RU182248U1

RU182248U1 - STEAM BOILER

Info

Publication number: RU182248U1
Application number: RU2017143657U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Шарапов; Ралина Илфановна Камалова; Евгения Александровна Родионова
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2018-08-09

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности работы парового котла путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NOв уходящих газах. Паровой котел содержит газоход уходящих газов и газоход рециркуляции уходящих газов, подключенный к газоходу уходящих газов и к топке котла. К газоходу рециркуляции уходящих газов перед топкой котла подключен трубопровод продувочной воды с включенным в него регулирующим органом регулятора температуры в топке, который связан с датчиком температуры, установленным в наиболее теплонапряженной зоне топки котла.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used in boiler plants operating on natural gas. The technical result is to increase the environmental safety and efficiency of the steam boiler by reducing the combustion temperature in the most heat-stressed part of the furnace and reducing the concentration of nitrogen oxides NO in the exhaust gases. The steam boiler contains a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to a flue gas duct and a boiler furnace. A purge water pipe is connected to the flue gas recirculation duct in front of the boiler furnace, with the regulating body of the temperature controller in the furnace connected to it, which is connected to a temperature sensor installed in the most heat-stressed zone of the boiler furnace.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в котельных установках, работающих на природном газе.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used in boiler plants operating on natural gas.

Известен аналог - паровой котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов и к топке (см. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов/ А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.; под редакцией А.С. Седлова. - М.: Издательство МЭИ, 2001, рис. 4.4 на с. 100 и описание к нему). Этот аналог принят в качестве прототипа.A well-known analogue is a steam boiler with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to the flue gas duct and the furnace (see Improving the environmental safety of thermal power plants: Textbook for universities / A.I. Abramov, D.P. Elizarov, A.N. Remezov et al .; Edited by A.S. Sedlov. - M .: Publishing House MPEI, 2001, Fig. 4.4 on p. 100 and description thereto). This analogue is adopted as a prototype.

Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экологической безопасности в связи с повышенным содержанием вредных веществ при сгорании топлива, в частности, оксидов азота NO_x, в уходящих газах котла.The disadvantage of the analogue and the prototype is the reduced environmental safety due to the increased content of harmful substances during the combustion of fuel, in particular, nitrogen oxides NO _x in the flue gases of the boiler.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка парового котла с повышенной экономичностью и экологической безопасностью.The technical problem to which the utility model is directed is the development of a steam boiler with increased efficiency and environmental safety.

Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности работы парового котла путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NO_x в уходящих газах.The technical result is to increase the environmental safety and efficiency of the steam boiler by reducing the combustion temperature in the most heat-stressed part of the furnace and reducing the concentration of nitrogen oxides NO _x in the exhaust gases.

Для достижения этого результата предложен паровой котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов и к топке.To achieve this result, a steam boiler is proposed with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to the flue gas duct and to the furnace.

Особенность заключается в том, что к газоходу рециркуляции уходящих газов перед топкой подключен трубопровод продувочной воды с включенным в него регулирующим органом регулятора температуры в топке, который связан с датчиком температуры, установленным в наиболее теплонапряженной зоне топки котла.The peculiarity lies in the fact that a purge water pipeline is connected to the exhaust gas recirculation duct in front of the furnace with the regulating body of the temperature controller in the furnace connected to it, which is connected to a temperature sensor installed in the most heat-stressed zone of the boiler furnace.

Предложенная схема парового котла позволяет снизить выделение оксидов азота NO_x при сгорании топлива путем регулируемого введения продувочной воды в газоход рециркуляции уходящих газов с целью поддержания заданной температуры горения в топке, исключающей образование термических оксидов азота.The proposed scheme of a steam boiler makes it possible to reduce the emission of nitrogen oxides NO _x during fuel combustion by controlled introduction of purge water into the flue gas recirculation duct in order to maintain a given combustion temperature in the furnace, which excludes the formation of thermal nitrogen oxides.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of implementing a utility model with obtaining the desired technical result.

Принципиальная схема парового котла приведена на чертеже.A schematic diagram of a steam boiler is shown in the drawing.

Паровой котел содержит топку 1 и барабан 2, к которому подключен трубопровод 3 продувочной воды. Топка 1 соединена с газоходом 4 уходящих газов, к которому подключен газоход 5 рециркуляции уходящих газов, связанный с топкой 1. К газоходу 5 рециркуляции уходящих газов перед топкой 1 подключен трубопровод 3 продувочной воды. На трубопроводе 3 продувочной воды установлен регулирующий орган 6, связанный с регулятором 7 температуры в топке. В наиболее теплонапряженной части топки 1 установлен датчик 8 температуры, связанный с регулятором 7 температуры в топке 1. Датчик 8 может быть дистанционным или устанавливаться с помощью огнеупорных материалов непосредственно в наиболее теплонапряженной зоне топки 1.The steam boiler contains a furnace 1 and a drum 2, to which a purge water pipe 3 is connected. The furnace 1 is connected to a flue gas duct 4, to which a flue gas recirculation duct 5 connected to the furnace 1 is connected. A purge water pipe 3 is connected to the flue gas recirculation duct 5 in front of the furnace 1. On the pipeline 3 purge water installed regulatory authority 6, associated with a temperature controller 7 in the furnace. In the most heat-stressed part of the furnace 1, a temperature sensor 8 is installed, connected to a temperature controller 7 in the furnace 1. The sensor 8 can be remote or installed using refractory materials directly in the most heat-stressed zone of the furnace 1.

Паровой котел работает следующим образом.Steam boiler operates as follows.

В топку 1 подают топливо и воздух. Уходящие газы из топки 1 по газоходу 4 уходящих газов отводятся из газового тракта котла.In the furnace 1, fuel and air are supplied. The flue gases from the furnace 1 through the flue 4 flue gases are discharged from the gas path of the boiler.

Часть уходящих газов отводится по газоходу 5 рециркуляции уходящих газов в топку 1. Из барабана 2 по трубопроводу 3 продувочная вода поступает в газоход 5 рециркуляции уходящих газов, где смешивается с уходящими газами. Полученная таким образом смесь продувочной воды и рециркуляционных уходящих газов подается в топку 1. Регулируемое введение продувочной воды в газоход 5 рециркуляции уходящих газов позволяет снизить температуру горения топлива и предотвратить тем самым образование термических оксидов азота. По импульсу от датчика температуры 8, расположенному в топке 1, регулятор 7 изменяет положение регулирующего органа 6 и количество продувочной воды, подаваемой в топку 1 через газоход 5 рециркуляции уходящих газов. Таким образом поддерживается заданная температура горения в наиболее теплонапряженной зоне топки 1, исключающая образование термических оксидов азота NO_x.Part of the flue gas is discharged through the flue gas recirculation duct 5 to the furnace 1. From the drum 2 through the pipe 3, purge water enters the flue gas recirculation duct 5, where it is mixed with the flue gas. The thus obtained mixture of purge water and recirculated flue gas is fed into the furnace 1. The controlled introduction of purge water into the flue gas recirculation duct 5 allows to reduce the combustion temperature of the fuel and thereby prevent the formation of thermal nitrogen oxides. By the impulse from the temperature sensor 8, located in the furnace 1, the controller 7 changes the position of the regulatory body 6 and the amount of purge water supplied to the furnace 1 through the exhaust gas recirculation duct 5. Thus, the desired combustion temperature is maintained in the most heat-stressed zone of the furnace 1, which excludes the formation of thermal nitrogen oxides NO _x .

Предложенная схема парового котла позволяет повысить экономичность и экологическую безопасность работы парового котла, снизить вредное антропогенное воздействие на климатическую систему продуктов сгорания топлива за счет снижения выбросов NO_x в атмосферу.The proposed scheme improves boiler efficiency and environmental safety of the steam boiler, to reduce the harmful anthropogenic interference with the climate system of the combustion products by reducing the NO _x emissions.

Таким образом, предложенная схема парового котла позволяет достичь заявленный технический результат.Thus, the proposed scheme of the steam boiler allows to achieve the claimed technical result.

Claims

A steam boiler with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to a flue gas duct and a furnace, characterized in that a purge water pipe is connected to the flue gas recirculation duct in front of the boiler flue with the temperature regulator in the fire chamber included in it, which is connected with a temperature sensor installed in the most heat-stressed zone of the boiler furnace.