一种基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置及方法与流程

1.本发明属于换热器领域，涉及一种基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置及方法。


背景技术：

2.直接换热是烟气余热和浆液余热的常规利用方式之一。利用间接式换热器，使烟气或者吸收了烟气余热的浆液同热网供水进行换热，使热网供水由20℃升高到30℃左右，直接利用烟气或浆液加热热网水，由于烟气换热系数较低，且受到换热温差的限制，换热能力较低，需要的换热器体积较大。并且常规换热器通道较大，换热系数较低，换热器体积较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置及方法，实现了脱硫浆液中的水分相变换热，提高了换热效率和余热回收程度。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置，包括壳体、两张管板和多根毛细管；
6.两张管板平行设置在壳体中，两张管板与壳体内壁密封连接，在两张管板之间形成密封腔体，壳体上位于密封腔体的区域设置有抽汽入口和抽汽出口，抽汽入口连接有机组抽汽；
7.多根毛细管的两端均将两张管板贯穿，壳体上位于毛细管前端的区域设置有浆液入口，壳体上位于毛细管后端的区域设置有浆液出口和蒸汽出口。
8.优选的，壳体位于毛细管前端的区域内设置有水平的活动挡板，活动挡板尺寸与壳体位于毛细管前端的区域横截面尺寸相同，活动挡板将其顶底区域分隔，活动挡板连接有阀杆，阀杆伸出壳体。
9.进一步，阀杆伸出壳体的端部设置有阀门手柄。
10.进一步，阀杆与壳体之间设置有壳体密封圈，活动挡板外圈嵌套有管腔密封圈。
11.优选的，毛细管的内径为1-3mm。
12.优选的，抽汽出口和蒸汽出口均连接有热网水加热器的热端入口，热网水加热器的冷端连接有热网水。
13.优选的，抽汽入口位于壳体底部，抽汽出口位于壳体顶部。
14.优选的，浆液入口位于壳体中部，浆液出口位于壳体底部，蒸汽出口位于壳体顶部。
15.一种基于上述任意一项所述基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置的工作方法，包括以下过程：
16.脱硫浆液由浆液入口进入壳体内，流入毛细管中，毛细管使脱硫浆液压力降低，机组抽汽通过抽汽入口进入到密封腔体中，脱硫浆液通过毛细管管壁同机组抽汽进行换热，脱硫浆液中的水分在压力降低和温度升高的双重作用下，蒸发变为水蒸气，水蒸气从蒸汽出口排出，机组抽汽从抽汽出口排出。
17.优选的，水蒸气沿着蒸汽出口进入到热网水加热器中，机组抽汽沿着抽汽出口进入到热网水加热器中，水蒸汽和机组抽汽在热网水加热器中遇冷凝结，放热给热网水用于日常供热。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.本发明利用毛细管的节流降压作用和毛细管换热器的高效换热性能，实现了脱硫浆液中的水分相变换热，提高了换热效率和余热回收程度，实现脱硫浆液中的水分蒸发与余热回收，增加了火电厂余热回收利用的程度与灵活性，利用毛细管作为换热通道，不仅提高了换热系数，还降低了需要的换热器体积。
20.进一步，在毛细管换热器管腔上增加活动挡板，实现了流体进入换热器管程面积大小可调的功能。
附图说明
21.图1为本发明的装置结构示意图。
22.其中：1-阀门手柄；2-阀杆；3-壳体密封圈；4-管腔密封圈；5-活动挡板；6-浆液入口；7-壳体；8-管板；9-抽汽入口；10-毛细管；11-抽汽出口；12-浆液出口；13-蒸汽出口；14-热网水加热器。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
24.如图1所示，为本发明所述的基于毛细管结构的脱硫浆液余热利用装置，包括阀门手柄1、阀杆2、壳体密封圈3、管腔密封圈4、活动挡板5、浆液入口6、壳体7、管板8、抽汽入口9、毛细管10、抽汽出口11、浆液出口12、蒸汽出口13和热网水加热器14。
25.壳体7为方腔结构，内部包括管程和壳程。
26.两张管板8平行设置在壳体7中，两张管板8与壳体7内壁通过焊接方式密封连接，在两张管板8之间形成密封腔体，壳体7上位于密封腔体的区域设置有抽汽入口9和抽汽出口11，抽汽入口9连接有机组抽汽，抽汽入口9位于壳体7底部，抽汽出口11位于壳体7顶部。
27.毛细管10通过真空钎焊的方式焊接到管板8上，多根毛细管10的两端均将两张管板8贯穿，毛细管10的内径为1-3mm，壳体7上位于毛细管10前端的区域设置有浆液入口6，壳体7上位于毛细管10后端的区域设置有浆液出口12和蒸汽出口13。浆液入口6位于壳体7中部，浆液出口12位于壳体7底部，蒸汽出口13位于壳体7顶部。
28.毛细管10内壁、壳体7位于毛细管10前端的区域和壳体7位于毛细管10后端的区域组成管程区域，毛细管10外壁和两张管板8之间的密封腔体组成壳程区域。
29.抽汽出口11和蒸汽出口13连接到热网水加热器14中。具体为抽汽出口11和蒸汽出口13均连接有热网水加热器14的热端入口，热网水加热器14的冷端连接有热网水。
30.壳体7位于毛细管10前端的区域内设置有水平的活动挡板5，活动挡板5尺寸与壳
体7位于毛细管10前端的区域横截面尺寸相同，活动挡板5将其顶底区域分隔，活动挡板5连接有阀杆2，阀杆2伸出壳体7，阀杆2伸出壳体7的端部设置有阀门手柄1，阀杆2与壳体7之间设置有壳体密封圈3，活动挡板5外圈嵌套有管腔密封圈4。
31.脱硫浆液由浆液入口6进入管程中，经过管腔均匀分配到毛细管10中，由于毛细管10管径较小，阻力较大，使脱硫浆液压力降低。另外，机组抽汽通过抽汽入口9进入到壳程中。脱硫浆液通过毛细管10管壁同机组抽汽进行换热。脱硫浆液中的水分在压力降低和温度升高的双重作用下，蒸发变为水蒸气。管板8同毛细管10焊接处用于保证脱硫浆液和抽汽不会互相掺混。在毛细管10出口处，水蒸气沿着蒸汽出口13进入到热网水加热器14中，机组抽汽沿着抽汽出口11进入到热网水加热器14中。蒸汽在热网水加热器14中遇冷凝结，放热给热网水用于日常供热，从而实现烟气余热经脱硫浆液到热网水的回收利用。
32.在实际运行过程中，从湿法脱硫塔过来的脱硫浆液量同机组实际运行负荷有关。当机组负荷较低，脱硫浆液量较小时，通过调节阀门手柄1，使活动挡板5向壳体7竖直方向的中心移动，从而降低脱硫浆液进入壳体7的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管10数量更小，从而提高毛细管10的节流效果；当机组负荷较高，脱硫浆液量较大时，通过调节阀门手柄1，使活动挡板5向壳体7底部移动，增大脱硫浆液进入壳体7的横截面积，使脱硫浆液进入的毛细管10数量更多，从而保证毛细管10内不会由于脱硫浆液杂质较多形成堵塞。壳体密封圈3和管腔密封圈4阻止脱硫浆液向管腔外泄露。
33.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。