CS254765B1 - Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo a zapojení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob zpracování nízkotlaké páry, podle něhož se Její odváděná část nebo celý objem stlačuje ná tlak stejný nebo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Stlačená pára se odvádí jako gtlačená procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.

Description

(54) Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo a zapojení k provádění tohoto způsobu

Způsob zpracování nízkotlaké páry, podle něhož se Její odváděná část nebo celý objem stlačuje ná tlak stejný nebo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Stlačená pára se odvádí jako gtlačená procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.

íz

- 1 254 765

Vynález se týlcá způsobu zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo vyhřívaných plynem, produkovaným tlakovými reaktory, do nichž se jako jedna ze surovin přivádí vodní pára a zapojeni aparátů l< provedení tohoto způsobu, □sou již známy způsoby zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo, k nimž jsou navržena zapojefní aparátů k provedení tohoto způsobu. Například je nízkotlaká pára používána jako zdroj energie při sušeni surovin pro reakci nebo je používána k předehřiváni plynů a kapalin vstupujících do reakce, □indy.je nízkotlaká pára používána k otopným účelům. Protože však objem nízkotlaké páry vznikající v kotlech na odpadní teplo v řadě případů výrazně překračuje spotřebu párypro vyjmenované účely, bývá značný objem nízkotlaké páry nevyužit. Tím je tepelná účinnost reakčního procesu nízká,

Z uvedených důvodů se podle, vynálezu navrhuje způsob zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo, které jsou vyhřívány plynem produkovaným tlakovými reaktory, do nichž se jako jedna ze surovin přivádí vodní pára.

Podstata způsobu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že odváděná část nebo celý objem nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo se stlačuje na tlak stejný nebo vyšší než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru, načež se tato stlačená pára odvádí jako tlaková procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru. Nízkotlaká pára z kotlů na odpadní teplo se stlačuje energii cizí tlakové páry o vyšších parametrech, než Je tlak procesní páry přiváděné do tlakového reaktoru tak, že tato cizí tlaková pára nejdříve odevzdá svou energii v turbině pohánějící kompresor pár.ý nebo elektrický generátor vyrábějící proud pro pohon tohoto kompresoru, Z turbíny se pak odebírá pára za tlaku stejného nebo vyěšiho než je tlak procesní páry na vštupu do tlakového reaktoru a odvádí se ve směsi

254 755

β. tlačenou párou z kptlů na odpadní tpp-lo do reakce uskutečňované v reaktoru.

Podstata zapojení technologických zařízení k provádění tohoto způsobu zpracování nízkotlaké páry spočívá v tom, že sestává z výstupního potrubí nízkotlaké páry z kotle na odpadni teplo, ústícího do sání kompresoru páry a z výtlačného potrubí tiakoné páry z kompresoru páry,ústícího do přívodního potrubí tlakové procesní páry pro tlakový reaktor. Potrubí odběrové páry vystupující z turbiny ústi do přívodního potrubí tlakové procesní páry pro tlakový reaktor.

Výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že se část odpadni nízkotlaké páry nebo celý její objem zavede přímo do reakčního procesu. Přitom js vypočteno, že energie potřebná ke stlačení odpadni nízkotlaké páry je nižší než energie potřebná k výrobě procesní páry z vody, Oe též navrženo, že lzo s výhodou ke stlačení nízkotlaké páry využít energie cizí tlakové páry přiváděné do tlakového reaktoru.

Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadni teplo probíhá příkladně takto :

vyrobený surový plyn se z tlakového reaktoru odvádí do kotle na odpadní teplo, kde se ochlazuje napájecí vodou. Při ochlazování mohou některé složky surového plynu kondenzovat. Ochlazený plyn se odvádí k dalšímu zpracování v průmyslu. Při ochlazování surového plynu vzniká v kotlech na odpadní teplo nízkotlaká pára, ktorá so stlačuje na tlak stejný nobo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Tato stlačoná vodní pára se odvádí jako tlaková procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.

Nízkotlakou páru lze stlačovat energií cizí tlakové páry, která má vyšší p‘arametry, než pára procesní přiváděná do tlakového reaktoru, Táto cizí tlaková pára odevzdá svou energii v turbině pohánějící kompresor přímo nebo pohánějící elektrický generátor, který vyrábí proud pro pohon kompresoru nebo se tento proud či jeho část odebírá z jiných zdrojů či ze sítě, Z turbíny se odebírá pára za tlaku stojného nebo vyššího než je tlak procesní páry na vstupu do tlakového reaktoru, kam se odvádí ve směsi se stlačenou párou z kotlů na odpadní teplo, Poměr hmotnosti stlačené páry z kompresoru páry a hmotnosti cizí tlakové páry může být v rozmezí 1:0 až 1 : 100,

254 785

Tak příkladně při zplynování tuhých paliv kyslíkem □ vodní parou v tlakovém generátoru pracujícím za tlaku 3 MPa je na výrobu

I Nin surového plynu potřeba přibližně 1,1 kg vodní páry o tlaku 3,3 MPa a teplotě 330° C. Přitom v kotlích na odpadni teplo, v nichž dochází k ochlazování surového tlakového plynu, je prpduV kováno stejné množství, tj , 1,1 kg vodní páry na· 1 Nm^J surového plynu. Tato pára je sytá a je o tlaku 0,3 MPa. Při produkci 15 000 Nm^/h surového plynu odpovídající výkonu jednoho tlakového generátory je množství potřebné vodní páry do zplyňovací směsi rovno m = 4,58 kg/s. Pro energetickou úvahu předpokládejme, že výparné teplo vodý 1 = 2 200 kO/kg a že entalpický rozdíl mezi parou vstupující do kompresoru při tlaku 0,3 MPa a t.eplotě 135 °C a vystupující z kompresoru při tlaku 3,3 MPa a teplotě 330 °C je h = 315 kO/kg, Celková spotřeba tepla na přípravu tlakové páry je za předpokladu, že napájecí voda je ohřátá blízko k bodu varu rovna Q = 4,58 ( 2 200 + 315 ) =

II 518 kW. Tento příkon se při použití kompresoru rozdělí ná teplo získané v‘ kotlích na odpqdni teplo, které reprezentuje úsporu plynoucí z navrženého řešení Q_u = 4,58. , 2 200 = 10 075 kW a příkon kompresoru, který teoreticky činí.=· 4,58 , 315 =

443 kW. Za přadpokladu celkové účinnosti přenosu energie v kompresorovém soustrojí e - 0,6 je skutečný příkon kompresoru N = 1 443/ 0,6= 2 400 kW, což představuje necelých 21 celkové spotřeby tepla při klasickém uspořádání.

Příklad zapojení podle vynálezu jc schematicky znázorněn na přiloženém výkresu.

Výstupní potrubí 1_ vyrobeného surového plynu z tlakového generátoru 2. ústi do kotle 3 na odpadní teplo za účelem ochlazení, Z kotle 3 na odpadni teplo vystupuje potrubí 4. ochlazeného. surového plynu, Do kotle 3, na odpadní teplo ústi dále přívodní potrubí 5 napájecí vody, Výstupní potrubí 6 vzniklé nízkotlaké páry z kotle 3 na odpadni teplo ústí do-sání komrosoru 7 páry. Výtlačné potrubí £ tlakové párý z kompresoru 7 páry ústi do přívodního potrubí 9. tlakově procesní páry pro tlakový generátor 2. Kompresor 7 páry je poháněn turbínou lo prostřednictvím mechanického nebo elektrického přenosu 11 energie.

Do turbíny 10 úsťí potrubí 12 cizí tlakové páry, Odvod tlakové páry z turbiny 10 po expanzi je proveden potrubím 13 odběrové páry, které ústi.do přívodního potrubí £ tlakové proepsni páry.

654 765

Tot.. potrubí 9 ústi do tlakového generátoru 2.»

I

Řešení podle vynálezu lze využívat v průmyslu zplyňování paliv, v průmyslu chemickém a petrochemickém.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1, Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo vyhřívaných plynem produkovaným tlakovými reaktory, do nichž se jako jedna ze surovin přivádí část nebo celý objem nízkotlaké páry z kotle na odpadní teplo stlačená na tlak. stejný nebo vyšší než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru, vyznačený tím, že se nízkotlaká pára stlačuje energií cizí tlakové páry o vyšších parametrech,než je tlak procesní páry přiváděné do tlakového reaktoru tak, že tato cizí tlaková pára nejdříve odevzdá svoji energii v turbíně pohánějící kompresor páry nebo elektrický generátor vyrábějící proud pro pohon tohoto kompresoru, načež se z turbíny odebírá pára za tlaku stejného nebo vyššího než je tlak procesní páry na vstupu do tlakového reaktoru a odvádí se ve směsi se stlačenou párou z kotlů na odpadní teplo do reakce uskutečňované v reaktoru,

2, Zapojení k provádění způsobu podle bqdu 1, vyznačené tím, že sestává z výstupního potrubí (6) nízkotlaké páry, spojujícího kotel (3) na odpadní teplo se sáním kompresoru (7) páry a výtlačného potrubí (8) tlakové páry spojujícího kompresor (7) s přívodním potrubím (9) tlakové procesní páry pro tlakový reaktor (2), do kterého je zároveň zaústěno potrubí (13) odběrové páry vystupující z turbiny(lO),