FI121637B - Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI121637B
FI121637B FI20041015A FI20041015A FI121637B FI 121637 B FI121637 B FI 121637B FI 20041015 A FI20041015 A FI 20041015A FI 20041015 A FI20041015 A FI 20041015A FI 121637 B FI121637 B FI 121637B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
heat transfer
heat
transfer device
heat recovery
expansion vessel
Prior art date
Application number
FI20041015A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041015A0 (fi
FI20041015A (fi
Inventor
Jorma Pellikka
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of FI20041015A0 publication Critical patent/FI20041015A0/fi
Priority to FI20041015A priority Critical patent/FI121637B/fi
Priority to CNB2005800248379A priority patent/CN100567873C/zh
Priority to JP2007521965A priority patent/JP4331779B2/ja
Priority to RU2007106844/06A priority patent/RU2354885C2/ru
Priority to US11/658,142 priority patent/US8117995B2/en
Priority to ES05758618T priority patent/ES2318505T3/es
Priority to DE602005011296T priority patent/DE602005011296D1/de
Priority to PCT/FI2005/000303 priority patent/WO2006008329A1/en
Priority to AT05758618T priority patent/ATE415604T1/de
Priority to KR1020077001434A priority patent/KR100886665B1/ko
Priority to PL05758618T priority patent/PL1771696T3/pl
Priority to CA2573993A priority patent/CA2573993C/en
Priority to EP05758618A priority patent/EP1771696B1/en
Publication of FI20041015A publication Critical patent/FI20041015A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121637B publication Critical patent/FI121637B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0231Header boxes having an expansion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/12Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overpressure

Description

MENETELMÄ JA LAITE LÄMMÖNSIIRTIMEN SUOJAAMISEKSI
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä lämmönsiir-5 timen suojaamiseksi lämmönsiirtoväliaineen kiehumisen aiheuttamilta rasituksilta ja lämmönsiirtimen suojakytkentä. Erityisesti keksintö kohdistuu lämmönsiirtimen suojaamiseen ilman ulkoista ohjausta ja apuenergiaa. Edullisesti keksinnön mukaista menetelmää ja lämmönsiirtimen suojakyt-10 kentää käytetään tilanteissa, joissa lämpöä otetaan talteen lämpövoimakattiloiden savukaasuvirrasta sellaisissa olosuhteissa, joissa on vaarana toisaalta syövyttävien aineiden tiivistyminen lämmönsiirtopinnoille ja toisaalta lämmönsiirtoväliaineena käytettävän veden kiehuminen.
15
Nykyaikaisissa korkean hyötysuhteen omaavissa lämpövoimalaitoksissa savukaasujen lämpöenergiaa otetaan tehokkaasti talteen jäähdyttämällä savukaasut mahdollisimman matalaan lämpötilaan. Esimerkkinä tällaisesta tekniikan tason mu-20 kaisesta prosessista käsitellään sähköntuotantoon käytettävää leijupetikattilaa, mutta keksinnön mukaista menetelmää ja lämmönsiirtimen suojakytkentää voidaan käyttää millaisessa höyrykattilalaitoksessa tahansa.
25 Leijupetikattilassa jonkin sopivan polttoaineen kemiallista energiaa muutetaan lämpöenergiaksi polttamalla sitä kattilan tulipesään järjestetyssä inertin materiaalin ilmalla leijutetussa pedissä. Lämpöenergiaa otetaan talteen sekä suoraan tulipesän seinämille järjestetyillä lämpöpin-30 noilla että erilaisilla lämmönsiirtimillä, joita on järjestetty savukaasujen poistumistielle. Niissä savukaasuka-navan osissa, joissa savukaasujen lämpötila ja lämmönsiir-timien pintojen lämpötila pysyvät riittävän korkeina voidaan lämmönsiirtimet valmistaa suhteellisen edullisista 35 metallimateriaaleista.
2
Kun savukaasut jäähtyvät niin paljon, että savukaasuissa oleva vesihöyry pääsee, lämpötilan laskiessa esimerkiksi 130 °C:sta 90 °C:seen, tiivistymään pisaroiksi savukaasun happo- ja vesikastepistettä alemmissa lämpötiloissa ole-5 ville lämmönsiirtimen pinnoille, savukaasuissa olevia yhdisteitä, esimerkiksi rikkidioksidia, voi liueta vesipisaroihin ja muodostaa metallipintoja syövyttäviä yhdisteitä. Yleensä korroosiota on pyritty vähentämään valmistamalla lämmönsiirtimet mahdollisimman hyvin korroosiota kestä-10 vistä metallimateriaaleista. Viime aikoina on kuitenkin, erityisesti kun savukaasut sisältävät aggressiivisia yhdisteitä, ryhdytty valmistamaan lämmönsiirtimiä myös sopivista muovimateriaaleista.
15 Muoviosia sisältävissä lämmönsiirtimissä varsinaiset läm-möntalteenottoputket, jotka joutuvat kosketuksiin savukaasujen kanssa, ovat yleensä U:n muotoisia muoviputkia, jotka on yläpäästään kiinnitetty metallisiin kokoojakammioi-hin. Kokoojakammiot on puolestaan liitetty lämmönsiirtovä-20 liaineen, tavallisimmin veden, kierrätysputkistoon.
Lämmöntalteenottoputkiston ja kokoojakammioiden välisissä liitoksissa käytetään tiivisteitä, jotka valmistetaan savukaasuista nestefaasiin liuenneita happamia aineita hyvin 25 kestävästä muovi- tai kumimateriaalista. Muovisten lämmön-siirtimien on todettu kestävän käytössä hyvin sekä korroosiota että muita käyttökohteelle ominaisia rasituksia, mutta niiden heikoksi kohdaksi on havaittu muoviputkien kiinnitykset kokoojakammioihin ja erityisesti liitoksissa 30 käytettävät tiivisteet.
On osoittautunut, että liitosten tiivisteet eivät kestä paineiskuja, joita voi syntyä tilanteissa, joissa lämmönsiirtimen nestekierrossa oleva vesi pääsee, ainakin pai-35 kallisesti, hallitsemattomasti kiehumaan ja muodostamaan höyryä. Muoviputkissa ja kokoojakammioissa veden seassa 3 olevan höyryn lauhtuessa syntyy paikallisesti pistemäisiä paineiskuja, jotka voivat kohdistua suoraan tiivisteisiin. Paineiskut voivat myös aiheuttaa koko lämmönsiirtimeen tärinää, joka rikkoo ajan mittaan tiivisteitä.
5
Tiivisteitä rikkova lämmönsiirtoväliaineen hallitsematon kiehuminen johtuu tyypillisesti jäähdytysvesikierron häiriöstä. Häiriön jäähdytysvesikiertoon voi aiheuttaa joko sähkökatko, joka pysäyttää koko laitoksen, mukaan lukien 10 lämmönsiirtimen nestekierron, tai jokin kiertopumpun toimintahäiriö tai koko pumpun tai sen käyttömoottorin rikkoutuminen. Kiertopumpun toimintahäiriön ollessa kyseessä ongelmaa voisi luonnollisesti yrittää ratkaista pysäyttämällä kattilan polttoprosessin. Tulipesästä, varsinkin 15 leijupetikattilan tulipesästä, tulee kuitenkin jälkilämpöä jonkin aikaa niin, että lämmönsiirto jäähdytysveteen ei heti lakkaa. Tällöin savukaasukanavaan sijoittuvissa läm-möntalteenottoputkissa oleva neste pyrkii edelleen koko ajan höyrystymään.
20
Esillä olevalla keksinnöllä ratkaistaan mm. edellä esitetty ongelma siten, että lämmön talteenottokiertoon lämmönsiirtimen yhteyteen on kytketty paisuntasäiliö siten, että lämmönsiirtimen putkistoon syntyvä höyry pääsee purkautu-25 maan hallitusti paisuntasäiliöön.
Muut keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle lämmönsiirtimen suojaamiseksi, tunnusmerkilliset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista.
30
Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta lämmönsiirtimen suojaamiseksi, selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä tekniikan tason mu-35 kaista lämpövoimalaitosta, 4 kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista lämmönsiirtimen suojakyt-kentää, ja kuvio 3 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään toisen 5 edullisen suoritusmuodon mukaista lämmönsiirtimen suoj akytkentää.
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön kannalta olennaiset osat eräästä tekniikan tason mukaises-10 ta lämpövoimalaitoksesta 10. Laitoksen 10 tulipesään 12 syötetään polttoainetta 14 ja palamisilmaa 16, jolloin syntyy savukaasuja, joiden lämpötila on yleensä noin 800-950 °C. Kuumat savukaasut johdetaan tulipesästä 12 savu-kaasukanavaa 18 pitkin lämmöntalteenotto-osaan 20, jossa 15 savukaasujen lämpöenergian avulla muodostetaan höyryä, ja savukaasujen lämpötila laskee esimerkiksi noin 250-450 °C:seen. Lämmöntalteenotto-osasta 20 savukaasut johdetaan regeneratiiviseen palamisilman esilämmittimeen 22, jossa savukaasujen lämpötila laskee edelleen tyypillisesti noin 20 150 °C:seen.
Kun halutaan hyödyntää mahdollisimman suuri osa savukaasujen lämpöenergiasta, savukaasut voidaan johtaa regenera-tiiviselta palamisilman esilämmittimeltä 22 edelleen savu-25 kaasupuhaltimen 24 kautta savukaasun jäähdyttimeen 26. Jäähdyttimessä 26 savukaasujen lämpöenergiaa siirretään väliaineeseen, tavallisesti veteen, jota virtausputkien 28a ja 28b avulla kierrätetään palamisilman esilämmittimeen 30. Siten palamisilma, jota syötetään puhaltimella 30 32, johdetaan esilämmittimen 30 ja regeneratiivisen esi- lämmittimen 22 kautta tulipesään 12.
Jäähdyttimen 26 avulla pyritään savukaasut jäähdyttämään mahdollisimman alhaiseen lämpötilaan. Metallisia lämmön-35 vaihtoputkistoja käytettäessä savukaasujen loppulämpötilan on kuitenkin oltava savukaasun happokastepisteen yläpuo- 5 lella, vähintään noin 100 °C. Kun jäähdyttimessä 26 savukaasun kanssa kosketuksiin tulevat lämmönvaihtoputket on valmistettu muovista, savukaasut voidaan jäähdyttää alle 100 °C lämpötilaan.
5 Jäähdyttimeltä 26 savukaasut johdetaan savupiippuun 34. Lämpövoimalaitos 10 käsittää tyypillisesti myös monia muita osia, esimerkiksi savukaasun puhdistuslaitteita ja tuh-kankäsittelylaitteita. Koska niillä ei kuitenkaan ole mer-10 kitystä nyt esillä olevan keksinnön kannalta, niitä ei ole esitetty Kuviossa 1.
Kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin savukaasun jäähdytti-men 26 ja palamisilman esilämmittimen 30 käsittävää läm-15 mönsiirrintä 36, jossa on myös esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen ilmanpaineiseen paisuntasäiliöön 52 liittyvä lämmönsiirtimen suojakytkentä 38 .
20 Kuviossa 2 nuolilla 40, 40' kuvataan savukaasuvirtaa, jota jäähdytetään epäsuorasti lämmönsiirtimen 36 lämmöntalteen-ottoputkissa 42 kierrätettävällä nestemäisellä lämmönsiir-toväliaineella eli useimmiten vedellä. Lämmönsiirtimen 36 nestekiertoon kuuluu lämmöntalteenottoputkien 42 lisäksi 25 kierrätysputkisto 28a, 28b, jossa nestettä kierrätetään pumpulla 44. Kierrätysputkistoon 28a, 28b on kytketty palamisilman esilämmitin 30, jossa väliaine jäähdytetään uudelleen, kun savukaasusta talteenotetun lämpöenergian avulla lämmitetään puhaltimella 32 syötettävää suhteelli-30 sen kylmää palamisilmaa. Vaihtoehtoisesti lämmönsiirtimes-sä 36 voi olla palamisilman esilämmittimen 30 asemasta jonkin muun tyyppinen lämmönvaihdin, jossa savukaasusta talteenotettu lämpöenergia lämmittää sopivaa väliainetta.
35 Lämmöntalteenottoputket 42 ovat yläpäistään kokoojakammi-oihin 46, 46' tiivisteiden 48 avulla irrotettavasti kiin- 6 nitettyjä U:n muotoisia putkia. Yksi lämmönsiirtimen 36 kokoojakammio on tulokammio 46, johon on liitetty lämmönsiirtimen nestepiirin tuloputki 28a. Vastaavasti yksi lämmönsiirtimen kokoojakammio on lähtökammio 46', johon on 5 liitetty nestepiirin lähtöputki 28b. Kokoojakammiot 46, 46' ovat tavallisimmin terästä tai muuta tarkoitukseen sopivaa metallia tai metalliseosta, joskin ne voivat joissakin tapauksissa olla myös muovia tai sopivaa komposiittimateriaalia .
10
Savukaasun kanssa kosketuksiin joutuvat lämmöntalteenotto-putket 42 on asennettu pystyasentoon niin, että putkissa mahdollisesti oleva kaasu, kuten höyry, pääsee nousemaan helposti ylöspäin kokoojakammioihin 46, 46'. Nuolilla 49 15 on kuvattu veden virtaussuuntaa lämmöntalteenottoputkissa 42 sekä virtausputkissa 28a ja 28b. Kukin U-putki 42 on yleensä kytketty ns. vastavirtalämmönsiirtimeksi, ts. vesi virtaa siten, että saapuva eli tulokammiosta 46 laskeva vesivirtaus on viileämmän eli lähtevän savukaasuvirran 40 20 puolella ja vastaavasti lähtevä eli lähtökammioon 46' nouseva vesivirtaus on tulevan, ts. kuumemman savukaasuvirran 40' puolella.
Vastavirtakytkennän avulla voidaan minimoida savukaasun 25 loppulämpötila. Lisäksi, jos kuuma savukaasu aiheuttaa väliaineen kiehumista putkissa 42, tämä kiehuminen alkaa putkien nousevalla loppuosalla, mikä tehostaa nesteen kiertoa. Samalla mahdolliset höyrykuplat kerääntyvät lähtökammioon 46' .
30
Kahden kokoojakammion 46, 46' väliin liitettyjen lämmön-talteenottoputkien 42 voidaan sanoa muodostavan yhden putki ryhmän 50. Lämmönsiirrin 36 voi käsittää kaksi kokooja-kammiota 46, 46' ja yhden niiden väliin asennetun putki-35 ryhmän 50, tai, kuten on esitetty Kuviossa 3, kolme kokoo-jakammiota 46, 46', 46'' ja kaksi sarjaan kytkettyä putki- 7 ryhmää 50, 50', joista toinen on liitetty kokoojakammioi-den 46 ja 46'' väliin, ja toinen kokoojakammioiden 46'' ja 46' väliin. Sarjaan kytkettyjä putkiryhmiä voi olla myös useampia kuin kaksi ja joissakin tapauksissa lämmönsiirrin 5 voi käsittää myös rinnakkain kytkettyjä putkiryhmiä.
Kun lämmönsiirtimen 36 lämmöntalteenottoputket 42 on valmistettu muovista, joudutaan putket liittämään niitä yhdistäviin kokoojakammioihin 46, 46', 46'' käyttäen kumisia 10 tai muovisia tiivisteitä 48. Nämä tiivisteet kestävät hyvin normaaleja käyttöolosuhteiden aiheuttamia rasituksia. On kuitenkin osoittautunut, että tiivisteet eivät kestä suuria paineiskuja, joita niihin voi kohdistua, jos lämmönsiirron väliainetta pääsee höyrystymään hallitsematto-15 masti lämmöntalteenottoputkissa 42.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti lämmönsiirtimeen 36 liittyy suojapiiri 38, johon kuuluu paisuntasäiliö 52 ja virtauskanavat 54, 54', 56, jotka liittävät ainakin osan 20 kokoojakammioista 46, 46', 46'' paisuntasäiliöön 52. Kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa lähtökammioon 46' liittyy putki 54, joka on yläpäästään liitetty paisuntasäiliön 52 yläosaan, paisuntasäiliössä olevan nestepinnan yläpuolelle. Toisaalta tulokammioon 46, tai sen läheisyyteen, liit-25 tyy putki 56, joka on yläpäästään liitetty paisuntasäiliön 52 alaosaan.
Paisuntasäiliön 52 yläosaan johtavat virtauskanavat 54, 54' voivat kukin erikseen johtaa paisuntasäiliöön 52, tai 30 ne voidaan niin haluttaessa yhdistää yläosistaan yhdeksi paisuntasäiliöön johtavaksi virtauskanavaksi. Paisuntasäi-liöstä 52 johtaa palautusputki 56 takaisin tuloputkeen 28a, edullisesti lähelle tuloputken 28a ja kokoojakammion 46 yhtymäkohtaa, tai kokoojakammioon 46. Paisuntasäiliöstä 35 52 johtaa kaaviossa esitetyssä suoritusmuodossa ulkoilmaan tai muuhun haluttuun tilaan tuuletusyhde 58.
8
Paisuntasäiliö 52 on sijoitettu kokoojakammioita 46, 46', 46'' korkeammalle tasolle, jolloin säiliössä ja virtauska-navissa 54, 54' oleva nestepatsas aiheuttaa lämmönsiirti-5 men väliaineelle halutun ylipaineen. Esimerkiksi, kun paisuntasäiliö 52 sijoitetaan 5 metriä kokoojakammioiden yläpuolelle, voidaan paisuntasäiliö 52 pitää ilmanpaineisena ja kuitenkin ylläpitää noin 0.5 barin ylipaine lämmöntal-teenottoputkissa 42. Edullisesti paisuntasäiliön pohja on 10 noin 3-7 metriä korkeammalla kuin kokoojakammioiden taso. Pumpun 44 käydessä aiheuttaa lämmönvaihtoputkien virtausvastus sen, että nesteen pinta lähtökammioon 46' liittyvässä virtauskanavassa 54 on lämmöntalteenottoputkien 42 painehäviön verran alempana kuin paisuntasäiliössä 52.
15
Kuvion 2 esittämä laitteisto toimii siten, että lämmön-siirtimen 36 nestekierron häiriintyessä, esimerkiksi pumpun 44 pysähtyessä, neste lämmöntalteenottoputkissa 42 alkaa paikallisesti kiehua ja muodostaa höyryä. Syntyvä höy-20 ry kulkeutuu erityisesti kokoojakammioon 46' ja sieltä edelleen virtauskanavaa 54 pitkin paisuntasäiliöön 52. Kuvion 3 esittämässä laitteistossa kokoojakammioihin 46' ja 46'' kerääntyvä höyry johdetaan paisuntasäiliön 52 yläosaan kanavia 54 ja 54' pitkin.
25
Esillä olevan keksinnön mukaisen ratkaisun eräänä etuna on, että se mahdollistaa nesteen kiertämisen lämmöntalteenottoputkissa 42 myös pumpun 44 ollessa pysähtynyt. Tämä perustuu siihen, että pumpun 44 pysähtyminen tasaa nes-30 tekorkeudet suojapiirin 38 eri haaroissa, mutta erityisesti lämmöntalteenottoputkien 42 nousevaan osaan osuvat kuumat savukaasut lämmittävät nousevassa osassa olevaa nestettä, jolloin sen tiheys pienenee. Kun nousevassa osassa tapahtuu nesteen kiehumista, neste/höyryseosta alkaa ker-35 tyä myös kanavaan 54, jolloin väliainepatsaan tiheys kanavassa 54 laskee huomattavasti ja sen yläpinta nousee sei- 9 västi korkeammalle kuin nestepinta paisuntasäiliössä 52. Tällöin nestettä alkaa siirtyä kanavasta 54 paisuntasäi-liöön 52 ja edelleen säiliön 52 pohjalta kanavaa 56 pitkin tulokammioon 46. Tämä ns. luonnonkiertoilmiö varmistaa si-5 ten nestekierron lämmöntalteenottoputkissa 42 täysin ilman ulkoista energiaa.
Edelleen paisuntasäiliöön 52 on kytketty kaksi venttiilein varustettua lisävesilinjaa, joista toisesta, 60, voidaan 10 paisuntasäiliöön syöttää uutta nestettä laitoksen tavanomaisesta vesilinjasta ja toisesta, 62, voidaan paisuntasäiliöön 52 syöttää esimerkiksi palosammutusvettä. Linja 62 on varajärjestelmä, jota käytetään kun esimerkiksi sähkökatkon takia tavanomainen vesihuolto on seisahduksissa. 15
Edullisesti virtausteitä 54, 54', 56 järjestetään jokaisesta kokoojakammiosta 46, 46', 46'' paisuntasäiliöön 52 niin, että kukin lämmöntalteenottoputkiryhmistä 50, 50' tyhjenee höyrystä. Näin menetellen voidaan estää höyrylu-20 kon syntyminen lämmönsiirtimeen 36. Edullisesti kaikkien lämmöntalteenottoputkiryhmien 50, 50' loppuosaan liittyvät virtaustiet 54, 54' johdetaan samalle korkeudelle paisun-tasäiliön 52 seinämään ja kytketään sinne tangentiaalises-ti. Tällöin virtausteistä 54, 54' paisuntasäiliöön 52 vir-25 taava höyry haittaa mahdollisimman vähän muista virtaus-teistä 54, 54' virtaavaa höyryä. Edelleen virtaustiet 54, 54' tuodaan paisuntasäiliöön 52 edullisesti niin, että ne avautuvat säiliöön 52 sen nestepinnan yläpuolelle.
30 Edellä käsitellyssä suoritusmuodossa paisuntasäiliö 52 on esitetty ulkoilman paineisena, mikä on keksinnön yksinkertaisin suoritusmuoto, ja edellyttää ainoastaan, että paisuntasäiliö pystytään asentamaan riittävän korkealle suhteessa lämmönsiirtimeen 36. Jos kiertovesipiirissä käy-35 tetään niin korkeita lämpötiloja, että nestepatsaan avulla tapahtuva paineistus ei riitä estämään höyrystymistä nor- 10 maalitilanteessa, on mahdollista järjestää paisuntasäiliö paineistetuksi. Tällöin paisuntasäiliön tuuletusyhteeseen 58 liitetään tietyllä paineella avautuva varoventtiili, joka päästää höyryä ulos paisuntasäiliöstä, jos paine al-5 kaa kohota liiaksi.
Kuviossa 2 on lisäksi esitetty keksinnön eräs edullinen lisäsuoritusmuoto eli kierrätysputkistoon 28a kytketty li-säjäähdytin 64, jota voidaan käyttää jäähdyttämään putkis-10 tossa kiertävää nestettä ennen kuin se pääsee kiehumaan ja jota voidaan käyttää joko edellä esitetyn suojakytkennän yhteydessä tai myös itsenäisesti siitä riippumatta. Ohjaus kyseisen lisäjäähdyttimen päällekytkentään voidaan saada esimerkiksi putkistossa kiertävän nesteen lämpötilasta, 15 jolloin jäähdytin voidaan ottaa käyttöön automaattisesti säätöjärjestelmän ohjaamana.
Kuten edellä esitetystä huomataan, on kehitetty aivan uusi tapa ratkaista muovisten lämmönsiirtimien käyttöön liitty-20 viä ongelmia ilman ulkopuolista apuenergiaa tai ohjausta. Edellä esitetystä on kuitenkin huomattava, että siinä keksintöä on selitetty vain edullisimpiin suoritusmuotoihin viitaten ilman tarkoitusta rajata keksinnön suojapiiriä siitä, mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Claims (15)

1. Menetelmä lämmönsiirtimen (36) suojaamiseksi, joka läm-mönsiirrin käsittää savukaasun jäähdyttimen (26), jonka 5 vastavirtaperiaatteella kytketyt muovirakenteiset lämmön-talteenottoputket (42) on järjestetty ottamaan talteen energiaa lämpövoimalaitoksen (10) savukaasuista, jotka lämmöntalteenottoputket (42) on liitetty tulokammiolla (46) tuloputkeen (28a) ja lähtökammiolla (46') lähtöput-10 keen (28b), jotka yhdessä lämmittimen (30) kanssa muodostavat lämmönsiirtimen (36) nestepiirin, jossa nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta kierrätetään pumpun (44) avulla, tunnettu siitä, että lämmönsiirtimen (36) suojaamiseksi lämmöntalteenottoputkien (42) loppuosassa muodostunut höy-15 ry johdetaan erillistä virtauskanavaa (54) pitkin lähtö-kammiosta (46') paisuntasäiliön (52) yläosaan ja nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta johdetaan paisuntasäiliön (52) alaosasta erillistä palautuskanavaa (56) pitkin suoraan tulokammioon (46) tai tuloputkeen (28a) tulokammion 20 läheisyyteen, jotta mahdollistetaan lämmönsiirtoväliaineen luonnonkierto lämmöntalteenottoputkissa (42) ilman ulkoista energiaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-25 tä, että väliaineen pinta pidetään paisuntasäilössä (52) virtauskanavan (54) liittymäkohdan alapuolella.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliö (52) on ilmanpaineinen ja so- 30 vitettu lämmöntalteenottoputkia (42) ylemmälle korkeustasolle .
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliö (52) on paineistettu. 35
5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliöstä (52) poistetaan höyryä tuuletusyhteen (58) kautta.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että lämmittimessä (30) siirretään savukaasuista tal-teenotettua energiaa lämpövoimalaitokseen (10) syötettävään palamisilmaan.
7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoväliaineena on vesi.
8. Lämmönsiirrin (36), joka käsittää savukaasun jäähdytti-men (26), jonka vastavirtaperiaatteella kytketyt muovira- 15 kenteiset lämmöntalteenottoputket (42) on järjestetty ottamaan talteen energiaa lämpövoimalaitoksen (10) savukaasuista, jotka lämmöntalteenottoputket (42) on liitetty tu-lokammiolla (46) tuloputkeen (28a) ja lähtökammiolla (46') lähtöputkeen (28b), jotka yhdessä lämmittimen (30) kanssa 20 muodostavat lämmönsiirtimen (36) nestepiirin, jossa nestemäistä lämmönsiirtoväliainetta kierrätetään pumpun (44) avulla, tunnettu siitä, että lämmönsiirrin (36) käsittää myös erillisen suojapiirin (38), jossa virtauskanava (54) liittää lähtökammion (46') paisuntasäiliön (52) yläosaan 25 ja palautuskanava (56) liittää paisuntasäiliön (52) alaosan suoraan tulokammioon (46) tai tuloputkeen (28a) tulo-kammion läheisyyteen, joka suojapiiri mahdollistaa lämmön-siirtoväliaineen luonnonkierron lämmöntalteenottoputkissa (42) ilman ulkoista energiaa. 30
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmönsiirtimen suoja-kytkentä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliö (52) on il-manpaineinen ja sovitettu lämmöntalteenottoputkia (42) ylemmälle korkeustasolle. 35
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lämmönsiirtimen suoja-kytkentä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliön (52) ja lämmöntalteenottoputkien (42) yläosan pystysuuntainen välimatka on noin 3-7 metriä. 5
11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmönsiirtimen suoja-kytkentä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliö (52) on paineistettu .
12. Patenttivaatimuksen 9 tai 11 mukainen lämmönsiirtimen suojakytkentä, tunnettu siitä, että paisuntasäiliö (52) käsittää höyryn poistamiseksi tuuletusyhteen (58).
13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmönsiirtimen suoja-15 kytkentä, tunnettu siitä, että lämmittimellä (30) siirretään savukaasuista talteenotettua energiaa lämpövoimalaitokseen (10) syötettävään palamisilmaan.
14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmönsiirtimen suoja-20 kytkentä, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottoputket (42) ovat U:n muotoisia, yleisesti ottaen pystysuuntaisia putkia.
15. Lämpövoimalaitos (10), joka käsittää lämmönsiirtimen 25 (36), tunnettu siitä, että lämmönsiirrin on jonkin edellä olevan vaatimuksen 8-14 mukainen.
FI20041015A 2004-07-23 2004-07-23 Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi FI121637B (fi)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041015A FI121637B (fi) 2004-07-23 2004-07-23 Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi
DE602005011296T DE602005011296D1 (de) 2004-07-23 2005-06-29 Verfahren und vorrichtung zum schützen eines wärmetauschers und ein mit einer vorrichtung zum schützen eines wärmetauschers versehener dampfkessel
AT05758618T ATE415604T1 (de) 2004-07-23 2005-06-29 Verfahren und vorrichtung zum schützen eines wärmetauschers und ein mit einer vorrichtung zum schützen eines wärmetauschers versehener dampfkessel
RU2007106844/06A RU2354885C2 (ru) 2004-07-23 2005-06-29 Способ и устройство для защиты теплообменника и паровой котел, снабженный устройством для защиты теплообменника
US11/658,142 US8117995B2 (en) 2004-07-23 2005-06-29 Method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger
ES05758618T ES2318505T3 (es) 2004-07-23 2005-06-29 Procedimiento y aparato para la proteccion de un intercambiador termico y una caldera de vapor con un aparato de proteccion de intercambiador termico.
CNB2005800248379A CN100567873C (zh) 2004-07-23 2005-06-29 保护换热器的方法、换热器以及具有换热器的热力锅炉
PCT/FI2005/000303 WO2006008329A1 (en) 2004-07-23 2005-06-29 A method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger
JP2007521965A JP4331779B2 (ja) 2004-07-23 2005-06-29 熱交換器を保護する方法および装置、ならびに熱交換器を保護するための装置を備えた蒸気ボイラ
KR1020077001434A KR100886665B1 (ko) 2004-07-23 2005-06-29 열 교환기 보호 방법 및 장치와, 열 교환기 보호 장치를구비한 증기 보일러
PL05758618T PL1771696T3 (pl) 2004-07-23 2005-06-29 Sposób i urządzenie do zabezpieczenia wymiennika ciepła oraz kocioł parowy wyposażony w urządzenie do zabezpieczenia wymiennika ciepła
CA2573993A CA2573993C (en) 2004-07-23 2005-06-29 A method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger
EP05758618A EP1771696B1 (en) 2004-07-23 2005-06-29 A method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041015A FI121637B (fi) 2004-07-23 2004-07-23 Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi
FI20041015 2004-07-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20041015A0 FI20041015A0 (fi) 2004-07-23
FI20041015A FI20041015A (fi) 2006-01-24
FI121637B true FI121637B (fi) 2011-02-15

Family

ID=32749231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041015A FI121637B (fi) 2004-07-23 2004-07-23 Menetelmä ja laite lämmönsiirtimen suojaamiseksi

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8117995B2 (fi)
EP (1) EP1771696B1 (fi)
JP (1) JP4331779B2 (fi)
KR (1) KR100886665B1 (fi)
CN (1) CN100567873C (fi)
AT (1) ATE415604T1 (fi)
CA (1) CA2573993C (fi)
DE (1) DE602005011296D1 (fi)
ES (1) ES2318505T3 (fi)
FI (1) FI121637B (fi)
PL (1) PL1771696T3 (fi)
RU (1) RU2354885C2 (fi)
WO (1) WO2006008329A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8544527B2 (en) 2008-12-23 2013-10-01 Uop Llc Method to reduce condensation in a cooling zone of a continuous catalyst regeneration system
WO2011047677A2 (en) * 2009-10-24 2011-04-28 Westcome Renewable A/S System for heat exchange of pressurized substance
JP5636955B2 (ja) 2010-12-27 2014-12-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 熱回収利用システム
CN103363802A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 中国石油化工股份有限公司 一种火焰加热炉
US10648369B2 (en) * 2018-06-25 2020-05-12 General Electric Company Modular cooling water assemblies for combined cycle power plant systems

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2590117A (en) * 1943-05-14 1952-03-25 Nordlund Karl Folke Steam generator
GB629298A (en) * 1945-12-07 1949-09-16 David Dalin Method and means for the transmission of heat
GB806036A (en) 1956-03-02 1958-12-17 Foster Wheeler Ltd Improved protective device for heat exchangers
AT287755B (de) 1968-01-18 1971-02-10 Waagner Biro Ag Verfahren und Einrichtung zur Vermeidung der Verdampfung der Kühlflüssigkeit im Kühlkreislauf eines Kühlkamins von Stahlwerkskonvertern
CH532227A (de) 1970-12-15 1972-12-31 Sulzer Ag Brennölvorwärmeinrichtung
US4137965A (en) * 1975-07-21 1979-02-06 John J. Fallon, Jr. Waste heat recovery system
US4282926A (en) * 1978-02-24 1981-08-11 James Howden And Company Australia Pty. Limited Cooling of fluid streams
JPS5511152A (en) 1978-07-11 1980-01-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> Fuel gas preheating method of hot stove
US4327670A (en) * 1980-05-30 1982-05-04 Teller Charles J Waste heat recovery unit
US4449571A (en) 1980-08-25 1984-05-22 Kramert Arthur R Heat recovery system
JPS5835391A (ja) 1981-08-25 1983-03-02 Nippon Steel Corp 有機熱媒体油による熱回収方法
DE3312791A1 (de) 1983-04-09 1984-10-11 Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser Dampfkessel mit speisewasser- und verbrennungsluftvorwaermung
DE3419735C2 (de) 1984-05-26 1986-07-17 GEA Luftkühlergesellschaft Happel GmbH & Co, 4630 Bochum Vorrichtung zur Energieverschiebung für eine Entschwefelungsanlage
US4660511A (en) * 1986-04-01 1987-04-28 Anderson J Hilbert Flue gas heat recovery system
JPH01318893A (ja) 1988-06-20 1989-12-25 Junkosha Co Ltd 排熱回収装置
FR2767379B1 (fr) * 1997-08-18 1999-11-12 Gec Alsthom Stein Ind Chaudiere a lit fluidise dense externe
US7866638B2 (en) * 2005-02-14 2011-01-11 Neumann Systems Group, Inc. Gas liquid contactor and effluent cleaning system and method

Also Published As

Publication number Publication date
ATE415604T1 (de) 2008-12-15
CN101124449A (zh) 2008-02-13
RU2007106844A (ru) 2008-09-10
CA2573993C (en) 2010-02-16
EP1771696A1 (en) 2007-04-11
CN100567873C (zh) 2009-12-09
ES2318505T3 (es) 2009-05-01
EP1771696B1 (en) 2008-11-26
FI20041015A0 (fi) 2004-07-23
US20080264612A1 (en) 2008-10-30
RU2354885C2 (ru) 2009-05-10
DE602005011296D1 (de) 2009-01-08
KR100886665B1 (ko) 2009-03-04
PL1771696T3 (pl) 2009-05-29
CA2573993A1 (en) 2006-01-26
WO2006008329A1 (en) 2006-01-26
KR20070028565A (ko) 2007-03-12
JP2008507679A (ja) 2008-03-13
FI20041015A (fi) 2006-01-24
US8117995B2 (en) 2012-02-21
JP4331779B2 (ja) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101828090B (zh) 复压式冷凝器及冷凝水再热方法
CN202110832U (zh) 一种置顶式压水堆非能动应急余热排出系统
US6981651B2 (en) Heating system
EA021625B1 (ru) Способ и установка для охлаждения серной кислоты
CN108489290A (zh) 一种高温烟气余热回收系统
US20190202694A1 (en) Method And Equipment For Cooling Sulphuric Acid
US8117995B2 (en) Method of and an apparatus for protecting a heat exchanger and a steam boiler provided with an apparatus for protecting a heat exchanger
FI86578C (fi) Foerfarande och anordning foer avkylning av heta gaser.
US7540905B2 (en) Deaerating and degassing system for power plant condensers
CN206669710U (zh) 除氧乏汽热量及冷凝液无动力回收装置
US20090050079A1 (en) Economizer for a steam generator
US4196776A (en) Ground level waste heat recovery system
KR100611144B1 (ko) 진공가열식 가스히터
CN210532424U (zh) 低温余热利用系统
KR101662474B1 (ko) 폐열 증기 발전기용 응축물 예열기
CN102650218A (zh) 配有蒸发式氢气冷却系统的汽轮发电机
CN106439901B (zh) 抽屉式空气预热器
CN215982496U (zh) 一种除氧器的热量回收装置
RU2378571C1 (ru) Вертикальный теплообменник
CN219160325U (zh) 一种热媒炉热力除氧器供水升温系统
CN104321538B (zh) 用于压缩湿气流的装置
JP4106241B2 (ja) 原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
EP0321452A1 (en) Method of recovering heat energy from an exhaust gas
EP4153845A1 (en) Low temperature heat exchanging system and method for a heat recovery steam generator
Drummond et al. A water-cooled hood system for Peirce-Smith converters and similar furnace vessels

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121637

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: SUMITOMO SHI FW ENERGIA OY