自動控制進入換熱器的冷卻介質流量；實現自動控制進入金屬換熱器內部的煙氣溫度。
2.根據權利要求1所述的一種用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法，其特徵在於，所述自動調溫本體內輸送冷卻介質的管道出口安裝有霧化噴嘴。
全文摘要
本發明涉及冶金、石化、建材等行業窯爐應用的用於金屬換熱器的高溫煙氣自動調溫方法，該方法通過冷卻介質供給單元供入冷卻介質，並通過邏輯控制單元自動控制加入換熱器內部的冷卻介質流量，使得進入換熱器內的煙氣溫度滿足入口溫度要求。與現有技術相比，本發明的優點是在不改變現有設備的情況下，能夠實現自動調節換熱器入口的廢氣溫度，滿足金屬換熱器對入口處氣體溫度的要求，保證設備的安全運行，提高設備的使用壽命。
文檔編號F28F27/00GK102425976SQ20111042210
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者張超, 張金旭, 楊耕桃, 白城, 趙寶海 申請人:中冶焦耐(大連)工程技術有限公司, 中冶焦耐工程技術有限公司