一种过热蒸汽换热过程优化方法

本发明涉及工程热物理，尤其涉及一种过热蒸汽换热过程优化方法。

背景技术：

1、目前，过热蒸汽换热多采用前置换热器+板式换热器组合、管壳换热器或热网加热器作为汽水换热设备，蒸汽疏水多采用疏水阀作为前置装置，现有换热器或热网加热器正常操作对过热蒸汽换热过程并不适应、换热过程不充分、疏水阀疏水温度高漏汽率高、换热效率低；变工况运行操作，换热器超高水位“满水”运行，换热段串汽串水、水击现象严重造成设备腐蚀损伤损坏。因此，造成过热蒸汽传热换热过程效率低并存在换热设备运行安全问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种过热蒸汽换热过程优化方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种过热蒸汽换热过程优化方法，包括：过热蒸汽热能梯级利用换热技术和过热蒸汽循环加热技术；

4、所述过热蒸汽热能梯级利用换热技术，包括换热器本体，所述换热器本体的换热段分为过热换热段、潜热换热段、显热换热段、低温疏水箱和内置浮球滑阀疏水器，所述潜热换热段通过内置浮球滑阀疏水器连接显热换热段；

5、所述过热蒸汽循环加热技术，包括换热器本体，所述换热器本体的换热段分为过热换热段、潜热换热段、汽水分离疏水箱和内置浮球滑阀疏水器，所述换热器本体外部连接蒸汽喷射器。

6、作为本发明的进一步技术方案，所述内置浮球滑阀疏水器由导杆、上弹簧、下弹簧、浮球和滑阀组成。

7、作为本发明的进一步技术方案，所述热蒸汽热能梯级利用换热技术包括以下步骤：

8、s1：过热蒸汽从过热换热段进入；

9、s2：经汽水换热释放过热热量和部分饱和蒸汽汽化潜热；

10、s3:再进入潜热换热段释放饱和蒸汽汽化潜热变为饱和水，经内置浮球滑阀疏水器液位自控；

11、s4：再进入显热换热段释放热量后变为低温过冷疏水，自动排出换热器本体输入低温疏水箱。

12、作为本发明的进一步技术方案，所述过热蒸汽循环加热技术包括以下步骤：

13、s1：过热蒸汽从第一级过热换热段进入；

14、s2：经汽水换热释放过热热量和部分饱和蒸汽汽化潜热，再进入第二级潜热换热段释放饱和蒸汽汽化潜热变为饱和水；

15、s3：经内置浮球滑阀疏水器液位自控进入汽水分离疏水箱，汽水分离疏水箱闪蒸二次蒸汽经压力自控阀控制，启动工作蒸汽；

16、s4：通过蒸汽喷射器抽吸二次蒸汽并使之增压提升能级，再进入第二级潜热换热段循环加热。

17、本发明的有益效果为：

18、1.本发明，过热蒸汽热能梯级换热技术可实现过热蒸汽换热过程完善化，过热蒸汽充分换热释放热量后的低温过冷疏水通过输送管道直接输送至热源系统再利用，过热蒸汽分级释放热量变为低温水，疏水过程为低温过冷疏水，过热蒸汽热能能量得以充分释放，换热效率大幅提高，同时换热器与低温疏水箱结合，可实现低温疏水远距离输送和工质余热回收利用。

19、2.本发明，过热蒸汽在换热器中循环加热过程中，其过热热量、汽化潜热和显热得到充分利用，换热器输入过热蒸汽输出过冷蒸汽疏水，过热蒸汽有效焓降大幅提升，换热器热能利用率和换热器热效率比普通换热器显著提高，同时换热器与低温疏水箱结合，可实现低温疏水远距离输送和工质余热回收利用。

技术特征：

1.一种过热蒸汽换热过程优化方法，其特征在于，包括：过热蒸汽热能梯级利用换热技术和过热蒸汽循环加热技术；

2.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽换热过程优化方法，其特征在于，所述内置浮球滑阀疏水器(1-3)由导杆(11)、上弹簧(12)、下弹簧(13)、浮球(14)和滑阀(15)组成。

3.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽换热过程优化方法，其特征在于，所述热蒸汽热能梯级利用换热技术包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种过热蒸汽换热过程优化方法，其特征在于，所述过热蒸汽循环加热技术包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及工程热物理技术领域，公开了一种过热蒸汽换热过程优化方法，包括过热蒸汽热能梯级利用换热技术和过热蒸汽循环加热技术；所述过热蒸汽热能梯级利用换热技术，包括换热器本体，所述换热器本体的换热段分为过热换热段、潜热换热段、显热换热段、低温疏水箱和内置浮球滑阀疏水器；所述过热蒸汽循环加热技术，包括换热器本体，所述换热器本体的换热段分为过热换热段、潜热换热段、汽水分离疏水箱和内置浮球滑阀疏水器。本发明强化传热换热过程实现过冷疏水，对于提高过热蒸汽换热效率、节省蒸汽量，具有技术可行性，为新型蒸汽热能梯级换热器和蒸汽热泵循环换热器的设计提供了新技术方法。

技术研发人员：郑恺,郑刚,姚湘,孙钰
受保护的技术使用者：无锡太湖学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11