RU2043573C1

RU2043573C1 - Boiler plant

Info

Publication number: RU2043573C1
Authority: RU
Inventors: А.У. Липец; С.М. Кузнецова
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа Совместное предприятие "Подольский машиностроительный завод"
Priority date: 1992-08-11
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: boiler plant uses boiler 1 and additional tubular air heater 2 with an independent air intake through air duct 8, main tubular air heater 3, electrostatic ash collector 4, device 5 for cleaning of flue gases from sulfur oxides, smoke exhauster 6 and smoke funnel 7 installed in succession in the boiler exit gas path. Exhaust air duct 9 of the air heater 2 through control valve 10 is connected to exhaust gas conduit between device 5 for cleaning of flue gases from sulfur oxides and smoke exhauster 6. Additional tubular air heater 2 can be made integral with the inlet (for gases) section of main tubular air heater 3. EFFECT: simplified design and reduced cost of boiler plant at simultaneous reduction of consumption of auxiliary power. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в котельных установках с комплексной очисткой уходящих дымовых газов. The invention relates to energy and is intended for use in boiler plants with integrated purification of exhaust flue gases.

Известна котельная установка, содержащая котел, воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, газогазовый вращающийся регенеративный теплообменник для подогрева дымовых газов за счет тепла, отбираемого перед устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос и дымовую трубу [1] Недостатком этой известной установки является высокая стоимость и недостаточная надежность работы газогазового теплообменника, поскольку он должен быть предельно плотным во избежание перетока неочищенных газов в очищенные и коррозионностойким в условиях нагрева газов, охлажденных до температуры ниже точки росы, сложность трассировки газоходов от устройства для очистки дымовых газов от оксидов серы до дымовой трубы. A known boiler installation comprising a boiler, an air heater, an electrostatic precipitator, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a gas-gas rotating regenerative heat exchanger for heating flue gases due to the heat taken in front of the device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a smoke exhauster and a chimney [ 1] The disadvantage of this known installation is the high cost and insufficient reliability of the gas-gas heat exchanger, since it must be extremely dense to avoid overheating the flow of untreated gases to the cleaned ones and corrosion-resistant under conditions of heating gases cooled to a temperature below the dew point, the difficulty of tracing the flues from a device for cleaning flue gases from sulfur oxides to a chimney.

Наиболее близким решением задачи создания экологически чистой котельной установки (прототипом) является установка, в которой за экономайзером котла последовательно по ходу газов включены турбинный экономайзер, воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, газоводяной теплообменник, в котором подогрев уходящих газов осуществляется питательной водой, нагретой в турбинном экономайзере, дымосос и дымовую трубу. Предварительный подогрев уходящего газа производится перед газоводяным теплообменником избыточным воздухом из воздухоподогревателя [2]
Это известное устройство тоже имеет свои недостатки:
пониженная надежность системы подогрева газов, обусловленная высоким давлением воды в обоих теплообменниках и склонностью газоводяного теплообменника к загрязнению, сложность установки;
высокая стоимость системы подогрева газов, обусловленная наличием двух теплообменников турбинного экономайзера и газоводяного теплообменника, и необходимостью использования избыточного воздуха для предварительной осушки и подогрева газов, что предполагает перегрузку дутьевого вентилятора и дымососа, и тем самым увеличивает энергозатраты на собственные нужды.The closest solution to the problem of creating an environmentally friendly boiler plant (prototype) is a plant in which a turbine economizer, an air heater, an electrostatic precipitator, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a gas-water heat exchanger, in which the outgoing of gases is carried out by feed water heated in a turbine economizer, a smoke exhaust and a chimney. The exhaust gas is preheated in front of the gas-water heat exchanger with excess air from the air heater [2]
This known device also has its drawbacks:
reduced reliability of the gas heating system, due to the high water pressure in both heat exchangers and the tendency of the gas-water heat exchanger to pollution, the complexity of the installation;
the high cost of the gas heating system, due to the presence of two heat exchangers of a turbine economizer and a gas-water heat exchanger, and the need to use excess air for preliminary drying and heating of gases, which involves overloading the blower fan and smoke exhauster, and thereby increases energy costs for own needs.

Целью изобретения является упрощение и снижение стоимости установки при одновременном снижении энергозатрат на собственные нужды. The aim of the invention is to simplify and reduce the cost of installation while reducing energy costs for their own needs.

Достигается это тем, что в котельной установке, содержащей котел с воздухоподогревателем преимущественно трубчатого типа, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос, а также средства для осушки и подогрева очищенных дымовых газов, дымосос и дымовую трубу в соответствии с данным изобретением в котле перед основным трубчатым воздухоподогревателем установлен дополнительный трубчатый воздухоподогреватель с автономным забором воздуха, отводящий воздухопровод которого подключен к газоходу котла между устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом. Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель может быть выполнен заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя и отделен от последнего хода по воздуху основного трубчатого воздухоподогревателя промежуточной трубной доской. This is achieved by the fact that in a boiler installation containing a boiler with a predominantly tubular type air heater, an electrostatic precipitator, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a smoke exhauster, as well as means for drying and heating purified flue gases, a smoke exhauster and a chimney in accordance with by this invention, in the boiler, in front of the main tubular air heater, an additional tubular air heater is installed with an autonomous air intake, the exhaust duct of which is connected to the gas duct a boiler between a device for cleaning flue gases from sulfur oxides and a smoke exhauster. An additional tubular air heater can be made integral with the inlet (gas) section of the main tubular air heater and separated from the last air passage of the main tubular air heater by an intermediate tube plate.

Поставленная цель достигается также и тем, что отвод воздуха от основного и дополнительного трубчатого воздухоподогревателя выполнен с одной и той же стороны. This goal is also achieved by the fact that the air from the main and additional tubular air heater is made on the same side.

Расположение дополнительного трубчатого воздухоподогревателя перед основным трубчатым воздухоподогревателем, т.е. в зоне предельно высоких для воздухоподогревателя газовых температур, обеспечивает высокий нагрев воздуха в нем и поэтому количество его, необходимое для подогрева и осушки уходящих газов может быть минимальным в результате чего ограничивается перегрузка дымососа и вместе с тем ликвидируются дополнительные энергозатраты на дутье (не требуется подача избыточного воздуха). Одновременно отпадает необходимость в дополнительном подогревателе газов их выбросом в атмосферу, что тоже упрощает установку. The location of the additional tubular air heater in front of the main tubular air heater, i.e. in the zone of extremely high gas temperatures for the air preheater, it provides high air heating in it and therefore the amount of it needed for heating and drying the exhaust gases can be minimal, as a result of which the smoke exhauster is limited and additional energy consumption for blasting is eliminated (supply of excess air). At the same time, there is no need for an additional gas heater by their emission into the atmosphere, which also simplifies installation.

Выполнение дополнительного трубчатого воздухоподогревателя с автономным забором воздуха, отводящий воздухопровод которого подключен к газоходу котла между устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымосос, исключает специальные смесители, что также упрощает котельную установку. The implementation of an additional tubular air heater with an autonomous air intake, the exhaust duct of which is connected to the boiler duct between the device for cleaning flue gases from sulfur oxides and a smoke exhaust, eliminates special mixers, which also simplifies the boiler installation.

Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель, выполненный заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя уменьшает стоимость установки. An additional tubular air heater, made at the same time with the inlet (gas) section of the main tubular air heater reduces the cost of installation.

Отвод воздуха от основного и дополнительного трубчатого воздухоподогревателя, выполненный с одной и той же стороны, уменьшает поверхность основного трубчатого воздухоподогревателя благодаря использованию температурного перекоса уходящих газов за дополнительным трубчатым воздухоподогревателем. The removal of air from the main and additional tubular air heater, made on the same side, reduces the surface of the main tubular air heater due to the temperature distortion of the flue gases behind the additional tubular air heater.

На фиг. 1 дана схема котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов на основе данного изобретения; на фиг. 2 схема котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов и дополнительным трубчатым воздухоподогревателем, выполненным заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя. In FIG. 1 is a diagram of a boiler plant with integrated flue gas cleaning based on the present invention; in FIG. 2 is a diagram of a boiler plant with integrated flue gas cleaning and an additional tubular air heater, made at the same time as the inlet (gas) section of the main tubular air heater.

Котельная установка включает котел 1 и последовательно установленные в тракте уходящих дымовых газов котла дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2, основной трубчатый воздухоподогреватель 3, электрофильтр-золоуловитель 4, устройство 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос 6 и дымовую трубу 7. Особенность предлагаемой схемы состоит в том, что перед основным трубчатым воздухоподогревателем 3 установлен дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 с автономным забором воздуха по воздухопроводу 8, отводящий воздухопровод 9 которого через регулирующий клапан 10 подключен к отводящему газоходу между устройством 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом 6. Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 может быть выполнен заодно с входной (по (газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя 3 и отведен от последнего хода по воздуху основного трубчатого воздухоподогревателя 3 промежуточной трубной доской 11 (рис. 2). Дутьевой воздух в основной трубчатый воздухоподогреватель 3 подается вентилятором 12 по воздухопроводу 13. Воздух из дополнительного трубчатого воздухоподогревателя отводится по воздухопроводу 9 с той же стороны, что и воздух из основного трубчатого воздухоподогревателя 3 по воздухопроводу 14. The boiler installation includes a boiler 1 and an additional tubular air heater 2, a main tubular air heater 3, an electrostatic precipitator 4, a device 5 for cleaning flue gases from sulfur oxides, a smoke exhauster 6 and a chimney 7 sequentially installed in the exhaust gas path of the boiler, a feature of the proposed scheme consists in that in front of the main tubular air heater 3, an additional tubular air heater 2 is installed with autonomous air intake through the air duct 8, exhaust air a wire 9 which, through a control valve 10, is connected to a flue gas duct between the device 5 for cleaning flue gases from sulfur oxides and a smoke exhaust fan 6. An additional tubular air heater 2 can be made integral with the inlet (by (gases) section of the main tubular air heater 3 and removed from the last stroke through the air of the main tubular air heater 3 by the intermediate tube board 11 (Fig. 2). Blast air is supplied to the main tubular air heater 3 by the fan 12 through the air duct 13. Air from to An additional tubular air heater is discharged through the air duct 9 from the same side as the air from the main tubular air heater 3 through the air duct 14.

Установка работает следующим образом. Уходящие из котла 1 дымовые газы охлаждаются в дополнительном трубчатом воздухоподогревателе 2, а затем доохлаждаются в основном трубчатом воздухоподогревателе 3. Охлажденные уходящие газы очищаются от золы в электрофильтре-золоуловителе 4, а от оксидов серы в устройстве 5. После устройства 5 очистки дымовых газов от оксидов серы газы выходят глубоко охлажденными и влажными, так что необходима их подсушка и подогрев перед сбросом в дымовую трубу 7. Подсушка и подогрев уходящих газов осуществляется путем смешения их с небольшим количеством высокоподогретого дополнительного воздуха. Дополнительный воздух засасывается по воздухопроводу 8 из помещения котельной в дополнительный воздухоподогреватель 2 и уже горячий поступает по отводящему воздухопроводу 9 с регулирующим клапаном 10 в отводящий газоход между устройством 5 и дымососом 6. Подсушенные и подогретые этим горячим воздухом дымовые газы поступают на вход дымососа 6, там перемешиваются и через дымовую трубу 7 выбрасываются в атмосферу. Installation works as follows. The flue gases leaving the boiler 1 are cooled in an additional tubular air heater 2, and then cooled in the main tubular air heater 3. The cooled flue gases are cleaned of ash in an electrostatic precipitator 4, and of sulfur oxides in the device 5. After the device 5 for cleaning flue gases from oxides sulfur gases exit deeply chilled and moist, so that they need drying and heating before discharge into the chimney 7. Drying and heating of the exhaust gases is carried out by mixing them with a small amount highly heated additional air. The additional air is sucked in through the air duct 8 from the boiler room into the additional air heater 2 and the hot air already enters through the exhaust air duct 9 with a control valve 10 into the exhaust duct between the device 5 and the exhaust fan 6. The flue gases dried and heated by this hot air enter the intake of the exhaust fan 6, where mix and through the chimney 7 are released into the atmosphere.

При выполнении дополнительного трубчатого воздухоподогревателя 2 заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя работа котельной установки не изменяется. When performing an additional tubular air heater 2 at the same time with the inlet (gas) section of the main tubular air heater, the operation of the boiler installation does not change.

Claims

1. BOILER PLANT, comprising a boiler with a predominantly tubular type air heater, an electrostatic precipitator, a device for purifying flue gases from sulfur oxides, a means for drying and heating purified flue gases, a smoke exhauster and a chimney, characterized in that the means for drying and heating the cleaned flue gas is made in the form of an additional tubular air heater with an autonomous air intake installed in front of the main tubular air heater, and add the exhaust duct A heated air heater is connected to the gas duct between the device for purifying flue gases from sulfur oxides and the exhaust fan.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the additional tubular air heater is made integral with the inlet (gas) section of the main tubular air heater and is separated from the last air passage of the main tubular air heater by an intermediate tube board.

3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the exhaust air ducts from the main and additional air heaters are placed on one side.