RU150285U1 - Конденсационный теплоутилизатор (варианты) - Google Patents

Конденсационный теплоутилизатор (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU150285U1
RU150285U1 RU2014136199/28U RU2014136199U RU150285U1 RU 150285 U1 RU150285 U1 RU 150285U1 RU 2014136199/28 U RU2014136199/28 U RU 2014136199/28U RU 2014136199 U RU2014136199 U RU 2014136199U RU 150285 U1 RU150285 U1 RU 150285U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
water
contact heat
contact
chimney
Prior art date
Application number
RU2014136199/28U
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Львович Ионкин
Александр Викторович Рагуткин
Бьерн Лунинг
Павел Макарович Сверчков
Сергей Сергеевич Шевцов
Original Assignee
Александр Викторович Рагуткин
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 Александр Викторович Рагуткин filed Critical Александр Викторович Рагуткин
Priority to RU2014136199/28U priority Critical patent/RU150285U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU150285U1 publication Critical patent/RU150285U1/ru

Links

Images

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров. Одной из высокоэффективных энергосберегающих технологий является утилизация низкопотенциальной теплоты уходящих дымовых газов путем конденсации части содержащихся в них водяных паров. Технический эффект, используемый при решении технической задачи заключается в снижении объемов выброса оксидов азота с дымовыми газами. Для этого известный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным контактным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство. 3 н.п. ф-лы, 3 илл.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров. Одной из высокоэффективных энергосберегающих технологий является утилизация низкопотенциальной теплоты уходящих дымовых газов путем конденсации части содержащихся в них водяных паров.
Известно устройство «Теплоутилизатор» (патент РФ №2323384, опубл.27.04.), содержащее контактный теплообменник, каплеуловитель, газо-газовый теплообменник, газоходы, трубопроводы и насос, имеется обводной канал по ходу оборотной воды контактного теплообменника, водо-водяной теплообменник и водо-воздушный теплообменник с обводным каналом по ходу воздуха. Данное устройство обладает следующими недостатками. Наличие газо-газового теплообменника, в котором происходит подогрев осушенных продуктов сгорания, обусловливает дополнительные потери с уходящими газами. Дутьевой воздух в известном устройстве не увлажняют, что не обеспечивает снижение выбросов оксидов азота. Кроме того, срок работы дымовой трубы, подверженной перепадам температуры уходящих газов, может оказаться недолговечным. Все эти обстоятельства снижают эффективность и экономичность теплоутилизатора.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении эффективности и экономичности теплоутилизатора.
Технический эффект, возникающий при решении поставленной технической задачи заключается в снижении объемов выброса оксидов азота с дымовыми газами.
По первому варианту технический эффект, заключающийся в снижении объемов выброса оксидов азота с дымовыми газами и возникающий при решении поставленной технической задачи достигается тем, что известный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, согласно полезной модели, снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным контактным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
По второму варианту указанный технический эффект достигается тем, что известный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, согласно полезной модели, снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным рекуперативным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
По третьему варианту указанный технический эффект достигается тем, что конденсационный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, согласно полезной модели, снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, первый контактный теплообменник выполнен двухступенчатым и снабжен дополнительным раздаточным устройством и дополнительным рассекателем, образующими вторую ступень, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к раздаточному устройству второй ступени первого контактного теплообменника, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, раздаточное устройство второй ступени первого теплообменника также подключено к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства по первому варианту, на фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства по второму варианту, на фиг. 3 представлена структурная схема предлагаемого устройства по третьему варианту.
Устройство содержит (фиг. 1) последовательно соединенные первый контактный теплообменник 1, содержащий каплеуловитель 2, раздаточное устройство 3, рассекатель 4, увлажнитель 5, насосы 6, 7, 8, 9, водо-водяной теплообменник 10, газоходы 11, 12, 13, 14, 15, дымовую трубу 16, второй контактный теплообменник 17, бак-нейтрализатор 18. Первый контактный теплообменник 1 снабжен предварительным контактным теплообменником-охладителем 19, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник 17 снабжен рекуперативным теплообменником 20, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику 1, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника 10. Газоходы 11, 12, 13, 14,15 и дымовая труба 16 выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы 16 установлено антиобледенительное устройство 21. Имеются трубопроводы 22, 23 соответственно на втором входе и втором выходе водо-водяного теплообменника 10. Второй контактный теплообменник 17 содержит каплеуловитель 24, раздаточное устройство 25, рассекатель 26, увлажнитель 27. Первый выход водо-водяного теплообменника 10 трубопроводом 28 соединен с раздаточным устройством 3 первого контактного теплообменника, трубопроводом 29 - с раздаточным устройством 25 второго контактного теплообменника 17. Второй выход второго контактного теплообменника 17 соединен трубопроводом 30 с первым контактным теплообменником 1. На газоходе 31 после рекуперативного теплообменника 20 установлены шиберы 32, 33. Бак-нейтрализатор 18 снабжен трубопроводом 34.
Теплоутилизатор работает следующим образом. Уходящие продукты сгорания после котла по газоходу 15 (фиг. 1) насосом 7 подаются в контактный теплообменник-охладитель 19, где происходит снижение их температуры до допустимого (по условиям работы контактного теплообменника 1) значения. Охлаждение происходит за счет впрыска в продукты сгорания части получаемого в увлажнителе 5 и в контактном теплообменнике-охладителе 19 конденсата, подаваемого циркуляционным насосом 6. Охлажденные продукты сгорания поступают в противоточный контактный увлажнитель 5, проходят через пластиковый рассекатель 4, который омывается оборотной водой, подаваемой сверху через раздаточное устройство 3. Рассекатель 4 служит для разбиения ее на мелкие капли, увеличивая поверхность контакта воды и продуктов сгорания. Продукты сгорания охлаждаются ниже точки росы, отдавая теплоту, получаемую при охлаждении продуктов сгорания и конденсации части содержащихся в них водяных паров. В оборотной воде происходит растворение части углекислого газа и оксидов азота, содержащихся в продуктах сгорания. Далее охлажденные и частично осушенные продукты сгорания проходят через каплеуловитель 2, где происходит отделение уносимой потоком газа капель воды. Продукты сгорания по газоходу 11 подаются в дымовую трубу 16 и выбрасываются в атмосферу. Так как продукты сгорания за увлажнителем не подогреваются, то в газоходе 15 и дымовой трубе 16 будет происходить конденсация части оставшихся водяных паров. Для снижения этого эффекта данные элементы выполнены теплоизолированными и из материалов, не подверженных действию конденсата, или обработанных специальным защитным покрытием. Для предотвращения обледенения в зимний период устья дымовой трубы 16, предусмотрена установка на ее вершине антиобледенительного устройства 21. Нагретая в увлажнителе 5 оборотная вода циркуляционным насосом 8 подается в водо-водяной теплообменник 10, где происходит подогрев холодной воды, поступающей по трубопроводу 22. Подогретая вода по трубопроводу 23 поступает в систему теплоснабжения или другим потребителям (доведение ее до требуемой температуры производится известными способами - на схеме не показано). Охлажденная оборотная вода по трубопроводу 29 поступает в увлажнитель 27 второго контактного теплообменника 17 через раздающее устройство 25, где происходит подогрев и увлажнение воздуха в рассекателе 26 (аналогично рассекателю 4 в первом контактном теплообменнике 1), поступающего по газоходу 14. Далее охлажденная (за счет подогрева воздуха и частичного испарения) оборотная вода подается по трубопроводу 30 в раздающее устройство 3 первого контактного теплообменника 1. Подогретый и увлажненный воздух проходит через каплеуловитель 24, где освобождается от унесенных капель воды, и по газоходу 12 поступает в рекуперативный теплообменник 20, в котором происходит подогрев на несколько градусов для исключения возможности последующей конденсации. После теплообменника 20 насосом 9 воздух подается в котел. Дополнительное увлажнение воздуха позволяет снизить образование оксидов азота.
При работе в летний период температура обратной сетевой воды может быть низкой и дополнительного охлаждения оборотной воды в увлажнителе не требуется. В этом случае возможна работа теплоутилизатора без второго контактного теплообменника: оборотная вода после водо-водяного теплообменника 10 по трубопроводу 28 (показана пунктиром) сразу подается в раздающее устройство 3 первого контактного теплообменника 1, а трубопровод 29, осуществляющий подачу воды в увлажнитель 27 второго контактного теплообменника 17 перекрывается (задвижки на схеме не показаны), подача воздуха осуществляется напрямую из атмосферы по газоходу 31 за счет открытия шибера 32 и закрытия шибера 33.
Образовавшийся при работе теплоутилизатора излишек конденсата сливается в бак-нейтрализатор 18, где осуществляется приведение ее кислотности к требуемому уровню за счет ввода химреактивов. Нейтрализованная вода удаляется по трубопроводу 34 и далее может быть использована в качестве подпиточной воды или утилизироваться.
По второму варианту исполнения конденсационного утилизатора (фиг. 2) первый контактный теплообменник снабжен предварительным рекуперативным теплообменником-охладителем 35, подключенным к первому его входу. Работа теплоутилизатора происходит следующим образом. Уходящие продукты сгорания после котла по газоходу 15 дымососом 7 подаются в устройство предварительного охлаждения 19, где происходит снижение их температуры до допустимого (по условия работы контактного теплообменника 1) значения. Охлаждение происходит в рекуперативном теплообменнике 35, где подогревается теплоноситель, подаваемый циркуляционным насосом 6. За счет использования такой схемы предварительного охлаждения теплоноситель может иметь более высокую температуру, чем оборотная вода. Далее работа теплоутилизатора соответствует описанию работы по первому варианту исполнения.
В третьем варианте первый контактный теплообменник выполнен двухступенчатым (фиг. 3). Вторую ступень образуют дополнительное раздаточное устройство 36 и дополнительный рассекатель 37. Второй выход второго контактного теплообменника 17 подключен к дополнительному раздаточному устройству 36 первого контактного теплообменника 1. Работа происходит таким образом. Вода из увлажнителя 27 второго контактного теплообменника 17 подается в дополнительное раздающее устройство 36 второй ступени первого контактного теплообменника 1. Таким образом, через дополнительный рассекатель 37 проходит только часть оборотной воды, которая после прохождения увлажнителя 27 имеет пониженную температуру. Это позволяет дополнительно снизить температуру дымовых газов за теплоутилизатором. Остальная часть оборотной воды подается через раздающее устройство 3 первой ступени первого контактного теплообменника 1.

Claims (3)

1. Конденсационный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, отличающийся тем, что снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным контактным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
2. Конденсационный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, отличающийся тем, что снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным рекуперативным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
3. Конденсационный теплоутилизатор, включающий последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, увлажнитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, отличающийся тем, что снабжен вторым контактным теплообменником, баком-нейтрализатором, первый контактный теплообменник снабжен предварительным теплообменником-охладителем, подключенным к первому его входу, первый контактный теплообменник выполнен двухступенчатым и снабжен дополнительным раздаточным устройством и дополнительным рассекателем, образующими вторую ступень, второй контактный теплообменник снабжен рекуперативным теплообменником, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к раздаточному устройству второй ступени первого контактного теплообменника, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника, раздаточное устройство первой ступени первого теплообменника также подключено к первому выходу водо-водяного теплообменника, при этом газоходы и дымовая труба выполнены влагозащищенными, на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство.
Figure 00000001
RU2014136199/28U 2014-09-05 2014-09-05 Конденсационный теплоутилизатор (варианты) RU150285U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136199/28U RU150285U1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Конденсационный теплоутилизатор (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014136199/28U RU150285U1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Конденсационный теплоутилизатор (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU150285U1 true RU150285U1 (ru) 2015-02-10

Family

ID=53292764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014136199/28U RU150285U1 (ru) 2014-09-05 2014-09-05 Конденсационный теплоутилизатор (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU150285U1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610355C1 (ru) * 2015-09-25 2017-02-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Утилизатор теплоты и конденсата дымовых газов ТЭЦ
RU2659644C1 (ru) * 2017-09-07 2018-07-03 Игорь Львович Ионкин Конденсационный теплоутилизатор
RU2715437C2 (ru) * 2015-12-21 2020-02-28 Кокрий Ментенанс Эт Энженьери С.А. Конденсационный паровой котел-утилизатор

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610355C1 (ru) * 2015-09-25 2017-02-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Утилизатор теплоты и конденсата дымовых газов ТЭЦ
RU2715437C2 (ru) * 2015-12-21 2020-02-28 Кокрий Ментенанс Эт Энженьери С.А. Конденсационный паровой котел-утилизатор
RU2659644C1 (ru) * 2017-09-07 2018-07-03 Игорь Львович Ионкин Конденсационный теплоутилизатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104100994B (zh) 一种基于烟气余热回收及再热技术的锅炉节能减排系统
CN101709879B (zh) 一种锅炉烟气深度冷却余热回收系统
Shang et al. A total heat recovery system between the flue gas and oxidizing air of a gas-fired boiler using a non-contact total heat exchanger
US10823015B2 (en) Gas-steam combined cycle centralized heat supply device and heat supply method
CN102012036B (zh) 湿法脱硫后净烟气升温和余热回收的复合相变换热装置
CN103470379B (zh) 组合式节能型燃气轮机进气冷却系统
US9945558B2 (en) Oxyfuel combustion boiler system
CN103244944B (zh) 一种利用汽轮机抽汽的空气预热系统及预热方法
US4037413A (en) Power plant with a closed cycle comprising a gas turbine and a work gas cooling heat exchanger
Ye et al. A new open absorption heat pump for latent heat recovery from moist gas
CN102242946B (zh) 利用吸收式热泵回收烟气余热的集中供热系统
CN101922799B (zh) 基于溶液吸收循环的烟气余热回收系统
RU2350760C2 (ru) Тепловая электрическая станция
CN103643986B (zh) 自回热型煤矿低浓度瓦斯与通风瓦斯协同氧化一体化装置
CN104566424B (zh) 一种组合型蒸汽烟气mggh系统及烟气处理工艺
KR101521622B1 (ko) 백연 방지 시스템
CN102338565B (zh) 一种石灰窑低温热能回收利用的设备
CN203285500U (zh) 冷热电联合循环能源供应系统
CN103225834B (zh) 锅炉烟气排污余热回收热泵供暖系统及其使用方法
WO2019085453A1 (zh) 一种无霜、多变量耦合型热泵热风炉系统
CN103721538A (zh) 天然气烟气余热及冷凝水回收与脱硝一体化处理利用装置
CN103954146B (zh) 一种预冷增湿蒸发空冷器
JP2014504548A5 (ru)
CN207478303U (zh) 一种消除工业烟气有色烟羽的系统
CN104266171A (zh) 火电厂烟气余热利用系统