CS238992B1

CS238992B1 - Method of introducing return water conveyed by the circulation pump to the hot water boiler

Info

Publication number: CS238992B1
Application number: CS834613A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Kucera
Original assignee: Vladimir Kucera
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS461383A1

Abstract

Způsob zavádění vratné vody dopravované cirkulační..; čerpadlem do horkovodního kotle je určen pro kotle bubnové s přirozenou cirkulací a zavodňovacími trubkami vyvedenými z bubnu, které přivádějí vodu ke všem výhřevným plochám. Ve všech zavodňovacích trubkách jsou vestavěny injektory, do jejichž trysek se přivádí vratná voda od cirkulačního čerpadla. ťo výstupu z trysek se ve směšovací difuzorové části vratná voda mísí s teplejší vodou cirkulující zavodňovacími trubksmi z horního bubnu v takovém poměru že teplota směsi dosahuje alespoň teploty určené druhem paliva s ohledem na zamezení vzniku nízkoteplotní korose na výhřevných plochách na straně spalin. Dále se zvyšuje tlaková energie směsi při výstupu z difuzoru, čímž se zvýší násobnost oběhu směsi kotlem. Odpadá nutnost používat míšení vratné vody s vodou výstupní před vstupem do bubnu.The method of introducing return water transported by a circulation pump into a hot water boiler is intended for drum boilers with natural circulation and irrigation pipes leading from the drum, which supply water to all heating surfaces. Injectors are built into all irrigation pipes, into whose nozzles return water is supplied from the circulation pump. At the outlet from the nozzles, in the mixing diffuser part, the return water is mixed with warmer water circulating through the irrigation pipes from the upper drum in such a ratio that the temperature of the mixture reaches at least the temperature determined by the type of fuel with a view to preventing the occurrence of low-temperature corrosion on the heating surfaces on the flue gas side. Furthermore, the pressure energy of the mixture increases at the outlet from the diffuser, which increases the multiplicity of the mixture circulation through the boiler. There is no need to mix return water with outlet water before entering the drum.

Description

Vynález se týká způsobu zavádění vratné vody dopravované cirkulačním čerpadlem do horkovodního kotle s přirozenou cirkulací, jehož účelem je udržet teplotu vstupní vody při vstupu do výhřevných ploch kotle bez použití recirkulačních čerpadel na takové výši, aby se zabránilo vzniku nízkoteplotní korosre na výhřevných plochách na straně spalin,,BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of introducing return water conveyed by a circulation pump into a natural circulation hot water boiler, the purpose of which is to maintain the inlet water temperature at the inlet of the boiler heating surfaces without recirculating pumps. ,,

Je znám způsob zvýšení cirkulace v parním kotli, v jehož zavodňovací trubce je vestavěn injektor, jehož tryska je napojena na cirkulační čerpadlo. Sání tohoto čerpadla je napojeno na tutéž zavodňovací trubku nad injektorem, nebo přímo do horního bubnu. Dalším propojovacím potrubím se může k cirkulačnímu čerpadlu přivádět napájecí voda. Za injektorem dojde ke zvýšení tlaku v zavodňovacím systému a tím ke zvýšení oběhu v kotlovém systému. Při zavádění napájecí vody do sání cirkulačního čerpadla poklesne teplota vody před čerpadlem, čímž se za· brání kavitaci v čerpadle. Toto provedení je předmětem například USA patentu ě. 4,151,813.There is known a method of increasing circulation in a steam boiler, in whose irrigation tube a built-in injector is connected, the nozzle of which is connected to a circulation pump. The suction of this pump is connected to the same irrigation pipe above the injector or directly to the upper drum. Feed water can be supplied to the circulation pump via a further connection line. Downstream of the injector, the pressure in the irrigation system will increase and thus the circulation in the boiler system will increase. When the feed water is introduced into the suction of the circulation pump, the water temperature in front of the pump drops, thus avoiding cavitation in the pump. This embodiment is the subject of, for example, U.S. Pat. 4,151,813.

Zavádění vratné vody do horkovodního kotle s přirozenou cirkulací se provádí tak, že se zavádí do horního bubnu, kde se ve vhodném směšovacím zařízení smísí s teplou vodou, vystupující z výhřevných ploch kotle a zavodňovacími trubkami je zavedena do spodních zavodňovacich registrů kotle. Tento způsob zpravidla vyžaduje úpravu teploty vratné vody přiváděné do směšovacího zařízení v bubnu a to smíšením s vodou výstupní pomocí recirkulačních čerpadel, což se provádí v pomocné strojovně mimo rámec kotle. Vzhledem k tomu, že v horkovodním kotli obíhá voda s poměrně malým rozdílem teplot, asi do SO°C, je tlakový spád, který způsobuje oběh vody kotlem, malý. Aby byl zajištěn dostatečný průtok vody všemi výhřevnými plo2The return of water to the hot-water boiler with natural circulation is carried out by introducing it into the upper drum, where it is mixed in a suitable mixing device with hot water coming out of the boiler heating surfaces and through the irrigation pipes into the lower irrigation registers of the boiler. This method generally requires adjusting the temperature of the return water supplied to the mixing device in the drum by mixing it with the outlet water by means of recirculating pumps, which is carried out in an auxiliary machine room outside the boiler. Since water circulates in the hot water boiler with a relatively small temperature difference, up to about SO ° C, the pressure drop that causes the water to circulate through the boiler is small. To ensure sufficient water flow through all heating surfaces

238 992 chámi kotle, je nutno respektovat některé konstrukční zásady, jejichž dodržení má za cíl zajistit pokud možno jednoznačný průtok všemi elementy kotle. Tak například se nedoporučuje používání vidliček, spojujících nebo rozvádějících dvě nebo více trubek, což je u parního kotle běžný konstrukční prvek. Průlezy do vnitřních prostor kotle nebo průhledítka se nemají provádět pomocí sběrných a rozváděčích komoy a podobně. Všechny tyto diskontinuity na trubkovém systému tlakové ěásT^lto^ le se obvykle provádějí pomocí výhybů, které zajištují jednoznačné vedení vody od spodních zavodňovacích komor ke komorám sběracím. Dodržování uvedených zásad má v praxi za následek to, že horkovodní provedení kotle téhož typu se značně konstrukčně liší od provedení parního. Tyto konstrukční změny jsou zpravidla velmi rozsáhlé a neobejdou se bez značného vynaložení konstrukční práce.238 992 the boiler, it is necessary to respect some design principles, the observance of which aims to ensure unambiguous flow through all elements of the boiler. For example, it is not recommended to use forks connecting or distributing two or more pipes, which is a common design element in a steam boiler. Manholes into the boiler interior or sight glass should not be carried out by means of collecting and distribution boxes and the like. All these discontinuities on the pressure part pipe system are usually performed by means of switches, which ensure unequivocal guidance of water from the lower irrigation chambers to the collecting chambers. Observance of the above principles results in practice that the hot-water version of the boiler of the same type differs considerably from the steam version. These design changes are generally very extensive and do not require a significant amount of construction work.

Alespoň částečné odstranění uvedených nevýhod je»· ^vynalezu, jehož podstata spočívá v tom, ze za cirkulačním čerpadlem se vratná voda rozděluje do přívodních potrubí k tryskám injektorů v zavodňovacích trubkách. Po výstupu z trysek se ve směšovací difusorové části jednak mísí s teplejší vodou, cirkulující zavodňovacími trubkami z horního bubnu v takovém poměru, že teplota směsi dosahuje alespoň teploty, určené druhem paliva s ohledem na zamezení vzniku nízkoteplotní korose na výhřevných plochách na straně spalin, jednak se zvyšuje tlaková energie směsi vratné a cirkulující vody při výstupu z difusoru, čímž se zvýší násobnost oběhu směsi kotlem.The at least partial elimination of these disadvantages is of the invention which consists in that, after the circulation pump, the return water is distributed into the supply lines to the injector nozzles in the irrigation tubes. Upon exiting the nozzles, the mixing diffuser is mixed with warmer water circulating through the upper drum irrigation pipes in such a ratio that the temperature of the mixture reaches at least the temperature determined by the fuel type with a view to avoiding low temperature corrosion. the pressure energy of the mixture of return and circulating water increases at the outlet of the diffuser, thereby increasing the multiplicity of the circulation of the mixture through the boiler.

Hlavní výhodou způsobu zavádění vratné vody dopravované cirkulačním čerpadlem do horkovodního kotle podle vynálezu je možnost poměrně jednoduchou konstrukční změnou, spočívající v zamontování injektorů a změně jemné výzbroje kotle změnit parní kotel na horkovodní. Další výhoda spočívá v tom, že není třeba používat míšení vratné vody s vodou z výstupu kotle mimo něj, čímž odpadnou recirkulační čerpadla a směšovací potrubí. Uspoří se větší část energie potřebné k provozování recirkulačních čerpadel. Zbytek spotřeby energie k provozování recirkulačních čerpadel se vynaloží na zvýšení tlaku cirkulačních čerpadel ke krytí ztrát v injektorech.The main advantage of the method of introducing the return water conveyed by the circulation pump into the hot water boiler according to the invention is the possibility of a relatively simple design change consisting in the installation of the injectors and the change of the boiler's fine equipment to convert the steam boiler into a hot water boiler. Another advantage is that there is no need to mix the return water with the water from the boiler outlet outside it, thereby eliminating recirculation pumps and mixing pipes. This will save more of the energy required to operate the recirculation pumps. The rest of the energy consumption to operate the recirculation pumps will be spent on increasing the pressure of the circulation pumps to cover the losses in the injectors.

Způsob zavádění vratné vody do horkovodního kotle podleMethod for introducing return water into a hot water boiler according to

- 3 238 992 vynálezu bude dále popsán a objasněn na přiloženém vyobrazení zařízení pro provádění způsobu, které představuje příčný svislý řez horkovodním kotlem v místě zavodňovacích trubek.The invention will be further described and explained in the accompanying drawing of an apparatus for carrying out the method, which is a transverse vertical section of the hot water boiler at the location of the irrigation pipes.

Horkovodní kotel _! se skládá z horního bubnu 2, pravé zavodňovací trubky 2 ^a levé zavodňovací trubky £, které jsou zaústěny do zavodňovací komory 2· Zavodňovací komora 2 ^a horní buben 2 jsou propojeny trubkovou stěnou 6· Na spodním konci obou zavodňovacích trubek 2» A ď^sou do ^rjich namontovány injektory 2 ^s tryskou 8 přivádějící vratnou vodu z přívodního potrubí 2, které je napojeno na neznázorněné cirkulační čerpadlo. Ohřátá voda je odváděna výstupním potrubím 10.Hot water boiler _! It consists of an upper drum 2, the right irrigation tube 2 left ^and irrigation tubes £ which are led into the irrigation chamber 2 · Irrigation chamber 2 ^and the upper drum 2 are interconnected tube wall 6 · At the lower end of each irrigation tubes 2 »and D ^sum to ^{They are} mounted by injectors 2 ^{with a} nozzle 8 supplying return water from the supply line 2, which is connected to a circulation pump (not shown). The heated water is discharged through the outlet pipe 10.

Vratná voda od cirkulačního čerpadla proudí přívodním potrubím 2 ^a ď^e rovnoměrně přiváděna do trysek 8 o stejném průměru. V injektoru 2 se voda mísí s teplejší vodou, cirkulující zavodňovacími trubkami 3,’ 1 ^z horního bubnu 2. Teplota vody na výstupu z injektorů dosahuje takové hodnoty, že již nehrozí nebezpečí nízkoteplotních koro$í. Působením injektoru dojde ke zvýšení tlaku v zavoďňovacím systému v oblasti pod injektory, což má za následek zvýšení oběhu vody kotlem. Násobnost oběhu se tím zvýší zhruba 2,5 x, takže je možno při konstrukci kotle použít stejných prvků jako u kotle parního.The return water from the circulation pump flows through the inlet pipe 2 ^and d ^e uniformly supplied to the nozzles 8 of the same diameter. In the injector 2, the water is mixed with the warmer water circulating through the irrigation tubes 3, 1 ^{from the} upper drum 2. The water temperature at the outlet of the injectors reaches a value such that there is no longer a danger of low-temperature corrosion. The action of the injector will increase the pressure in the irrigation system in the area under the injectors, resulting in an increase in the water circulation through the boiler. The multiplicity of the circulation is thereby increased by approximately 2.5 times, so that the same elements as in a steam boiler can be used in the boiler construction.

Claims

Method for introducing return water conveyed by a circulation pump into a naturally circulating hot water boiler with irrigation pipes drawn out of the drum and supplying water to all heating surfaces, the irrigation pipes being provided with injectors, characterized in that the return water is divided into supply lines downstream of the circulation pump to the injector nozzles in the irrigation pipes, and after leaving the nozzles, in the mixing diffuser part, they are mixed with warmer water circulating irrigation pipes from the upper drum in such a ratio that the temperature of the mixture reaches at least the temperature determined by the fuel type. On the one hand, the pressure energy of the mixture of return and circulating water at the outlet of the diffuser increases, thereby increasing the multiplicity of the circulation of the mixture through the boiler.