RU1810731C

RU1810731C - Waste heat recovery unit

Info

Publication number: RU1810731C
Application number: SU904845580A
Authority: RU
Inventors: Леонид Гордеевич Семенюк; Олег Борисович Шипилов; Василий Прокофьевич Железняк; Марко Мирославович Харамбура
Original assignee: Институт проблем энергосбережения АН УССР; Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Института Проблем Энергосбережения Ан Усср
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Использование: энергетика, предварительный подогрев воды в газифицированных котельных. Сущность изобретени : гор чие продукты сгорани (ПС) поступают в газоход 1 через патрубок 2 и далее, омыва декарбонизатор4, заполн ют кольцевую камеру 14. Из последней через каскад наклонных полок 16 ПС поступает в слой 11 насадки, после чего удал етс из газохода. Нагреваема вода движетс навстречу потоку ПС и проходит последовательно слой 11 насадки, каскад наклонных полок 16 и декарбонизатор 4. В последний через патрубок 7 поступает воздух, который удал етс через патрубок 9 подслой 11 насадки. 1 ил.Usage: energy, pre-heating water in gasified boiler houses. SUMMARY OF THE INVENTION: Hot combustion products (PS) enter the gas duct 1 through the nozzle 2 and then, washing the decarbonizer 4, fill the annular chamber 14. From the latter through the cascade of inclined shelves 16, the PS enters the nozzle layer 11 and is then removed from the gas duct. The heated water moves towards the PS flow and successively passes through the nozzle layer 11, the cascade of inclined shelves 16 and the decarbonizer 4. Air enters the latter through the nozzle 7, which is removed through the nozzle 9 of the nozzle sublayer 11. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано в газифицированных котельных дл предподогрева воды, поступающей на химводоочистку.The invention relates to energy and can be used in gasified boiler plants for preheating water supplied to chemical water treatment.

Цель изобретени - повышение эффек- тивности теплообмена путем равномерного распределени газа по сечению газохода.The purpose of the invention is to increase the efficiency of heat transfer by uniform distribution of gas over the cross section of the duct.

В предлагаемом изобретении цель достигаетс за счет того, что газонаправл ющее устройство расположено по всему периметру газохода - между центром, где расположен декарбонизатор, и боковыми стенками. При этом увеличиваетс и обща поверхность наклоненных вниз полок газонаправл ющего устройства, что повышает поверхность теплообмена между газовым потоком и водой, так как данное устройство представл ет собой фактически полочный теплообменник. В теплообменнике передача тепла от продуктов сгорани к воде про- исходит через стенки полок, а также и непосредственно к поверхности пленки воды , наход щейс на полках, и при пересече- нии газовым потоком пленки воды, перетекающей с полки на полку. Все это повышает теплоотдачу газового потока на участке ввода его в контактную насадочную камеру. Угол наклона полок 10-15° к горизонтали выбран из услови предотвращени перетекани воды, поступающей на полки, в нижнюю часть корпуса установки.In the present invention, the goal is achieved due to the fact that the gas guide device is located along the entire perimeter of the gas duct - between the center where the decarbonizer is located and the side walls. In this case, the overall surface of the downward-facing shelves of the gas guide device increases, which increases the heat exchange surface between the gas flow and water, since this device is actually a shelf heat exchanger. In a heat exchanger, heat transfer from combustion products to water occurs through the walls of the shelves, as well as directly to the surface of the water film on the shelves, and when the gas film crosses the water film flowing from the shelf to the shelf. All this increases the heat transfer of the gas stream at the site of its entry into the contact nozzle chamber. The angle of inclination of the shelves 10-15 ° to the horizontal is selected from the condition of preventing the flow of water entering the shelves into the lower part of the installation casing.

Расположение декарбонизатора по оси газохода не только устран ет теплопотери из-за отсутстви наружных стенок, но и обеспечивает дополнительную передачу тепла воде за счет смывани всех стенок декарбонизатора потоком относительно гор чих продуктов сгорани , поступающих в газоход через входной газовый патрубок. Подача теплого насыщенного воздуха после декарбонизатора под насадку позвол ет практически полностью использовать тепло этого воздуха, так как охлаждение его происходит не только в дождевом пространстве под оросителем, но и во всем слое насадки. The location of the decarbonizer along the axis of the gas duct not only eliminates heat loss due to the absence of external walls, but also provides additional heat transfer to the water by flushing all the walls of the decarbonizer with a stream of relatively hot combustion products entering the gas duct through the gas inlet pipe. The supply of warm saturated air after the decarbonizer under the nozzle allows the heat of this air to be used almost completely, since it is cooled not only in the rain space under the sprinkler, but also in the entire nozzle layer.

На чертеже изображена схема утилизатора тепла.The drawing shows a diagram of a heat recovery unit.

Утилизатор тепла содержит газоход 1 с нижним подвод щим 2 и верхним 3 отвод щим патрубками. По оси поперечного сече- ни газохода 1 установлен декарбонизатор 4 с влагосборником 5, в котором имеютс патрубки отвода воды 6 и подвода воздуха 7. Декарбонизатор 4 имеет слой насадки 8 и патрубок 9 отвода воздуха. Над декарбони- затором расположен контрактный, экономайзер 10, состо щий из сло насадки 11, оросител 12 и каплеуловител 13. Над входной кольцевой камерой .14, образуемой декарбонизэтором 4, крышкой влагосборника 5 и боковыми стенками газохода 1, расположено газонаправл ющее устройство 15, выполненное в виде каскада наклоненных вниз полок 16, расположенных с зазором в вертикальной плоскости. Возду- хоотвод щий патрубок 9 подключен к газоходу под насадкой 11.The heat recovery unit comprises a gas duct 1 with a lower inlet 2 and an upper 3 outlet pipes. A decarbonizer 4 with a moisture collector 5 is installed along the axis of the cross-section of the gas duct 1, in which there are water discharge pipes 6 and air supply 7. The decarbonizer 4 has a nozzle layer 8 and an air discharge pipe 9. A contract economizer 10 is located above the decarbonizer, consisting of a nozzle layer 11, an irrigation nozzle 12 and a drop eliminator 13. Above the inlet annular chamber .14 formed by the decarbonizer 4, the moisture collector cover 5 and the side walls of the gas duct 1, there is a gas guiding device 15 made in the form of a cascade of shelves 16 tilted down, located with a gap in the vertical plane. The exhaust pipe 9 is connected to the gas duct under the nozzle 11.

Утилизатор тепла работает следующим образом. Гор чие продукты сгорани поступают в газоход 1 утилизатора через нижний подвод щий патрубок 2, проход т входную кольцевую камеру 14, омыва корпус декар- бонизатора 4, и через каскад наклоненных вниз полок 16 газонаправл ющего устройства 15, равномерно распредел сь, поступают в слой насадки 11 контактного экономайзера 10. где они охлаждаютс . Далее продукты сгорани проход т каплеуло- витель 13 и через верхний отвод щий патрубок 3 удал ютс из утилизатора тепла.Heat recovery works as follows. Hot products of combustion enter the exhaust gas duct 1 through the lower supply pipe 2, the inlet annular chamber 14 passes, washing the decarbonizer body 4, and through the cascade of downwardly flanged shelves 16 of the gas guide device 15, uniformly distributed, enter the nozzle layer 11 contact economizer 10. where they are cooled. Further, the combustion products pass through a droplet eliminator 13 and are removed from the heat recovery unit through the upper outlet pipe 3.

Холодна воды через ороситель 12 по- даетс на слой насадки 11, где она нагреваетс и насыщаетс С02 при непосредственном контакте с продуктами сгорани , и поступает частично на каскад наклоненных вниз полок 16 газонаправл ющего устройства 15, где она дополнительно нагреваетс проход щими между-полками 16 продуктами сгорани , и частично на насадку 8 декарбонизатора 4. С наклоненных вниз полок 16 нагрета вода стекает на слой насадки 8 декарбонизатора 4. В слое насадки 8 при непосредственном контакте с проход щим воздухом из нее удал етс С02, что снижает коррозионную активность воды . При этом одновременно происходит частична отдача тепла от воды к воздуху, который нагреваетс , и поступление тепла через стенки декарбонизатора 4 от гор чих продуктов сгорани , проход щих по кольцевой входной камере 14. Вода после декарбонизатора 4 стекает в влагосборник 5 и удал етс через патрубок 6.Cold water through the sprinkler 12 is supplied to the nozzle layer 11, where it is heated and saturated with С02 in direct contact with the combustion products, and partially enters the cascade of downwardly flanged shelves 16 of the gas guide device 15, where it is additionally heated by passing between the flanges 16 combustion products, and partially onto the nozzle 8 of the decarbonizer 4. From the tilted shelves 16 of the heated water, water flows onto the layer of the nozzle 8 of the decarbonizer 4. In the layer of the nozzle 8, CO2 is removed from it by direct contact with the passing air, which reduces the corrosiveness of water. In this case, at the same time, partial heat is transferred from water to air, which is heated, and heat enters through the walls of the decarbonizer 4 from hot combustion products passing through the annular inlet 14. Water after the decarbonizer 4 flows into the moisture collector 5 and is removed through the pipe 6 .

Воздух на декарбонизатор 4 поступает через патрубок 7, проходит над поверхностью воды влагосборника 5 и через слой насадки 8, где он нагреваетс практически до температуры воды, поступающей через переливные патрубки 15. Далее теплый насыщенный воздух через воздухоотвод щий патрубок 9 поступает в газоход под насадку 11 контактного экономайзера 10, где он охлаждаетс водой как в слое насадки, так и в дождевом пространстве под оросителем 12, и далее пройд каплеуловитель 13, удал етс вместе с продуктами сгорани из утилизатора через патрубок 3. Применение предлагаемой конструкции утилизатора тепла позвол ет снизить степень охлаждени нагретой воды в декарбонизаторе, дополнительно нагреть воду потоком продуктов сгорани при отекании ее с каскада наклоненных вниз полок, равномерно распределить продукты сгорани по сечению насадки де карбон и затора и полнее ис- пользовать тепло удал емого из декарбонизатора воздуха дл предподогре- ва холодной воды. . Формул а изобретени The air enters the decarbonizer 4 through the nozzle 7, passes over the water surface of the moisture collector 5 and through the nozzle layer 8, where it is heated almost to the temperature of the water entering through the overflow nozzles 15. Then, warm saturated air through the exhaust pipe 9 enters the gas duct under the nozzle 11 contact economizer 10, where it is cooled by water both in the nozzle layer and in the rain space under the sprinkler 12, and then the drip trap 13 is passed, it is removed along with the products of combustion from the utilizer through the pipe 3. П naming the proposed design of the heat recovery unit allows to reduce the degree of cooling of heated water in the decarbonizer, to additionally heat the water with a stream of combustion products when it flows from the cascade of shelves tilted down, to evenly distribute the combustion products over the cross section of the de carbon nozzle and the mash, and to use more fully the heat removed from a decarbonizer for preheating cold water. . Formulas of the invention

Утилизатор тепла, содержащий газоход с нижним подвод щим и верхним отводЯ- щимм патрубками и установленные в газо0A heat recovery unit containing a gas duct with a lower inlet and an upper outlet branch pipe and installed in a gas

ходе декарбонизатор, снабженный влаго- сборником, воздухоподвод щим и подключенным к газоходу воздухоотвод щим патрубками и образующий со стенкой газохода входную камеру, ограниченную сверху каскадом наклонных полок, а также над последним насадку и ороситель, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса теплообмена путем равномерного распределени газа по сечению газохода, входна камера выполнена кольцевой, а воздухоотвод щий патрубок подключен к газоходу под насадкой.in the course of the decarbonizer, equipped with a moisture collector, air inlet and air outlet pipes connected to the gas duct and forming an inlet chamber with a gas duct wall, bounded above by a cascade of inclined shelves, as well as a nozzle and sprinkler above the latter, characterized in that, in order to increase the efficiency of the heat exchange process by uniform distribution of gas over the cross section of the duct, the inlet chamber is annular, and the air outlet is connected to the duct under the nozzle.