RU2118650C1 - Котел-утилизатор - Google Patents
Котел-утилизатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118650C1 RU2118650C1 RU94009960A RU94009960A RU2118650C1 RU 2118650 C1 RU2118650 C1 RU 2118650C1 RU 94009960 A RU94009960 A RU 94009960A RU 94009960 A RU94009960 A RU 94009960A RU 2118650 C1 RU2118650 C1 RU 2118650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- bundles
- flow
- product
- recovery boiler
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/1884—Hot gas heating tube boilers with one or more heating tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/007—Control systems for waste heat boilers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Котел-утилизатор содержит цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса и средство для подачи потока горячего продукта в впускные концы труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообменна с водой, имеющийся в окружающем трубы пространстве корпуса. Трубы установлены по меньшей мере в виде двух пучков, каждый из которых снабжен средством для регулирования расхода. Последнее выполнено в виде регулировачного клапана. Описываемый котел-утилизатор имеет улучшенный теплообмен и оперативное регулирование температуры. 4 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к утилизации отходящего тепла химических реакций, в частности к котлу-утилизатору.
Известен котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи горячего продукта в выпускные концы труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, средство для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара и средство для отвода охлажденного потока продукта, при этом котел далее содержит байпас в виде изолированной трубы большого диаметра, снабженной оснащенной клапанной трубой для регулирования расхода, размещенной или внутри корпуса котла, или же вне его (см., напр., Chemical Engineering, 13 августа 1979 г., с. 127 - 128, фиг. 13).
В начале работы котла часть горячего продукта подают мимо теплообменных труб через байпас с тем, чтобы держать теплообмен в желаемых пределах. После определенного времени эксплуатации в трубах в растущей степени образуются отложения и усиливается коррозия труб, что приводит к уменьшению эффективности теплообмена. Тогда снижают количество подаваемого по байпасу горячего продукта, вследствие чего последний подается в большем количестве через теплообменные трубы, благодаря чему сохраняется требуемый уровень охлаждения.
Главный недостаток известного котла заключается в сильной коррозии металлической поверхности байпаса и клапана для регулирования расхода, находящегося в контакте с потоком неохлажденного продукта, имеющего высокую температуру, лежащую, например, в пределах 900 - 1000oC.
Главная задача изобретения заключается в предотвращении вышеуказанного недостатка известного котла-утилизатора, то есть, в создании котла указанного типа с улучшенными теплообменом и регулированием температуры.
Указанная задача решается в предлагаемом котле-утилизаторе, содержащем цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи горячего продукта в впускные концы труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплобмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, средство для регулирования расхода, средство для отвода получаемого в результате теплообмена потока воды и пара и средство для отвода охлажденного потока продукта, за счет того, что трубы установлены по меньшей мере в виде двух пучков, а средство для регулирования расхода выполнено в виде средств для распределения потока горячего продукта по пучкам и регулирования его расхода в них, причем каждый пучок снабжен указанным средством для распределения потока горячего продукта и регулирования его расхода.
В предлагаемом котле управление теплообменом осуществляется путем распределения количества потока горячего продукта между индивидуальными пучками труб. При уменьшенном количестве горячего продукта, подаваемого через трубы одного пучка, скорость потока в трубах другого пучка соответствующим образом повышается при постоянном количестве горячего продукта, подаваемого в котел. Повышенная скорость потока продукта приводит к увеличению теплообмена. Таким образом, путем соответствующего регулирования горячего продукта в отдельных пучках труб можно управлять теплообменом и температурой подаваемого горячего продукта и продукта, выходящего из котла при разных условиях образования отложений.
Распределение горячего продукта на пучки и их трубы можно осуществлять с помощью регулировочного клапана, размещенного в наружной камере, смежной с пучками на выпускной стороне труб.
В отличие от известного котла, имеющего изолированную байпасную трубу, в предлагаемом котле предотвращена сильная коррозия металлических поверхностей труб и клапанов, возникающая вследствие контакта с потоком неохлажденного продукта, имеющего высокую температуру. Согласно изобретению металлические поверхности труб и клапанов в котле входят в контакт с потоком охлажденного продукта при более низкой температуре вследствие теплообмена с водой и паром на обращенной к корпусе стороне труб.
Согласно предпочтительной форме выполнения предлагаемого котла пучки содержат разное количество труб, что позволяет регулировать скорость и теплообменную площадь, благодаря чему возможно более точное регулирование температуры в котле.
Согласно другой предпочтительной форме выполнения изобретения пучки могут содержать трубы разного диаметра. При этом температура регулируется путем подачи разных количеств горячего продукта на пучки с трубами разного диаметра, причем с помощью труб с меньшим диаметром достигается более высокий коэффициент теплообмена, и, таким образом, и более эффективное охлаждение потока продукта при повышении количества продукта, пропускаемого через трубы меньшего диаметра.
Благодаря подаче на пучки горячего продукта и его пропусканию в разных количествах через теплообменные трубы теплообмен можно приспосабливать к изменениям условий образования отложений и нагрузки котла с тем, чтобы металлические поверхности труб и клапанов котла не подвергались воздействию высоких температур, приводящих к сильной коррозии в котле.
На приложенном чертеже схематически показана возможная форма выполнения главной секции предлагаемого котла. На чертеже не показаны известное средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, известное средство для подачи горячего продукта в впускные концы труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, известное средство для отвода получаемых при косвенном теплообмене воды и пара , известное средство для отвода охлажденного продукта и средство для регулирования расхода.
Согласно чертежу котел содержит цилиндрический корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 концами, имеющий первый пучок 4 с 150 трубами наружным диаметром, составляющим примерно 7,5 см, и длиной, составляющей 5,5 м, причем трубы пучка 4 размещены вокруг оси 5 корпуса 1. Последний далее содержит второй пучок 6 с 450 трубами наружным диаметром, составляющим примерно 5 см, и длиной, составляющей 5,5 м. Трубы второго пучка 6 установлены концентрично трубам первого пучка 4, а средство для регулирования расхода выполнено в виде средств распределения горячего продукта по пучкам и регулирования его расхода в них. Указанные средства выполнены в виде регулировочных клапанов 7, размещенных в наружной камере, смежной с пучками 4, 6 на выпускном конце труб.
При эксплуатации котла согласно представленной на чертеже форме выполнения с подачей в него 449,782 Нм3/ч газа процесса риформинга, имеющего температуру 950oC. В нижеследующих таблицах 1, 2 приведены температура выходящих из каждого пучка труб потоков охлажденного продукта и температура объединенных охлажденных потоков при разном распределении горячего потока на оба пучка, которые должны соблюдаться при коэффициентах образования отложений, равных 0 и 6 • 10-4, соответственно.
По данным, приведенным в таблицах 1 и 2 видно, что температура потока охлажденного продукта зависит от распределения количества горячего продукта, подаваемого в трубы первого и второго пучков. Например, для обеспечения желаемой выходной температуры 590oC, 10% горячего продукта пропускают через трубы меньшего диаметра, а остаток - через трубы большего диаметра, если в котле не имеется отложений. В случае же наличия отложений, т.е., при коэффициенте образования отложений, составляющем 6 • 10-4, для обеспечения выходной температуры охлажденного потока, составляющей 592oC, через трубы меньшего диаметра необходимо пропускать 30% горячего продукта.
Таким образом, температура регулируется без воздействия высоких температур на металлические поверхности, которые вызывают заметную коррозию.
Согласно варианту предлагаемый котел-утилизатор может быть снабжен пучками, имеющими разное количество труб. Кроме того, трубы разных пучков могут иметь разный диаметр. Такой вариант также позволяет решать вышеуказанную задачу изобретения.
Claims (5)
1. Котел-утилизатор, содержащий цилиндрический корпус с установленными в нем теплообменными трубами, имеющими впускной и выпускной концы, средство для подачи воды в окружающее трубы пространство корпуса, закрепленное на корпусе, средство для подачи горячего продукта в впускные концы труб и пропускания его через них для обеспечения косвенного теплообмена с водой, имеющейся в окружающем трубы пространстве корпуса, средство для регулирования расхода, средство для отвода получаемого в результате теплообмена пара и средство для отвода охлажденного продукта, отличающийся тем, что трубы установлены по меньшей мере в виде двух пучков, а средство для регулирования расхода выполнено в виде средств для распределения потока горячего продукта по пучкам и регулирования его расхода в них, причем каждый пучок снабжен указанным средством для распределения потока горячего продукта и регулирования его расхода.
2. Котел-утилизатор по п.1, отличающийся тем, что средство для распределения потока горячего продукта выполнено в виде регулировочного клапана, размещенного в наружной камере, смежной с пучками на выпускном конце труб.
3. Котел-утилизатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что пучки имеют разное количество труб.
4. Котел-утилизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что трубы разных пучков имеют разный диаметр.
5. Котел-утилизатор по п. 1, отличающийся тем, что пучки имеют разное количество труб, причем трубы разных пучков имеют разный диаметр.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK0357/93 | 1993-03-26 | ||
DK035793A DK171423B1 (da) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Spildevarmekedel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94009960A RU94009960A (ru) | 1996-01-27 |
RU2118650C1 true RU2118650C1 (ru) | 1998-09-10 |
Family
ID=8092612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94009960A RU2118650C1 (ru) | 1993-03-26 | 1994-03-25 | Котел-утилизатор |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5452686A (ru) |
EP (1) | EP0617230B1 (ru) |
JP (1) | JP3577101B2 (ru) |
KR (1) | KR100316214B1 (ru) |
CN (1) | CN1076812C (ru) |
CA (1) | CA2119996C (ru) |
DE (1) | DE69407639T2 (ru) |
DK (1) | DK171423B1 (ru) |
RU (1) | RU2118650C1 (ru) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK173540B1 (da) * | 1994-06-29 | 2001-02-05 | Topsoe Haldor As | Spildvarmekedel |
US5762031A (en) * | 1997-04-28 | 1998-06-09 | Gurevich; Arkadiy M. | Vertical drum-type boiler with enhanced circulation |
CA2408986C (en) * | 2000-05-19 | 2010-02-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Apparatus for heating steam |
JP4601029B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2010-12-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体処理装置 |
WO2002093073A2 (en) | 2001-05-17 | 2002-11-21 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Apparatus and process for heating steam |
US6640543B1 (en) * | 2001-09-21 | 2003-11-04 | Western Washington University | Internal combustion engine having variable displacement |
EP1671020B1 (de) * | 2003-10-02 | 2010-04-14 | Behr GmbH & Co. KG | Ladeluftkühler eines kraftfahrzeuges |
DE102005057674B4 (de) * | 2005-12-01 | 2008-05-08 | Alstom Technology Ltd. | Abhitzekessel |
FR2923859B1 (fr) * | 2007-11-15 | 2009-12-18 | Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Habitacle | Echangeur de chaleur pour circuit d'alimentation en air d'un moteur de vehicule automobile |
CN101706096B (zh) * | 2009-09-17 | 2011-06-15 | 上海国际化建工程咨询公司 | 改良型废热锅炉 |
US20110277473A1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | Geoffrey Courtright | Thermal Energy Transfer System |
DE102010045537A1 (de) * | 2010-09-15 | 2012-03-15 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas |
AU2010361358B2 (en) * | 2010-09-30 | 2014-05-08 | Haldor Topsoe A/S | Waste heat boiler |
EP3051501B1 (en) | 2011-07-29 | 2018-12-05 | Nidec Sankyo Corporation | Processing device for medium and control method for processing device for medium |
DE102012007721B4 (de) * | 2012-04-19 | 2022-02-24 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Prozessgaskühler mit hebelgesteuerten Prozessgaskühlerklappen |
WO2013167180A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Haldor Topsøe A/S | Waste heat boiler with bypass and mixer |
CN104344413B (zh) * | 2013-08-02 | 2017-05-10 | 马成果 | 一种抗积灰结露和跟踪负荷的可控多向流对流换热烟道 |
US10443945B2 (en) * | 2014-03-12 | 2019-10-15 | Lennox Industries Inc. | Adjustable multi-pass heat exchanger |
US10203171B2 (en) | 2014-04-18 | 2019-02-12 | Lennox Industries Inc. | Adjustable multi-pass heat exchanger system |
DK3262363T4 (da) | 2015-02-27 | 2023-05-15 | Technip France | Spildvarmekedelsystem og fremgangsmåde til afkøling af en procesgas |
DE102015013517A1 (de) * | 2015-10-20 | 2017-04-20 | Borsig Gmbh | Wärmeübertrager |
US9958219B2 (en) * | 2015-11-20 | 2018-05-01 | Denso International America, Inc. | Heat exchanger and dynamic baffle |
EP3407001A1 (en) | 2017-05-26 | 2018-11-28 | ALFA LAVAL OLMI S.p.A. | Shell-and-tube equipment with bypass |
EP4368933A1 (de) | 2022-11-10 | 2024-05-15 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Regelvorrichtung zur regelung der temperatur eines prozessgases und wärmeaustauscher mit einer regelvorrichtung |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB425559A (en) * | 1933-10-28 | 1935-03-18 | Woodall Duckham 1920 Ltd | Improvements in or relating to waste heat boilers |
US2990161A (en) * | 1954-11-29 | 1961-06-27 | Combustion Eng | Method of increasing metal temperatures in the cold end of air preheaters |
US3477411A (en) * | 1967-12-22 | 1969-11-11 | Aqua Chem Inc | Heat recovery boiler with bypass |
NL7216834A (ru) * | 1972-12-12 | 1974-06-14 | ||
DE3017411C2 (de) * | 1980-05-07 | 1986-08-21 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Rohrgaskühler |
US4483258A (en) * | 1982-07-08 | 1984-11-20 | Clear Air, Inc. | Incinerator steam generation system |
DE3433598A1 (de) * | 1984-09-13 | 1986-03-20 | Heinz Schilling KG, 4152 Kempen | Verfahren zur praktischen anwendung des gegenstromprinzips fuer waermeaustauscher, luft/wasser, luft/luft oder sinngemaess fuer andere medien |
US4612879A (en) * | 1985-05-30 | 1986-09-23 | Elizabeth E. Cooke | Hot water heater and steam generator |
US4899696A (en) * | 1985-09-12 | 1990-02-13 | Gas Research Institute | Commercial storage water heater process |
US4766883A (en) * | 1986-02-26 | 1988-08-30 | Mor-Flo Industries, Inc. | Forced draft controlled mixture heating system using a closed combustion chamber |
GB2241742B (en) * | 1988-03-23 | 1992-06-03 | Rolls Royce Plc | Minimising the effects of icing in the intakes of aerospace propulsors. |
US5040470A (en) * | 1988-03-25 | 1991-08-20 | Shell Western E&P Inc. | Steam generating system with NOx reduction |
DE3828034A1 (de) * | 1988-08-18 | 1990-02-22 | Borsig Gmbh | Waermetauscher |
DE3830248C1 (ru) * | 1988-09-06 | 1990-01-18 | Balcke-Duerr Ag, 4030 Ratingen, De | |
US4887464A (en) * | 1988-11-22 | 1989-12-19 | Anadrill, Inc. | Measurement system and method for quantitatively determining the concentrations of a plurality of gases in drilling mud |
US5215018A (en) * | 1990-06-26 | 1993-06-01 | White Horse Technologies, Inc. | Pollution control apparatus and method for pollution control |
-
1993
- 1993-03-26 DK DK035793A patent/DK171423B1/da not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-03-02 EP EP94103091A patent/EP0617230B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-02 DE DE69407639T patent/DE69407639T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-23 US US08/216,699 patent/US5452686A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-25 RU RU94009960A patent/RU2118650C1/ru active
- 1994-03-25 CA CA002119996A patent/CA2119996C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-25 KR KR1019940006052A patent/KR100316214B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-03-25 JP JP05615994A patent/JP3577101B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-26 CN CN94103444A patent/CN1076812C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK171423B1 (da) | 1996-10-21 |
EP0617230A1 (en) | 1994-09-28 |
DE69407639T2 (de) | 1998-04-23 |
DK35793D0 (da) | 1993-03-26 |
DE69407639D1 (de) | 1998-02-12 |
JP3577101B2 (ja) | 2004-10-13 |
CN1094493A (zh) | 1994-11-02 |
CA2119996C (en) | 2000-04-18 |
KR100316214B1 (ko) | 2002-02-19 |
US5452686A (en) | 1995-09-26 |
CA2119996A1 (en) | 1994-09-27 |
KR940022025A (ko) | 1994-10-19 |
JPH0726909A (ja) | 1995-01-27 |
DK35793A (da) | 1994-09-27 |
CN1076812C (zh) | 2001-12-26 |
EP0617230B1 (en) | 1998-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2118650C1 (ru) | Котел-утилизатор | |
US4309196A (en) | Coal gasification apparatus | |
GB2134240A (en) | Heat exchanger for cooling hot gas | |
KR20010014388A (ko) | 폐열 증기 발생기 | |
RU94009960A (ru) | Котел-утилизатор | |
JPH01107003A (ja) | 貫流形ボイラの運転方法 | |
RU2139471C1 (ru) | Котел-утилизатор | |
US5236671A (en) | Apparatus for ammonia synthesis | |
US4768584A (en) | Device for cooling gases deriving from ammonia synthesis | |
KR100976436B1 (ko) | 클라우스 플랜트용 폐열 보일러 | |
RU2214556C1 (ru) | Паровой котел | |
GB2100408A (en) | Method of and apparatus for regulating the temperature of heat exchanger supply gas | |
AU783495B2 (en) | Steam generator | |
JPH04227473A (ja) | 塵埃を含有するガスを冷却するためのガス冷却器 | |
JPS5849801A (ja) | 廃熱回収装置 | |
US4093020A (en) | Vapor-type heat exchanger | |
SU958843A1 (ru) | Энергетическа установка с устройством дл промывки проточной части паровой турбины | |
US3416599A (en) | Branch current heat exchange with injection cooler | |
SU1002718A2 (ru) | Вертикальный парогенератор | |
SU937876A1 (ru) | Котел | |
SU1377500A1 (ru) | Конденсатоотводчик | |
RU2116561C1 (ru) | Теплоутилизационная установка для выработки перегретого пара | |
SU754161A1 (ru) | Редукционно-охлаждающа установка | |
SU850176A1 (ru) | Труба вентури | |
RU2214558C1 (ru) | Способ работы барабанного котла |