一种SGH换热器组件的制作方法

一种sgh换热器组件
技术领域
1.本发明涉及垃圾焚烧处理系统配套器材技术领域，特别涉及一种sgh换热器组件。


背景技术：

2.目前，在常规的垃圾处理领域中，主要采用烟气脱硝scr(selective catalytic reduction的缩写，即，选择性催化还原法)系统对生活垃圾焚烧烟气进行处理，以实现no
x
污染物的超低排放，达到烟气排放标准。
3.对于一般的烟气脱硝scr系统而言，其系统工作运行中需要用到sgh换热器(即，蒸汽-烟气换热器，是一种蒸汽加热烟气的换热器，用于提高进入scr的烟气温度，以满足催化剂的使用要求)，生活垃圾焚烧烟气通过sgh换热器被加热到180℃-230℃，再经过催化剂时与液氨、氨水或尿素分解的氨发生催化还原反应，使烟气中的no
x
还原分解为对环境无害的n2和h2o随烟气排放，达到环境保护的目的。
4.在烟气处理过程中，sgh换热器的蒸汽侧会产生冷凝水，冷凝水中含有一定的压力、温度热量，冷凝水疏水的效果关系到sgh换热器的正常运行和能源节约及有效利用，同时也关乎烟气侧的温度能否达到催化剂还原的最佳温度，保证no
x
还原分解为无害气体。
5.具体到实际应用中，现有的sgh换热器及其配套组件之间进行组装运行时，将气液分离器的冷凝水入口与sgh换热器的蒸汽出口连接。这样一来，从sgh换热器的蒸汽出口输出的冷凝水会流经疏水阀组，再从冷凝水入口进入气液分离器内；通入气液分离器后，冷凝水在气液分离器内分离出闪蒸汽和液体，闪蒸汽由气液分离器顶部的蒸汽回收出口输出，以回收利用蒸汽，而液体则由气液分离器底部的冷凝水出口输出，通过水封结构控制冷凝水出口自动排液，并通过平衡管平衡水封结构和气液分离器的压力，以回收利用冷凝水。
6.虽然上述现有的常规sgh换热器及其配套组件能够满足基本的烟气处理需求，但其sgh疏水出口处是采用疏水阀组配合冷凝水管路，将温度较高的气液混合送入气液分离器中实现气液分离等作业，然而，由于整个气液分离及流体导通过程均依赖于系统的自调节，导致系统运行波动较大，给相关组件稳定运行造成不利影响；此外，由于疏水阀的工作原理是水积攒到一定量后打开阀门排出水，使得其工作过程是间歇式的，故而在其阀门开关的瞬间存在压力波动，因此，其阀门容易损坏，给系统整体运行连续性和稳定性造成不利影响。
7.有鉴于此，如何优化sgh换热器及其配套组件系统的运行稳定性，避免系统波动和对组件造成的冲击，保证整个烟气处理系统的稳定运行是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种sgh换热器组件，该sgh换热器组件的整体运行稳定高效，系统波动较小，组件不易受到冲击，能够保证整个烟气处理系统的稳定运行。
9.为解决上述技术问题，本发明提供一种sgh换热器组件，包括换热器壳体，所述换
热器壳体内具有供烟气穿过的热交换腔，所述热交换腔内设置有连通于热蒸汽供给源下游的换热管束，所述换热器壳体的下游设置有液位控制罐，所述液位控制罐的顶部具有连通于所述换热管束下游的进料口，所述液位控制罐的底部具有排料口，所述排料口下游连通有控制阀；
10.所述液位控制罐的内腔下部设置有若干连通于凝结水供给源下游的冷却管。
11.优选地，所述液位控制罐上设置有与所述调节阀通信连接的液位计。
12.优选地，所述排料口的下游连通有排料主管，所述控制阀位于所述排料主管上。
13.优选地，所述排料口的下游还连通有排料支管，所述排料支管与所述排料主管并联。
14.优选地，所述换热管束倾斜设置于所述热交换腔内，且所述换热管束的入口端高于其出口端。
15.优选地，所述液位控制罐的顶部具有排气口，所述排气口与所述换热管束的入口端之间通过气平衡管相连通。
16.优选地，所述液位控制罐的下部设置有若干挡板，所述挡板沿水平方向延展，且各所述挡板沿竖直方向依次排布并交错设置。
17.优选地，所述冷却管沿竖直方向延伸并贯穿所述挡板，且各所述冷却管沿水平方向阵列布置。
18.优选地，所述液位控制罐的底部具有连通于凝结水供给源下游的进液口，所述液位控制罐的侧壁上还设置有排液口，所述排液口高于所述进液口，且冷却管的顶端不高于所述排液口。
19.相对上述背景技术，本发明所提供的sgh换热器组件，其工作运行过程中，热蒸汽通入换热管束内，以便作为换热介质而与流经热交换腔的烟气进行热交换，从而将烟气加热，以便后续烟气处理之用，完成热交换后的换热介质经由进料口通入液位控制罐内，从而在液位控制罐内与通入冷却管中的凝结水进行热交换，使得换热介质被冷却至过冷状态，之后换热介质经由排料口排出液位控制罐，并经由控制阀排放至下游除氧器等设备处，完成作业流程，在此过程中，通过控制阀控制整个管路系统的液流速率和排放量，以此形成对整个sgh换热器组件运行的连续调控，保证组件整体系统流畅运行。在上述sgh换热器组件的整体运行过程中，由于采用了液位控制罐作为换热介质的冷却处理装置，再配合控制阀的实时调控，实现了对sgh换热器组件的流畅调节和平稳控制，避免了如现有技术中疏水阀组间歇式作业导致的系统压力波动和组件结构冲击，优化了sgh换热器及其配套组件系统的整体运行稳定性和流畅性，并使相应的烟气处理系统的整体工作运行更加平稳可靠。
20.在本发明的另一优选方案中，所述液位控制罐上设置有与所述调节阀通信连接的液位计。通过液位计实时监控液位控制罐内的液位高度，并通过通信连接将液位计的监控结果反馈至调节阀处，以便调节阀依据液位控制罐内的液位状态对应调整换热介质的排放速率，以此保证液位控制罐内的液位始终处于工况适配位置，保证液位控制罐底部需水量，以此保证冷却管处的换热效率和换热效果，从而进一步优化sgh换热器组件的疏水及换热效果，提高系统整体调控精度和运行稳定性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一种具体实施方式所提供的sgh换热器组件的组件布局结构示意图；
23.图2为图1中液位控制罐的结构示意图。
24.其中：
25.10-热蒸汽供给源；
26.20-凝结水供给源；
27.11-换热器壳体；111-热交换腔；112-换热管束；
28.12-液位控制罐；121-进料口；122-排料口；123-冷却管；124-液位计；125-排气口；126-气平衡管；127-挡板；128-进液口；129-排液口；
29.13-控制阀；131-排料主管；132-排料支管。
具体实施方式
30.本发明的核心是提供一种sgh换热器组件，该sgh换热器组件的整体运行稳定高效，系统波动较小，组件不易受到冲击，能够保证整个烟气处理系统的稳定运行。
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
32.需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
34.除此之外，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.请结合参考图1和图2。
36.在具体实施方式中，本发明所提供的sgh换热器组件，包括换热器壳体11，换热器壳体11内具有供烟气穿过的热交换腔111，热交换腔111内设置有连通于热蒸汽供给源10下游的换热管束112，换热器壳体11的下游设置有液位控制罐12，液位控制罐12的顶部具有连
通于换热管束112下游的进料口121，液位控制罐12的底部具有排料口122，排料口122下游连通有控制阀13；
37.液位控制罐12的内腔下部设置有若干连通于凝结水供给源20下游的冷却管123。
38.其工作运行过程中，热蒸汽通入换热管束112内，以便作为换热介质而与流经热交换腔111的烟气进行热交换，从而将烟气加热，以便后续烟气处理之用，完成热交换后的换热介质经由进料口121通入液位控制罐12内，从而在液位控制罐12内与通入冷却管123中的凝结水进行热交换，使得换热介质被冷却至过冷状态，之后换热介质经由排料口122排出液位控制罐12，并经由控制阀13排放至下游除氧器等设备处，完成作业流程，在此过程中，通过控制阀13控制整个管路系统的液流速率和排放量，以此形成对整个sgh换热器组件运行的连续调控，保证组件整体系统流畅运行。在上述sgh换热器组件的整体运行过程中，由于采用了液位控制罐12作为换热介质的冷却处理装置，再配合控制阀13的实时调控，实现了对sgh换热器组件的流畅调节和平稳控制，避免了如现有技术中疏水阀组间歇式作业导致的系统压力波动和组件结构冲击，优化了sgh换热器及其配套组件系统的整体运行稳定性和流畅性，并使相应的烟气处理系统的整体工作运行更加平稳可靠。
39.进一步地，液位控制罐12上设置有与调节阀通信连接的液位计124。通过液位计124实时监控液位控制罐12内的液位高度，并通过通信连接将液位计124的监控结果反馈至调节阀处，以便调节阀依据液位控制罐12内的液位状态对应调整换热介质的排放速率，以此保证液位控制罐12内的液位始终处于工况适配位置，保证液位控制罐12底部需水量，以此保证冷却管123处的换热效率和换热效果，从而进一步优化sgh换热器组件的疏水及换热效果，提高系统整体调控精度和运行稳定性。
40.一般地，调节阀可以为电控阀，并且，液位计124与调节阀之间的通信连接，可以是通过蓝牙等近场通讯模块直接实现，也可以是通过控制器等信号中转装置实现。实际应用中，工作人员可以依据具体工况需求灵活选择和调整调节阀与液位计124之间的通信配合形式。原则上，只要是能够满足所述sgh换热器组件的实际应用需要均可。
41.另一方面，排料口122的下游连通有排料主管131，控制阀13位于排料主管131上。常规工况下，经由排料口122排出的物料通入排料主管131内，并经由排料主管131排放至下游的除氧器等设备处。
42.相应地，排料口122的下游还连通有排料支管132，排料支管132与排料主管131并联。一般情况下，排料主管131处于常通状态，而排料支管132处于常断状态。当调节阀发生故障，或是调节阀及排料主管131的其他位置和部件需要进行检修、维护或更换时，可以通过布置于排料主管131处的手动阀将排料主管131断开，并将排料支管132处的手动阀打开，使排料支管132导通，如此可使排料口122处排出的物料经由排料支管132输送至下游设备处，保证sgh换热器组件的整体稳定运行，待相应的检修、维护或部件更换作业完成后，再通过各管路处的手动阀将排料支管132断开并将排料主管131导通，使所述sgh换热器组件恢复常规工况的运行状态，避免物料淤积和排放不畅，保证系统平稳高效运行。
43.此外，换热管束112倾斜设置于热交换腔111内，且换热管束112的入口端高于其出口端。如此倾斜布置且入口端明显高于出口端的结构布局，使得换热管束112形成一定坡度，有助于利用物料自重，实现物料在换热管束112内的自然流通，促使换热介质自动流向换热管束112的出口端，完成疏水循环流程，提高换热管束112处的介质循环效率，并使sgh
换热器处的换热效率和换热效果得以相应提高。
44.需要相应说明的是，实际应用中，换热管束112可以是单一完整坡向延展结构，也可以是如图所示的，具备多段弯折的多角度变向坡向延展结构。工作人员可以依据实际工况需求和组件布置空间，灵活选择换热管束112的具体结构形式。原则上，只要是能够保证换热管束112的入口端高于其出口端，并保证换热管束112整体呈倾斜坡向设置即可。其实际组件结构效果只要是能够实现换热管束112内的换热介质的自行流动和顺畅循环流通即可。
45.更进一步地，液位控制罐12的顶部具有排气口125，排气口125与换热管束112的入口端之间通过气平衡管126相连通。设备运行过程中，通入液位控制罐12内的换热介质完成与冷却管123处的热交换后，逸出的气体可以经由气平衡管126导引至换热管束112的入口端处，从而与连通于换热管束112上游的热蒸汽供给源10处送来的热蒸汽汇流，整体通入换热管束112内，完成下一流通循环，提高系统整体热量利用率，避免能源浪费。
46.实际应用中，热蒸汽供给源10可以是余热锅炉汽包，相应地，热蒸汽可以是由余热锅炉汽包送来的高温饱和蒸汽。当然，实际应用中，根据具体设备类型不同和工况环境的差异，热蒸汽供给源10也可以是其他设备，工作人员可以灵活选择和调整。原则上，只要是能够满足所述sgh换热器组件的实际应用需要均可。
47.具体而言，液位控制罐12的下部设置有若干挡板127，挡板127沿水平方向延展，且各挡板127沿竖直方向依次排布并交错设置。各挡板127协同配合，能够对通入液位控制罐12内的换热介质形成稳流，避免液面翻腾等现象，进一步避免对液位控制罐12和相关连通组件造成结构冲击和压力波动，保证系统整体平稳运行。
48.更具体地，冷却管123沿竖直方向延伸并贯穿挡板127，且各冷却管123沿水平方向阵列布置。挡板127能够对冷却管123形成一定的结构支撑和限位，避免冷却管123发生倾覆或错位，保证热交换过程的稳定进行；阵列排布结构能够进一步优化冷却管123内凝结水与冷却管123外的换热介质之间的热交换效率，提高热交换效果，使得所述sgh换热器组件的整体运行效率和工作性能得以相应提高。
49.另外，液位控制罐12的底部具有连通于凝结水供给源20下游的进液口128，液位控制罐12的侧壁上还设置有排液口129，排液口129高于进液口128，且冷却管123的顶端不高于排液口129。自进液口128出通入各冷却管123内的凝结水，在完成热交换后经由排液口129排出，被送至下游的除氧器等设备处。将冷却管123布置于不高于排液口129的位置，能够保证冷却管123始终处于液位控制罐12的内腔液面以下，至少保证冷却管123不高于液位控制罐12的液面，以此保证冷却管123能够与通入液位控制罐12内的换热介质进行充分均匀的热交换，提高换热效率，优化换热效果，避免热量浪费，以此进一步优化所述sgh换热器组件的运行稳定性和工作效率。
50.综上可知，本发明中提供的sgh换热器组件，包括换热器壳体，所述换热器壳体内具有供烟气穿过的热交换腔，所述热交换腔内设置有连通于热蒸汽供给源下游的换热管束，所述换热器壳体的下游设置有液位控制罐，所述液位控制罐的顶部具有连通于所述换热管束下游的进料口，所述液位控制罐的底部具有排料口，所述排料口下游连通有控制阀；所述液位控制罐的内腔下部设置有若干连通于凝结水供给源下游的冷却管。其工作运行过程中，热蒸汽通入换热管束内，以便作为换热介质而与流经热交换腔的烟气进行热交换，从
而将烟气加热，以便后续烟气处理之用，完成热交换后的换热介质经由进料口通入液位控制罐内，从而在液位控制罐内与通入冷却管中的凝结水进行热交换，使得换热介质被冷却至过冷状态，之后换热介质经由排料口排出液位控制罐，并经由控制阀排放至下游除氧器等设备处，完成作业流程，在此过程中，通过控制阀控制整个管路系统的液流速率和排放量，以此形成对整个sgh换热器组件运行的连续调控，保证组件整体系统流畅运行。在上述sgh换热器组件的整体运行过程中，由于采用了液位控制罐作为换热介质的冷却处理装置，再配合控制阀的实时调控，实现了对sgh换热器组件的流畅调节和平稳控制，避免了如现有技术中疏水阀组间歇式作业导致的系统压力波动和组件结构冲击，优化了sgh换热器及其配套组件系统的整体运行稳定性和流畅性，并使相应的烟气处理系统的整体工作运行更加平稳可靠。
51.以上对本发明所提供的sgh换热器组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种sgh换热器组件，其特征在于，包括换热器壳体，所述换热器壳体内具有供烟气穿过的热交换腔，所述热交换腔内设置有连通于热蒸汽供给源下游的换热管束，所述换热器壳体的下游设置有液位控制罐，所述液位控制罐的顶部具有连通于所述换热管束下游的进料口，所述液位控制罐的底部具有排料口，所述排料口下游连通有控制阀；所述液位控制罐的内腔下部设置有若干连通于凝结水供给源下游的冷却管。2.如权利要求1所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述液位控制罐上设置有与所述调节阀通信连接的液位计。3.如权利要求1所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述排料口的下游连通有排料主管，所述控制阀位于所述排料主管上。4.如权利要求3所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述排料口的下游还连通有排料支管，所述排料支管与所述排料主管并联。5.如权利要求1所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述换热管束倾斜设置于所述热交换腔内，且所述换热管束的入口端高于其出口端。6.如权利要求5所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述液位控制罐的顶部具有排气口，所述排气口与所述换热管束的入口端之间通过气平衡管相连通。7.如权利要求1所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述液位控制罐的下部设置有若干挡板，所述挡板沿水平方向延展，且各所述挡板沿竖直方向依次排布并交错设置。8.如权利要求7所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述冷却管沿竖直方向延伸并贯穿所述挡板，且各所述冷却管沿水平方向阵列布置。9.如权利要求1所述的sgh换热器组件，其特征在于，所述液位控制罐的底部具有连通于凝结水供给源下游的进液口，所述液位控制罐的侧壁上还设置有排液口，所述排液口高于所述进液口，且冷却管的顶端不高于所述排液口。

技术总结
本发明公开了一种SGH换热器组件，包括换热器壳体，所述换热器壳体内具有供烟气穿过的热交换腔，所述热交换腔内设置有连通于热蒸汽供给源下游的换热管束，所述换热器壳体的下游设置有液位控制罐，所述液位控制罐的顶部具有连通于所述换热管束下游的进料口，所述液位控制罐的底部具有排料口，所述排料口下游连通有控制阀；所述液位控制罐的内腔下部设置有若干连通于凝结水供给源下游的冷却管。该SGH换热器组件的整体运行稳定高效，系统波动较小，组件不易受到冲击，能够保证整个烟气处理系统的稳定运行。稳定运行。稳定运行。


技术研发人员：龙吉生 吴义连 李建平 黄立成 严浩文 郝章峰 张坡 贾敏华 杨杨 高峰
受保护的技术使用者：上海康恒环境股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/5