PL234425B1 - Trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zwłaszcza w kotłach energetycznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zwłaszcza w kotłach energetycznych.

Powiększanie sprawności kotłowni, na drodze obniżenia straty wylotowej, jest realizowane w ograniczonym zakresie temperatur, typowo powyżej kwasowego punku rosy (temperatury kondensacji pary zawartej w spalinach), co jest wynikiem zagrożenia korozją materiałów stosowanych do budowy kanałów spalinowych i komina. Jednakże znaczące obniżenie straty wylotowej wymaga schłodzenia spalin wilgotnych poniżej temperatury kwasowego punktu rosy, co prowadzi do wykroplenia kondensatu na zimnych ściankach rur omywanych wewnętrznie kondensatem i/lub uzdatnioną wodą.

Znane są z patentu PL217784 „Sposób i instalacja odzysku ciepła i mokrego oczyszczania spalin odprowadzanych do otoczenia ...” sposób i instalacje, w których połączono odzysk ciepła z mokrym oczyszczaniem spalin w zespole przeponowego wymiennika ciepła oraz bezprzeponowego wymiennika ciepła i masy. Instalacja ta zapewnia jednoczesny wzrost sprawności cieplnej instalacji kotłowej i zmniejszenie emisji pyłów i gazów odprowadzanych ze spalinami do środowiska z komory spalania kotła.

Znacznym ograniczeniem stosowania instalacji łączącej odzysk ciepła z mokrym oczyszczaniem spalin jest brak odpowiedniej chłodnicy spalin - ekonomizera, zapobiegającego nawarstwianiu popiołu na rurowym wypełnieniu wymiennika przy wystąpieniu kondensacji.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że wprowadzenie do schładzanych spalin dodatkowego czynnika inertnego w postaci natrysku wody zapewni intensywnie omywanie rur wypełnienia wymiennika, co skutkuje rozwinięciem powierzchni wymiany masy i ciepła i stymuluje redukcję zanieczyszczeń (popiołu i m.in. SO2) ze spalin.

Trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zwłaszcza w kotłach energetycznych, w którym przeponę tworzą rzędy rur wypełnienia rozmieszczone w obudowie wymiennika umieszczonej w ciągu kanału spalinowego a względem wypełnienia wymiennika powyżej umieszczone są zraszacze wodne, a poniżej zbiornik ociekowy według wynalazku charakteryzuje się tym, że rury wypełnienia w ścianach wymiennika mają uszczelnienia przepustów, a korzystnie jest, że rzędy rur wypełnienia są w układzie przestawnym i połączone są pojedynczymi kolanami 180° i/lub kolektorami rur w rzędzie złączami i także korzystnie jest, że okryte są izolacją zamkniętą w rozbieralnej obudowie, a dodatkowo korzystne jest, że zbiornik ociekowy jest wyposażony w króciec do korekty poziomu, przy czym korzystne jest również, że wymiennik wyposażony jest w zespół kierownic spalin usytuowany poniżej wypełnienia.

Wynalazek zapewnia przy wzroście sprawności cieplnej kotłowni przy towarzyszącym obniżeniu emisji popiołu, SO2, NO2, CO a także CO2, na drodze oczyszczania i schładzania spalin odprowadzanych do otoczenia i przejęcie odzyskanego ciepła w rozprowadzającym obiegu ciepłowniczym. Wymiennik według wynalazku z wypełnieniem rurowym, zapewnia pełną możliwość szybkiego demontażu i napraw.

Wynalazek objaśniono w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat trójfazowego wymiennika kondensacyjnego zabudowanego w instalacji odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin odpływających z paleniska kotła energetycznego.

Instalacja odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin ma umieszczony w ciągu kanału spalinowego 1 trójczynnikowy, kondensacyjny wymiennik 2 przeponowy z przestawnym wypełnieniem rurowym 8 i z wodnym zraszaczem 3. Rury wypełnienia 8 połączone są pojedynczymi kolanami 180° (11) i/lub kolektorami (12) rur w rzędzie złączami 14 zaciskowymi i/lub spawanymi, a wykonane z elastomeru uszczelnienia przepustów 10 są umieszczone w ścianach 9 wymiennika 2 tak, by były doszczelniane różnicą ciśnień pomiędzy otoczeniem a komorą trójfazową wymiennika 2 i/lub w złączu ściskanym. Kolektor 4 zraszaczy 3 połączony jest rurociągiem 5-1 z pompą 5-2 ze zbiornikiem ociekowym 6 wody zraszającej umieszczonym pod trójczynnikowym wymiennikiem 2. Woda chłodnicza z zewnętrznej instalacji rozprowadzającej, połączonej z wymiennikiem 2 króćcami kolektorów 12, jest podgrzewana w zraszanym trójczynnikowym wymienniku 2, a równolegle do schładzania spalin przebiega mokre oczyszczanie spalin z gazowych zanieczyszczeń i popiołu połączone z kondensacją pary ze spalin, a zanieczyszczenia usuwane są ze zbiornika ociekowego 2 przez króciec 7.

PL 234 425 Β1

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Trójczynnikowy wymiennik kondensacyjny do odzysku ciepła i mokrego oczyszczania niskotemperaturowych spalin zwłaszcza w kotłach energetycznych, w którym przeponę tworzą rzędy rur wypełnienia rozmieszczone w obudowie wymiennika umieszczonej w ciągu kanału spalinowego a względem wypełnienia wymiennika powyżej umieszczone są zraszacze wodne, a poniżej zbiornik ociekowy, znamienny tym, że rury wypełnienia (8) w ścianach (9) wymiennika (2) mają uszczelnienia przepustów (10).
2. 2. Trójczynnikowy wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że rzędy rur wypełnienia (8) połączone są pojedynczymi kolanami 180° (11) i/lub kolektorami (12) rur w rzędzie złączami (14) i korzystnie okryte są izolacją zamkniętą w rozbieralnej obudowie (13).
3. 3. Trójczynnikowy wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik ociekowy (6) jest wyposażony w króciec (7) do korekty poziomu.
4. 4. Trójczynnikowy wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że wyposażony jest w zespół kierownic spalin (15) usytuowany poniżej wypełnienia (8).