[0063] 当然,对CO2含量的调节,作为优选,可以将上述两种调节方式同时使用,以便加快调节速度。
[0064] 作为优选,V1设定和V2设定是一个连续的数值范围。即V1测量、V2测量只要是在数值范围内,就算满足要求。
[0065] 作为优选,可以对CO、CO2中的每一个独立进行自动化控制,例如只控制CO或者只控制CO2,或者两者都控制。
[0066] 作为优选,在中央监控诊断系统20中设置CO的上限和/或下限的报警数据和/或CO2下限报警数据。一旦超过了上限或者下限的数据,中央监控诊断系统20就发出报警
信号。此种情况表明对于送风量以及燃料输送量的控制已经失效,可能锅炉运行出现问题,需要立刻进行检修。
[0067] 作为优选,所述的烟气中CO/CO2含量探测仪是采用德图testo350Pro分析仪器,耐温极限高达500℃,从而满足高温测量的要求。
[0068] 作为优选,各台锅炉产生蒸汽量,
蒸汽压力和蒸汽温度,送风机风量风压,引风机风量风压,电机功率,锅炉补水量,炉膛温度等信息数据传输到中央监控诊断系统20,实现所有运行锅炉重点参数的实时在线监测
[0069] 作为优选,所述发电自动化系统包括根据发电负荷调节所述汽轮机的机前压力和输出功率。
[0070] 作为优选,所述发电自动化系统包括采集到的发电负荷调节锅炉的送风量和燃料量,同时调节锅炉的送水量。
[0071] 所述发电自动化系统如图3所示,中央监控诊断系统采集发电机16的输出负荷。作为优选,输出负荷进行实时显示。如果需要增加输出负荷,则中央监控诊断系统发出指令,通过风机调节阀23和燃料流量控制调节装置25同时增加送风量和燃料量,同时通过补水泵17的输送功率来增加补水量。当然,作为优选,也可以通过泵18功率增加来增加进入锅炉的循环水量。当然作为优选,可以通过补水泵17和循环水泵18同时增加功率来加快调节时间。
[0072] 如果需要减少输出负荷,则中央监控诊断系统20发出指令,通过风机调节阀23和燃料流量控制调节装置25同时减少送风量和燃料量,同时通过补水泵17的输送功率来减少补水量。当然,也可以通过泵18功率降低来减少进入锅炉的循环水量。当然作为优选,可以通过补水泵17和循环水泵18同时降低功率来加快调节时间。
[0073] 作为优选,如果需要增加输出负荷,则中央监控诊断系统发出指令,增加所述汽轮机的机前压力和输出功率。如果需要降低输出负荷,则中央监控诊断系统发出指令,降低所述汽轮机的机前压力和输出功率。
[0074] 通过上述的智能控制,可以实现锅炉的智能发电,使得锅炉燃烧和发电运行自动化,提高了监控的效率。
[0075] 当然,图3是一个示意图,仅仅示出了补水泵17,其他部件在图1、2中进行了显示,在此进行了省略,本领域技术人员根据图1-3结合
说明书记载能够理解。
[0076] 作为优选,如图13所示,所述每台锅炉还包括自动控制排污系统,所述自动控制排污系统根据锅炉产生的蒸汽量和输入锅炉的水量进行自动控制。如果蒸汽量与输入锅炉的水量之间的比值小于下限数值,则中央监控诊断系统20自动控制减少排污量。如果蒸汽量与输入锅炉的水量之间的比值大于上限数值,则中央监控诊断系统20自动控制增加排污量。具体控制系统如下:
[0077] 如图13所示,所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路上的流量计34、压力计35和
温度计36,用于测量输出蒸汽的流速、压力和温度。所述流量计34、压力计35和温度计36分别与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便将测量的数据传递给中央监控诊断系统20,在中央
监控系统中根据测量的蒸汽温度、压力、流速计算单位时间的蒸汽质量。
[0078] 所述锅炉包括设置在锅炉汽包32下端的排污管,排污管上设置排污阀39,排污阀39一端连接阀门调节装置38,阀门调节装置38与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便将阀门开度数据传递给中央监控诊断系统20,同时从中央监控诊断系统20接受指令,调节排污阀39的开度。
[0079] 所述排污管上进一步包括流量计41,测量排污的流量。所述流量计41与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便将数据传递给中央监控诊断系统20。中央监控诊断系统20根据流量计算出单位时间的排污量。
[0080] 所述锅炉的总进水管上设置流量计,用于检测进入锅炉中的流量,所述流量计与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便将测量的数据传递给中央监控诊断系统20,中央监控诊断系统20根据测量的流量计算单位时间进入锅炉的水的流量。
[0081] 当然,进入锅炉的水是循环水管和补水管两者的水量总和。作为优选,可以在补水管和循环水管上分别设置与中央监控诊断系统20数据连接的流量计,通过计算两者流量之和,从而计算单位时间进入锅炉总的水量。本发明可以采用多种控制策略来控制排污量。
[0082] 一个优选控制策略是:中央监控诊断系统20计算的蒸汽质量与输入锅炉的水的质量的比值小于下限值,则表明排污率过高,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调小排污阀39的开度。通过上述操作,可以避免排污 过大,造成能源的浪费。如果蒸汽质量与输入锅炉的水的质量的比值大于上限值,则表明排污率过低,可能会影响锅炉的寿命,则中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动提高排污阀39的开度。
[0083] 作为优选,如果排污阀39的开度最大的情况下,蒸汽质量与输入锅炉的水的质量的比值依然小于下限值,则系统会发出警告,提示排污系统是否出现故障。
[0084] 作为优选,如果排污阀39的关闭的情况下,蒸汽质量与输入锅炉的水的质量的比值依然大于上限值,则系统会发出警告,提示排污系统是否出现故障。
[0085] 一个优选控制策略是中央监控诊断系统20通过流量计41检测的排污的水的质量与输入锅炉的水的质量的比值超过上限时,则表明排污量过大,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调小排污阀39的开度。如果检测的排污的水的质量与输入锅炉的水的质量的比值超过下限时,则表明排污量过小,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调大排污阀39的开度。通过这样设置,避免汽包中的水质太差,以免造成锅炉汽包的
腐蚀。
[0086] 一个优选策略,所述汽包32还包括水质分析仪37,以测量汽包内的水质。所述水质分析仪37与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便接受测量的数据,根据测量的数据对排污阀39进行开度控制。如果测量的数据表明水质过差,例如某一指标超出数据上限,则需要进行及时排污,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调大排污阀39的开度。如果测量的数据表明水质好,则中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调小排污阀39的开度。必要情况下甚至可以关闭排污阀。
[0087] 一个优选策略,在排污管道上设置水质分析仪(没有示出),以测量排污管内的水质。所述水质分析仪与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便接受测量的数据,根据测量的数据对排污阀进行开度控制。如果测量的数据表明水质过差,例如某一指标超出数据上限,则需要增加排污量,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调大排污阀39的开度。如果测量的数据表明水质好,则中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调小排污阀39的开度。必要情况下甚至可以关闭排污阀。
[0088] 作为优选,所述排污管道上连接余热利用换热器33,所述余热利用换热器33,以便充分利用污水的热量。换热器33的冷源入口管设置阀门40,所述阀门40与阀门调节装置41连接,阀门调节装置41与中央监控诊断系统20进行数据 连接,以便将阀门40的开度数据传递给中央监控诊断系统20和同时接受中央监控诊断系统20的指令。如果中央监控诊断系统20测量的排污量增加,则中央监控诊断系统20通过阀门调节装置41增加阀门0的开度,以增加进入换热器33的冷源量,保持换热器33输出的冷源的温度恒定,同时避免冷源
过热。如果中央监控诊断系统20测量的排污量减少,则中央监控诊断系统20通过阀门调节装置41减小阀门0的开度,以减少进入换热器33的冷源量,保持换热器33输出的冷源的温度恒定,同时避免冷源加热效果太差。作为优选,所述换热器33可以设置多个。
[0089] 作为优选策略,中央监控诊断系统20可以通过计算蒸汽质量与排污质量之和与输入锅炉的水的质量的比值来计算锅炉的水损失。如果计算的水损失超过上限,中央监控诊断系统20则发出报警提示。
[0090] 作为优选策略,汽包32中设置水位计(没有示出),所述水位计与中央监控诊断系统20进行数据连接,以便将测量数据传递给中央监控诊断系统20。中央监控诊断系统20根据测量的数据计算单位时间的水位高度变化,从而计算出汽包32中的水单位时间的质量变化。中央监控诊断系统20根据蒸汽量、锅炉输入的水量以及汽包水量的变化来调节排污阀39的开度。如果中央监控诊断系统20计算的蒸汽质量加上锅炉汽包32水的质量变化之和与输入锅炉的水的质量的比值低于一定数值小于下限值,则表明排污率过高,因此中央监控诊断系统20通过阀门调节装置38自动调小排污阀39的开度。通过上述操作,可以避免排污过大,造成能源的浪费。通过增加汽包水位检测,进一步增加了测量的数据的准确。
[0091] 作为优选策略,中央监控诊断系统20可以通过计算蒸汽质量、汽包水的变化质量与排污质量三者之和与输入锅炉的水的质量的比值来计算锅炉的水损失。如果计算的水损失超过上限,中央监控诊断系统20则发出报警提示。
[0092] 作为优选,设置测量汽包中水的温度和汽包压力的装置,所述装置与中央监控诊断系统20数据连接,中央监控诊断系统20根据测量的温度和压力计算汽包中水的质量变化。通过温度和压力计算水的质量,使得结果更加准确。
[0093] 作为优选,汽包中设置测量蒸汽温度和压力的装置,所述装置与中央监控诊断系统20数据连接,中央监控诊断系统20根据测量的温度和压力以及汽包中水位高度,计算汽包中蒸汽的质量。这样,在前面的计算中,根据汽包中蒸汽的质量变化、输出蒸汽的质量和汽包中水的质量变化三者之合与输入锅炉的 水的质量的比值的大小来控制排污阀的开度。这样使得计算结果更加准确。
[0094] 同样,计算水的损失的时候也需要将汽包中蒸汽的质量变化、输出蒸汽的质量和汽包中水的质量变化以及排污量四者之和与锅炉输入水量进行对比。
[0095] 作为优选,可以在排污管上设置温度计,中央监控诊断系统20根据排污的水温、水的成分以及流速计算单位时间的排污的水的质量。
[0096] 作为优选,在中央监控诊断系统20中预先存储蒸汽的温度压力与
密度的关系数据,以便计算蒸汽质量。也可以预先存储水的温度与密度关系数据,一边计算汽包中水的质量。对于污水的温度、成分以及密度的关系也预先存储下中央监控诊断系统20中。
[0097] 作为优选,中央监控诊断系统20根据得到的输出的蒸汽质量以及输入的燃料量,实时监测锅炉的吨汽耗燃料量参数,实时诊断锅炉的运行状态,使锅炉始终保持高效运行,避免锅炉效率底下造成的能源浪费。
[0098] 锅炉吨汽耗燃料量SF定义为锅炉某一段时间产生的蒸汽总质量S总质量除以锅炉此段时间内输入的燃料总质量F总质量,得到吨汽耗燃料量的指标。即SF=S 总质量/F总质量。
[0099] 如果锅炉吨汽耗燃料量过大,则表明锅炉效率低下,需要进行检查和维护。
[0100] 锅炉吨汽耗燃料量可以动态更新,总是累积前一段时间,例如可以是分钟、秒、小时等,优选是5分钟的数据作为计算结果在中央监控诊断系统20中显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0101] 通过实时监测锅炉的吨汽耗燃料量参数,可以得出SF最大值时锅炉的参数,例如包括但是不限于辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程中可以使得锅炉在上述参数下运行,使得SF达到最大值,从而达到节约燃料的目的。
[0102] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0103] 作为优选,燃料是煤。
[0104] 作为优选,中央监控诊断系统20还与用电信息进行数据连接,以便及时得到锅炉系统的辅机的用电量。中央监控诊断系统20根据得到的输出的蒸汽质量以及用电量,实时监测每台锅炉的吨汽耗电量参数,实时诊断锅炉的运行状态,使锅炉始终保持高效运行,避免锅炉效率底下造成的能源浪费。
[0105] 所述辅机优选包括如下:锅炉鼓风机、引风机、炉排、锅炉补水泵等辅机设备。锅炉吨汽耗电量SE定义为锅炉某一段时间产生的蒸汽总质量S总质量除以 锅炉此段时间内所有辅机耗电量的总和E耗电量,得到吨汽耗电量的指标。即SE=S 总质量/E耗电量。
[0106] 如果锅炉吨汽耗电量过大,则表明锅炉效率低下,需要进行检查和维护。
[0107] 锅炉吨汽耗电量可以动态更新,总是累积前一段时间,例如可以是分钟、秒、小时等,优选是5分钟的数据作为计算结果显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0108] 作为优选,通过实时监测锅炉的吨汽耗电量参数,可以得出SE最大值时锅炉的参数,例如包括但是不限于辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程中可以使得锅炉在上述参数下运行,使得SE达到最大值,从而达到节约电量的目的。
[0109] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0110] 作为优选,通过实时监测并列运行锅炉的吨汽耗燃料量和/或吨汽耗电量的参数,对并列运行的锅炉实现对标分析,始终使SE和/或SF较高的锅炉处于最大负荷状态,SE和/或SF低的锅炉及时发现问题并尽快解决,始终使运行的锅炉保持高效。
[0111] 作为优选,通过分析对标每台锅炉的吨汽耗煤量和/或吨汽耗电量指标,分析判断出SE和/或SF较高的锅炉,增大其运行负荷;而对于SE和/或SF相对较低的锅炉,减少其运行负荷,如果锅炉SE和/或SF低于正常运行经验数据,则需要尽快停炉检修,提高其热效率后再尽快投入运行。
[0112] 作为优选,当然,也可以手工分析判断出SE和/或SF较高的锅炉,增大其运行负荷;而对于SE和/或SF相对较低的锅炉,减少其运行负荷,如果锅炉SE和/或SF低于下限值,则需要尽快停炉检修,提高其SE和/或SF后再尽快投入运行。
[0113] 作为优选,通过将多台并列运行的锅炉最为一个整体考虑吨汽耗燃料量SFALL大小。锅炉总吨汽耗燃料量SFALL定义为所有锅炉某一段时间产生的蒸汽总质量S 总质量all除以所有锅炉此段时间内输入的燃料总质量F总质量all,得到总吨汽耗燃料量的指标。即SFALL=S总质量all/F总质量all。
[0114] 锅炉总吨汽耗燃料量参数可以动态更新,总是累积前一段时间,优选是5分钟的数据作为计算结果显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0115] 作为优选,通过实时监测锅炉的SFALL参数,可以得出SFALL最大值时每台锅炉的参数,例如包括但是不限于每台锅炉的辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽 输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程中可以使得并联的锅炉在上述参数下运行,使得SFALL达到最大值,从而达到节约资金的目的。
[0116] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0117] 作为优选,通过将多台并列运行的锅炉最为一个整体考虑吨汽耗电量SEALL大小。锅炉总吨汽耗电量SEALL定义为所有锅炉某一段时间产生的蒸汽总质量S总质量all除以所有锅炉此段时间内输入的所有辅机耗电量E总质量all,得到总吨汽耗燃料量的指标。即SEALL=S总质量all/E总电量all。
[0118] 锅炉SEALL参数可以动态更新,总是累积前一段时间,优选是5分钟的数据作为计算结果显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0119] 作为优选,通过实时监测锅炉的SEALL参数,可以得出SEALL最大值时每台锅炉的参数,例如包括但是不限于每台锅炉的辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程中可以使得并联的锅炉在上述参数下运行,使得SEALL达到最大值,从而达到节约资金的目的。
[0120] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0121] 作为优选,可以将吨汽耗燃料量和吨汽耗电量在一起综合考虑。将锅炉某一段时间运行所耗费的辅机耗电量和输入的燃料分别折算成价格,并将这两者的价格相加,得到总价格,然后用这一段时间产生的蒸汽总量除以上述的总价格,得到吨汽价值SEF的指标。即SEF=S总质量/(F总质量*F单价+E耗电量*E单价),其中F 单价、E单价分别是每单位燃料的价格、每单位电的价格。作为优选,燃料的单位可以是体积或者质量单位,电的单位可以是千瓦时。
[0122] 中央监控诊断系统20实时监测每台锅炉的吨汽价值参数,实时诊断锅炉的运行状态,使锅炉始终保持高效运行,避免锅炉效率底下造成的能源浪费。
[0123] 如果锅炉吨汽价值过小,则表明锅炉效率低下,需要进行检查和维护。优选,小于下限值,中央监控诊断系统20发出报警。提醒是否需要检查和维护。
[0124] 锅炉吨汽价值参数可以动态更新,总是累积前一段时间,优选是5分钟的数据作为计算结果显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0125] 作为优选,通过实时监测锅炉的吨汽价值参数,可以得出SEF最大值时锅炉的参数,例如包括但是不限于辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程 中可以使得锅炉在上述参数下运行,使得SEF达到最大值,从而达到节约资金的目的。
[0126] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0127] 作为优选,通过实时监测并列运行锅炉的汽耗价值参数,对并列运行的锅炉实现对标分析,始终使SEF最高的锅炉处于最大负荷状态,SEF低的锅炉及时发现问题并尽快解决,始终使运行的锅炉保持高效。
[0128] 作为优选,通过分析对标每台锅炉的汽耗价值参数指标,分析判断出SEF较高的锅炉,增大其运行负荷;而对于SEF相对较低的锅炉,减少其运行负荷,如果锅炉SEF低于正常运行经验数据,则需要尽快停炉检修,提高其热效率后再尽快投入运行。
[0129] 作为优选,当然,也可以手工分析判断出SEF较高的锅炉,增大其运行负荷;而对于SEF相对较低的锅炉,减少其运行负荷,如果锅炉SEF低于下限值,则需要尽快停炉检修,提高其热效率后再尽快投入运行。
[0130] 作为优选,通过将多台并列运行的锅炉最为一个整体考虑总吨汽价值SEFALL大小。即将所有锅炉某一段时间运行所耗费的辅机耗电总量和输入的燃料总量分别折算成价格,并将这两者的价格相加,得到总价格,然后将这一段时间所有锅炉产生蒸汽总质量S总质量ALL除以上述的总价格,得到吨汽价值SEFALL的指标。即SEFALL=S总质量ALL/(F总质量all*F单价+E耗电量all*E单价),F总质量all、E耗电量all分别表示所有锅炉输入的总燃料量和辅机耗费总电量。
[0131] 锅炉总吨汽价值参数可以动态更新,总是累积前一段时间,优选是5分钟的数据作为计算结果显示,并可以绘制出趋势曲线。
[0132] 作为优选,通过实时监测锅炉的总吨汽价值参数,可以得出SEFALL最大值时每台锅炉的参数,例如包括但是不限于每台锅炉的辅机耗电量、燃料输入质量、蒸汽输入质量、引风机频率、送风机频率、循环泵频率等参数中的至少之一。从而在运行过程中可以使得并联的锅炉在上述参数下运行,使得SEFALL达到最大值,从而达到节约资金的目的。
[0133] 作为优选,上述参数都是一段时间内的平均参数。
[0134] 作为优选,所述的汽水换热器和余热利用换热器为板式换热器。板式换热器采用如下结构:
[0135] 所述板式换热器包括换热板片10、密封垫片13,密封垫片13位于相邻的换热板片10之间,所述密封垫片13安装在换热板片10周边的密封凹槽28内, 所述密封凹槽28为梯形结构,所述梯形结构的上下两边为平行得边,上边为短边,下边为长边,所述梯形结构的平行的两条边的短边
位置设置开口31,所述密封垫片13为与密封凹槽互相配合的梯形结构,所述密封垫片13从开口31处放入到密封凹槽28内。
[0136] 通过设置梯形结构的密封凹槽以及与之对应的密封垫片,可以使得密封凹槽和密封垫片紧紧的嵌合在一起,避免使用
粘合剂,增加了密封的牢固性。
[0137] 作为优选,所述的梯形结构为等腰梯形结构。
[0138] 作为优选,所述密封凹槽28在左右两条边的内部设置凸起29,与之对应,在密封垫片13的梯形结构的左右两条边的外部设置与凸起29对应的凹部。通过上述结构,使得密封凹槽和密封垫片嵌合的更加牢固,密封效果更好。
[0139] 作为优选,所述密封凹槽28在下部的边的内部设置凸起30,与之对应,在密封垫片13的梯形结构的下部的边的外部设置与凸起30对应的凹部。通过上述结构,使得密封凹槽和密封垫片嵌合的更加牢固,密封效果更好。
[0140] 作为优选,凸起29为三
角形,凸起30为长方形。
[0141] 作为优选,所述凸起29在每一边分别设置多个,作为优选为3-5个。
[0142] 作为优选,三角形凸起29的下部边与梯形的下部的边平行。通过这样设置,可以使得安装密封垫片13更加容易,安装方便。
[0143] 作为优选,梯形的左右两条边和长边(即下部的边)的夹角为40-70°,优选为50-60°。梯形的高度与短边之间的长度为1:(2-4),优选为1:3。设置这样的角度和长度,一方面要考虑嵌合的牢固性,一方面要考虑安装的便利性。角度越小,高度越高,则安装越困难,但是嵌合牢固性好,密封效果好。反之,角度越大,高度越低,则安装越容易,但是嵌合牢固性差,密封效果差。上述的角度和高度是考虑安装便利性和嵌合牢固性进行的综合考虑得到的最优的效果。
[0144] 一般情况下,板式换热器板片两侧冷、热流体通道的横截面积是相等的。在此种情况下,如果两种流体的流量(指体积流量)相差不大,此时同一种流体的流道可以采取互相平行并联的方式,此时板式换热器两侧流体的换热系数相差不大,整个换热器换热系数很高,而且这样设置还可以使得两种流体的进出口都在一个端板5上,有利于板式换热器的拆解检修和板片清洗。但是如果两种流量相差较大的流体进行换热时,如果两种流体都采取并联的流体通道,则会出现较小流量的流速太低,从而导致更低的换热系数。因此通常将低流量 流体通道设置成串联的形式,这样就无法将冷热流体的四个进出口全部设置在一个端板上,只能设置在两个端板5、6上,在两个端板上都设置流体进出
接口,在换热器跟管路处于连接状态时,板式换热器将拆卸困难,需要两端拆卸,造成检修不便。
[0145] 本发明的板式换热器采取如下结构,以便适应汽液换热。
[0146] 作为优选,所述流量小的换热板片10中设置至少一个分流部件,所述分流部件将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分程流道7,所述的换热板片10中的分程流道7为串联结构。通过上述的分程流道7的串联结构,使得流体因此经过所有的分程流道7,如图6所示,从而使换热流体在换热板片10上形成S形流道。
[0147] 通过设置分流部件,使得流量小的流体可以充满整个换热板片,从而避免了出现一些流体
短路的换热区域,从而增加了换热系数,提高了整个换热器的换热系数;此外,通过设置分流部件,使得小流量的流体也能够实现在多个板片中的流体通道的并联,避免了为了提高换热系数而将小流体通道设置为串联的结构,从而可以使得流体的四个进出口1-4都设置在同一个端板上,从而使得维护方便。
[0148] 作为优选,大流量流体的体积流量是小流量流体的体积流量的2倍以上。
[0149] 针对汽水换热器,作为优选,水源侧的板片设置分流部件。
[0150] 作为优选,分流部件是通过密封槽8和密封垫9实现的,所述密封槽8设置在换热板片上,通过将密封垫9插入到密封槽8内,从而形成分流部件。
[0151] 作为优选,分流部件是通过在换热板片上直接设置密封条来实现。作为优选,密封条和换热板片一体化制造。
[0152] 在换热板片的流体进口和出口的上下两端上,即图3的上下两端,分流部件在一端是封闭的,在另一端是设置开口的,其中沿着左右方向,开口位置是交替设置在上下两端,这样保证流体通道形成S形。
[0153] 请注意,前面以及后面所提到的上下左右方向并不限定于使用状态中的是上下左右方向,此处仅仅是为了表述图8中的板片的结构。
[0154] 图8、11所述的板片因为设置了两个分流部件,因此流体的进出口设置在上端和下端。当然也可以设置1个或者奇数个分流部件,此时的流体的进出口位置就位于同一端上,即同时位于上端或下端。
[0155] 如前所述的S形流道可以是半个S形,例如只设置一个分流部件的情况, 也可以是整个S形,例如图8、11的形式,也可以是多个一个S形和/或半个S形的组合,例如设置大于2个分流部件的情况,例如3个分流部件就是1一个S形和半个S形的组合,4个分流部件就是2个S形,等等以此类推。
[0156] 对于采用密封垫的形式,作为优选,密封垫与板式换热器换热板片之间的设置的垫片一体化设计,因此本发明也提供了一中板式换热器中在换热板片之间使用的垫片。所述垫片中设置至少一个分流密封垫9,所述分流密封垫9将流经换热板片的换热流体的流动路径分成至少两个分程流道7,所述的换热板片10中的分程流道7为串联结构,从而使换热流体在换热板片10上形成S形流道。
[0157] 在数值模拟和实验中发现,通过设置分流部件,能够使得换热器换热系数增加,但是同时也带来
流动阻力的增加。通过数值模拟和实验发现,对于分流流道的宽度,如果过小,会导致流动阻力过大,换热器的承压太大,而且可能产生流道两侧
边界层沿着流体流动方向重合,而导致换热系数下降,流道宽度过大也会导致降低板式换热器的换热系数,因此对于分流通道7具有一个合适的数值;对于分流部件开口的长度也有一定的要求,如果开口过小,会导致流体通过开口流过的数量过小,在增加压力的同时降低了换热系数,同理,如果过大,则流体会产生短路区域,起不到相应的换热效果,因此对于开口也有一个合适的长度。因此在分流部件的开口长度、分流部件的长度、分流流道宽度之间满足一个最优化的尺寸关系。
[0158] 因此,本发明是通过多个不同尺寸的换热器的上千次数值模拟以及试验数据,在满足工业要求承压情况下(2.5MPa以下),在实现最大换热量的情况下,总结出的最佳的换热板片的尺寸优化关系。
[0159] 如图7所示,分流部件的开口长度L1,分流部件的长度为L2,分流流道宽度W,则满足如下关系式:
[0160] L1/L=a-b*Ln(L1/W)-c*(L1/W);
[0161] 其中L=L1+L2;