RU2145036C1 - System of recovery of high-temperature gas heat - Google Patents

System of recovery of high-temperature gas heat Download PDF

Info

Publication number
RU2145036C1
RU2145036C1 RU98105393A RU98105393A RU2145036C1 RU 2145036 C1 RU2145036 C1 RU 2145036C1 RU 98105393 A RU98105393 A RU 98105393A RU 98105393 A RU98105393 A RU 98105393A RU 2145036 C1 RU2145036 C1 RU 2145036C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
heating
heat
distributing
recuperator
Prior art date
Application number
RU98105393A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98105393A (en
Inventor
А.Н. Коротин
Л.С. Крылова
В.Ф. Никишов
А.И. Челышев
Original Assignee
Ивановский государственный энергетический университет
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 Ивановский государственный энергетический университет filed Critical Ивановский государственный энергетический университет
Priority to RU98105393A priority Critical patent/RU2145036C1/en
Publication of RU98105393A publication Critical patent/RU98105393A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2145036C1 publication Critical patent/RU2145036C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: recovery of heat of high-temperature gases after heat-treatment furnaces. SUBSTANCE: system includes furnace, flue, convective loop recuperator, and distributing and accumulating collectors in which moving partitions dividing recuperator into independent tubular elements are installed. It allows use of given system for heating of air intended for burning and for air heating in amount required for heating of department. In this case, heat exchange conditions are preserved for both air and products of burning. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области использования вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и может быть применено, например, для утилизации тепла высокотемпературных газов после термических печей. The invention relates to the field of use of secondary energy resources (VER) and can be used, for example, to recover heat from high-temperature gases after thermal furnaces.

Известны системы утилизации тепла высокотемпературных газов, содержащие печь и конвективный рекуператор [1]. Known heat recovery systems for high-temperature gases, containing a furnace and convective heat exchanger [1].

Наиболее близкой по технической сущности и достаточно эффективной является система утилизации тепла высокотемпературных газов [2]. Данная система предназначена для комплексного ступенчатого использования тепла уходящих газов нагревательных печей в составе индивидуальных на каждую печь рекуператоров в сочетании с воздухонагревателем, общим на группу печей. В первую очередь используется тепло, уносимое из печи с уходящими газами, по замкнутому (рекуперативному) циклу путем нагрева воздуха, идущего на горение, в рекуператоре. Далее по разомкнутой схеме тепло уходящих газов используется для нагрева воздуха, но уже в отопительно-вентиляционных целях. The closest in technical essence and quite effective is the heat recovery system of high-temperature gases [2]. This system is designed for the complex step-wise use of the heat of the exhaust gases of heating furnaces as part of individual heat exchangers for each furnace in combination with an air heater common to a group of furnaces. First of all, the heat used is taken away from the furnace with flue gases in a closed (recuperative) cycle by heating the combustion air in the recuperator. Further, in an open circuit, the heat of the exhaust gases is used to heat the air, but already for heating and ventilation purposes.

Недостатком известной системы утилизации тепла высокотемпературных газов является то, что в ней установлены самостоятельные рекуператоры для подогрева воздуха только в количестве, необходимом для горения топлива в печи и подогрева воздуха на горение. A disadvantage of the known heat recovery system for high-temperature gases is that they have independent heat exchangers for heating the air only in the amount necessary for burning fuel in the furnace and heating the combustion air.

Целью изобретения является расширение границ применения системы утилизации тепла высокотемпературных газов за счет установки одного рекуператора как для подогрева воздуха, идущего на горение, так и для подогрева воздуха в количестве, необходимом для отопления цеха. The aim of the invention is to expand the scope of application of the heat recovery system of high-temperature gases by installing one recuperator both for heating the combustion air and for heating the air in an amount necessary for heating the workshop.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в предложенной системе утилизации тепла высокотемпературных газов, содержащей печь и встроенный в дымоход конвективный петлевой рекуператор, раздающий и собирающий воздушные коллектора, рекуператора снабжены подвижными перегородками, разделяющими их на автономно работающие коллектора с самостоятельными и трубчатыми элементами. The task is ensured by the fact that in the proposed heat recovery system of high-temperature gases, which contains a furnace and a convective loop heat exchanger integrated into the chimney, distributing and collecting air collectors, the heat exchanger is equipped with movable partitions that separate them into autonomous working collectors with independent and tubular elements.

Технический результат достигается тем, что для подогрева воздуха, идущего на горение, подвижные перегородки опускаются, при этом количество трубчатых элементов, включенных параллельно по воздуху, уменьшается. За счет уменьшения проходного сечения по воздуха скорость его остается в допустимых пределах. Для подогрева воздуха на отопление подвижные перегородки поднимаются и все трубчатые элементы работают параллельно по воздуху. В этом случае расход воздуха может быть увеличен в несколько раз, при этом скорость его останется в допустимых пределах. The technical result is achieved by the fact that for heating the air going to combustion, the movable partitions are lowered, while the number of tubular elements connected in parallel through the air is reduced. By reducing the cross section through the air, its speed remains within acceptable limits. To heat the air for heating, the movable partitions rise and all the tubular elements work in parallel through the air. In this case, the air flow can be increased several times, while its speed will remain within acceptable limits.

В результате в обоих вариантах сохраняются условия теплообмена как со стороны воздуха, так и со стороны продуктов сгорания. Таким образом рекуператор в зимний период может подогревать большое количество воздуха, необходимое для отопления, а в летний период подогревать воздух, идущий на горение. As a result, in both cases, heat transfer conditions are retained both from the air side and from the side of combustion products. Thus, in the winter, the recuperator can heat a large amount of air necessary for heating, and in the summer, heat the combustion air.

На чертеже (фиг. 1) схематично представлена предлагаемая система утилизации тепла высокотемпературных газов. Система содержит: термическую печь 1 с дымоходом 2, в котором установлен конвективный петлевой рекуператор 3, состоящий из трубчатых элементов 4, раздающего и собирающего коллекторов 5, 6, в которых установлены подвижные перегородки 7, раздающий коллектор 5 рекуператора 3 соединен с подводящим воздуховодом 8, собирающий коллектор 6 рекуператора 3 отводящим воздуховодом 9 соединен с горелкой 10, а отводящим воздуховодом 11 соединен с системой отопления цеха. Воздуховоды 9 и 11 имеют шибер 12 и 13. In the drawing (Fig. 1) is a schematic representation of the proposed heat recovery system for high-temperature gases. The system includes: a thermal furnace 1 with a chimney 2, in which a convective loop heat exchanger 3 is installed, consisting of tubular elements 4, distributing and collecting manifolds 5, 6, in which movable partitions 7 are installed, the distributing collector 5 of the recuperator 3 is connected to the supply duct 8, the collecting manifold 6 of the recuperator 3 by the exhaust duct 9 is connected to the burner 10, and the exhaust duct 11 is connected to the heating system of the workshop. Air ducts 9 and 11 have a gate 12 and 13.

На чертеже (фиг. 2) схематично изображен конвективный петлевой рекуператор 3, содержащий: трубчатые элементы 4, раздающий и собирающий коллектора 5, 6, подвижные перегородки 7. In the drawing (Fig. 2), a convective loop heat exchanger 3 is schematically shown, comprising: tubular elements 4, distributing and collecting collectors 5, 6, movable partitions 7.

Система утилизации тепла высокотемпературных газов работает следующим образом. Продукты сгорания, образующиеся при сжигании топлива в печи 1, попадают в дымоход 2 и проходят через конвективный петлевой рекуператор 3, холодный воздух по воздуховоду 8 подается в раздающий коллектор 5, откуда попадает в трубчатые элементы 4, где он нагревается и поступает в собирающий коллектор 6. The heat recovery system of high-temperature gases works as follows. The combustion products generated during the combustion of fuel in the furnace 1, enter the chimney 2 and pass through a convective loop heat exchanger 3, cold air through the duct 8 is supplied to the distributing manifold 5, from where it enters the tubular elements 4, where it is heated and enters the collecting manifold 6 .

При нагреве воздуха на отопление перегородки 7, установленные в раздающем и собирающем коллекторах 5, 6, поднимаются и все трубчатые элементы 4 конвективного петлевого рекуператора 3 работают параллельно по воздуху. Шибер 12 находится в закрытом положении, а шибер 13 - открыт. Нагретый воздух по воздуховоду 11 идет на отопление цеха. When heating the air for heating partitions 7, installed in the distributing and collecting manifolds 5, 6, rise and all the tubular elements 4 of the convective loop heat exchanger 3 work in parallel through the air. The gate 12 is in the closed position, and the gate 13 is open. Heated air through the duct 11 is used for heating the workshop.

При подогреве воздуха на горение подвижные перегородки 7, установленные в раздающем и собирающем коллекторах 5, 6, опускаются и разделяют конвективный петлевой рекуператор 3 на самостоятельные, включенные последовательно по воздуху трубчатые элементы 4. Шибер 12 находится в открытом положении, а шибер 13 - закрыт. Нагретый воздух по воздуховоду 9 подается к горелке 10. When heating combustion air, the movable partitions 7 installed in the distributing and collecting manifolds 5, 6 are lowered and the convective loop heat exchanger 3 is lowered into independent tubular elements 4 connected in series through the air. The gate 12 is in the open position and the gate 13 is closed. Heated air through the duct 9 is supplied to the burner 10.

Данная система утилизации тепла высокотемпературных газов может быть использована как для подогрева небольшого количества воздуха, идущего на горение, так и для подогрева воздуха в количестве, необходимом для отопления цеха. При этом в обоих вариантах скорости воздуха будут находиться в допустимых пределах, а условия теплообмена останутся прежними. Это обеспечивает дополнительную надежность работы рекуператора при переменных параметрах продуктов сгорания и воздуха при установке его за печами периодического действия. This system of heat recovery of high-temperature gases can be used both for heating a small amount of air going to combustion, and for heating air in the amount necessary for heating the workshop. At the same time, in both cases the air speeds will be within acceptable limits, and the heat transfer conditions will remain the same. This provides additional reliability for the operation of the recuperator with variable parameters of the products of combustion and air when it is installed behind batch furnaces.

Источники информации
1. Лемлех И.М., Гордин В.А. Высокотемпературный нагрев воздуха в черной металлургии, стр. 199 - 200
2. Григорьев В.Н. Повышение эффективности использования топлива в промышленных печах. М.: Металлургия, 1997, стр. 221 - 222.
Sources of information
1. Lemlekh I.M., Gordin V.A. High-temperature air heating in the steel industry, pp. 199-200
2. Grigoriev V.N. Improving fuel efficiency in industrial furnaces. M.: Metallurgy, 1997, p. 221 - 222.

Claims (1)

Система утилизации тепла высокотемпературных газов, содержащая печь, дымоход со встроенным конвективным петлевым рекуператором, раздающий и собирающий коллекторы которого соединены с подводящими и отводящими воздуховодами, отличающаяся тем, что раздающий и собирающий воздушные коллекторы рекуператора снабжены подвижными перегородками, разделяющими их на автономно работающие коллекторы с самостоятельными трубчатыми элементами. A heat recovery system for high-temperature gases, comprising a furnace, a chimney with a built-in convective loop heat exchanger, the distributing and collecting collectors of which are connected to the supply and exhaust ducts, characterized in that the distributing and collecting air collectors of the heat exchanger are equipped with movable partitions that separate them into autonomously working collectors with tubular elements.
RU98105393A 1998-03-24 1998-03-24 System of recovery of high-temperature gas heat RU2145036C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98105393A RU2145036C1 (en) 1998-03-24 1998-03-24 System of recovery of high-temperature gas heat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98105393A RU2145036C1 (en) 1998-03-24 1998-03-24 System of recovery of high-temperature gas heat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98105393A RU98105393A (en) 1999-12-20
RU2145036C1 true RU2145036C1 (en) 2000-01-27

Family

ID=20203820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98105393A RU2145036C1 (en) 1998-03-24 1998-03-24 System of recovery of high-temperature gas heat

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2145036C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825791C2 (en) * 2022-05-18 2024-08-29 Бэйцзин Аэроспейс Энерджи Консервейшн Энд Инвайроментал Протекшн Текнолоджи Ко., Лтд Self-adapting heat recovery and utilization system with zero power consumption for ethylene production device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Григорьев В.Н. Повышение эффективности использования топлива в промышленных печах. - М.: Металлургия, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825791C2 (en) * 2022-05-18 2024-08-29 Бэйцзин Аэроспейс Энерджи Консервейшн Энд Инвайроментал Протекшн Текнолоджи Ко., Лтд Self-adapting heat recovery and utilization system with zero power consumption for ethylene production device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102401393B (en) Exhaust waste heat recycling system of power plant boiler
CN103353121A (en) Smoke waste heat deep recycling system for dead-burn blast furnace gas boiler
CN101634529B (en) Preheating system of plate heat exchanger of hot blast furnace
CN203421709U (en) Deep recycling system for smoke waste heat of clean-burn blast furnace gas boiler
CN210979902U (en) System for heating primary air, water supply and circulating water by using bypass flue gas
CN201674926U (en) Coal-fired hot air roaster
RU2145036C1 (en) System of recovery of high-temperature gas heat
CN209726512U (en) Conduction oil heating system
JPH0735301A (en) Compact-type energy saving boiler
CN202470782U (en) Secondary smoke residual heat utilization system for hot blast stove
CN201149425Y (en) System of calcium carbide stove for recovering CO
CN205897184U (en) A dry -type exhaust gas heat exchanging system for power boiler
CN202945289U (en) Dual-purpose furnace for decontaminating, heating and tempering oil pipe
DE59803775D1 (en) METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A HEATING AND REFRIGERATING MACHINE WORKING AFTER A REGENERATIVE GAS CIRCUIT PROCESS
CN111442256A (en) System and method for heating primary air, water supply and circulating water by using bypass flue gas
CN110779036A (en) System and method for heating primary air, water supply and circulating water by using bypass flue gas
CN104633921A (en) Radial flow type combined heat transfer hot-blast stove
CN205897182U (en) A wet flue gas heat transfer system for power boiler
CN212005899U (en) Sunlight greenhouse heats dual cycle cooling system that prevents frostbite
CN208846467U (en) A kind of biomass boiler flue gas heat circulating system
CN214469353U (en) Gas module furnace with inlet preheating and multiple condensation
CN216591748U (en) Deep flue gas utilization system after SDS desulfurization of exhaust gas boiler of steel plant
RU2363887C1 (en) Method of heating capacity increasing of regenerative multipass air heater and device for its implementation
CN106382645A (en) Dry flue gas heat exchange system and heat exchange method of boiler of power station
CN213060973U (en) Residual heat utilization system of tunnel type oriented silicon steel high-temperature annealing furnace