RU2151948C1 - Boiler plant - Google Patents
Boiler plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151948C1 RU2151948C1 RU98113044/06A RU98113044A RU2151948C1 RU 2151948 C1 RU2151948 C1 RU 2151948C1 RU 98113044/06 A RU98113044/06 A RU 98113044/06A RU 98113044 A RU98113044 A RU 98113044A RU 2151948 C1 RU2151948 C1 RU 2151948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- coolant
- heating
- circuit
- pipe
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, к прямоточной пароводогрейной котельной установке, используемой в теплоснабжении промышленных и сельских объектов, при этом помимо нагрева воды для тепловых сетей и теплоснабжения, котельной установкой вырабатывается пар, использующийся как на технологические, так и собственные нужды котельной установки; подогрев мазута, использование пара в деаэраторе, обдув конвективных поверхностей нагрева и подача пара на горелочные устройства - распыл жидкого топлива. The invention relates to the field of power engineering, in particular, to a once-through steam-boiler plant used in the heat supply of industrial and rural facilities, while in addition to heating water for heating networks and heat supply, the boiler plant generates steam that is used both for technological and own needs of the boiler plant ; heating fuel oil, using steam in the deaerator, blowing convective heating surfaces and supplying steam to the burner devices — spray liquid fuel.
Наиболее известной конструкцией пароводогрейного котла является котел КВП - 30/8 (Л.Н. Сидельковский, В.Н. Юренев. Котельные установки промышленных предприятий, М. : Энергоатомиздат, 1988 г., стр. 341 - 345, рис. 16.8, стр. 344). The most famous design of a steam boiler is the KVP - 30/8 boiler (L.N. Sidelkovsky, V.N. Yurenev. Boiler plants of industrial enterprises, M.: Energoatomizdat, 1988, p. 341 - 345, fig. 16.8, p. . 344).
В комбинированном пароводогрейном котле предусмотрена возможность использования части экранных поверхностей нагрева (боковых экранов) в качестве парообразующих элементов с работой по схеме с естественной циркуляцией. В качестве элемента где происходит разделение воды и пара, использованы выносные циклоны. В случае необходимости эти поверхности нагрева (парообразующие) могут использоваться как водогрейные, для чего необходимо осуществить соответствующие переключения в водопаровых контурах. Питание парообразующей части комбинированного котла может осуществляться от общей напорной линии сетевой воды без установки специальных питательных насосов. Циркуляционная схема водогрейного контура модернизированного котла КВП-30/8 показана на рис. 16.9. Вышеописанная конструкция котла не выбрана в качестве прототипа, потому что контур выработки пара работает с естественной циркуляцией, при этом используются выносные циклоны. In the combined steam boiler, it is possible to use part of the screen heating surfaces (side screens) as steam generating elements with the operation according to the scheme with natural circulation. Remote cyclones are used as an element where the separation of water and steam occurs. If necessary, these heating surfaces (steam-forming) can be used as hot water, for which it is necessary to carry out the appropriate switching in the water-vapor circuits. The steam generating part of the combined boiler can be powered from the common pressure line of the mains water without installing special feed pumps. The circulation diagram of the hot water circuit of the upgraded boiler KVP-30/8 is shown in Fig. 16.9. The above boiler design is not selected as a prototype, because the steam generation circuit works with natural circulation, and remote cyclones are used.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является водогрейная котельная установка, в частности, типа КВ-ГМ-10 (Е. В. Столпнер, З.Ф. Панюшева, "Справочное пособие для персонала газифицированных котельных", Л., "Недра", 1990г. , стр. 79 - 81, Рис. 4 - 15), предназначенная для работы на газе и мазуте. По конструкции котлы подразделяются на три группы, теплопроизводительностью 4 и 6,5; 10, 20 и 30; 50 и 100 Гкал/час. Топочные камеры прототипа - водогрейной котельной установки КВ-ГМ-10 с горелочным устройством полностью экранированы трубами диаметром 60 мм, присоединенными к верхним и нижним коллекторам. Не экранированные поверхности передней стенки топки защищены огнеупорной кладкой. Задняя стенка топки выполнена из огнеупорного кирпича. За топкой находится конвективная шахта - часть котельной установки, где расположены конвективные поверхности нагрева, состоящие из двух пакетов, набираемых из V - образных ширм. Боковые стены и потолок конвективной части котельной установки экранированы трубами диаметром 83 мм. Отходящие газы отводятся из нижней части шахты. Шаг труб: заднего экрана 85 мм, боковых экранов 64 мм. Котельная установка снабжена дробеочистной установкой, которая предназначена для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений при работе на мазуте, подача дроби осуществляется пневмотранспортом. Closest to the proposed solution is a hot-water boiler plant, in particular, of the type KV-GM-10 (E. V. Stolpner, Z. F. Panyusheva, "Reference manual for gas-fired boiler houses personnel", L., "Nedra", 1990. , pp. 79 - 81, Fig. 4 - 15), designed to operate on gas and fuel oil. By design, boilers are divided into three groups, with a heating capacity of 4 and 6.5; 10, 20 and 30; 50 and 100 Gcal / hour. The combustion chambers of the prototype KV-GM-10 boiler plant with a burner are fully shielded by pipes with a diameter of 60 mm attached to the upper and lower collectors. Unshielded surfaces of the front wall of the furnace are protected by refractory masonry. The back wall of the furnace is made of refractory brick. Behind the furnace there is a convective shaft - part of the boiler plant, where convective heating surfaces are located, consisting of two packets drawn from V-shaped screens. The side walls and the ceiling of the convective part of the boiler installation are shielded by pipes with a diameter of 83 mm. Exhaust gases are discharged from the bottom of the shaft. Pipe pitch: 85 mm rear screen, 64 mm side screens. The boiler plant is equipped with a shot-cleaning plant, which is designed to clean convective heating surfaces from deposits when working on fuel oil, the shot is supplied by pneumatic conveying.
Конструктивной особенностью котлов КВ-ГМ-10-20-30, является наличие в топке промежуточного двухрядного экрана, а также отвод отходящих газов из верхней зоны конвективной камеры. Топка имеет фронтальный и два боковых экрана, при этом экранирован и под топки. В конвективной части котельной установки расположены два конвективных пучка. Передняя стенка конвективной части, являющаяся для топки задней стенкой, цельносварная, а стены конвективной шахты экранированы. Несущего каркаса у этих котлов, как и у котлов КВ-ГМ-4 и 6,5 нет. Нагрузка массы котлов передается через нижние коллекторы на приваренные к ним опоры. В котлах КВ-ГМ-50 и -100 топки и конвективные шахты представляют собой единую конструкцию П-образной формы. Газы отводятся из нижней части конвективной шахты. В отличие от других котельных установок они подняты над уровнем земли и опираются на специальные колонны (порталы). The design feature of the KV-GM-10-20-30 boilers is the presence of an intermediate double-row screen in the furnace, as well as the removal of exhaust gases from the upper zone of the convection chamber. The firebox has a frontal and two side screens, while it is also shielded under the firebox. In the convective part of the boiler installation are two convective beams. The front wall of the convection part, which is the back wall for the furnace, is fully welded, and the walls of the convection shaft are shielded. These boilers, like KV-GM-4 and 6.5 boilers, do not have a supporting frame. The mass load of the boilers is transmitted through the lower collectors to the supports welded to them. In KV-GM-50 and -100 boilers, furnaces and convection shafts are a single U-shaped structure. Gases are discharged from the bottom of the convection shaft. Unlike other boiler plants, they are raised above ground level and rely on special columns (portals).
По прототипу водогрейные котельные установки, например, КВ-ГМ-20, работающие на жидком и газообразном топливе, по проектам, часто работают в купе с вспомогательными паровыми котлами, вырабатывающими пар на деаэрацию подпиточной и сетевой воды (четыре котла E 1/9); при этом котельная установка имеет вертикальную шахту и систему дробеочистки, а все это приводит к дополнительным затратам, большой металлоемкости, перерасходу электроэнергии и топлива, большим габаритам котельных цехов и низкому КПД установленного теплотехнического оборудования в целом. According to the prototype, hot-water boiler plants, for example, KV-GM-20, operating on liquid and gaseous fuels, often work in conjunction with auxiliary steam boilers that generate steam for deaeration of make-up and network water (four
Целью предлагаемого технического решения является повышение КПД прямоточной водогрейной котельной установки за счет выработки пара в змеевиковой системе парообразования - паровом контуре, снижение металлоемкости котельной установки и размеров котельного цеха, исключение из общей тепловой схемы котельного цеха паровых котлов, работающих как вспомогательные на деаэрацию подпиточной воды, отказ от системы дробеочистки конвективных поверхностей нагрева котлов и строительства мазутонасосной, удешевление проектных и монтажных работ. The purpose of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the once-through water-heating boiler plant by generating steam in the coil-based steam generation system - the steam circuit, reducing the metal consumption of the boiler plant and the size of the boiler shop, eliminating steam boilers from the boiler plant’s general thermal circuit that work as auxiliary for deaeration of make-up water, abandonment of the shot-cleaning system for convective heating surfaces of boilers and construction of a fuel-oil pump, cheaper design and installation work.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая котельная установка имеет экранированную топочную камеру и конвективную поверхность нагрева, в которых (в топке и конвективной части) для получения пара имеется дополнительная поверхность нагрева в виде последовательно соединенной трубной системы (контура - парообразования), форма которой зависит от конструкции котла и его конвективной части, начало трубной системы - контура парообразования, соединено с прямой трубой на выходе горячей (перегретой) вода из котла, перед его запорным устройством, а конец трубной поверхности нагрева соединен с потребителями пара и сгонной линией, которая в свою очередь соединена с обратной линией теплосети. This goal is achieved by the fact that the proposed boiler plant has a shielded combustion chamber and a convective heating surface, in which (in the furnace and convection part) there is an additional heating surface in the form of a series-connected pipe system (steam generation circuit), the shape of which depends on the design of the boiler and its convective part, the beginning of the pipe system — the steam generation circuit, is connected to a straight pipe at the outlet of hot (superheated) water from the boiler, before its shut-off device oystvom, and the end surface of the heating tube is connected with consumers of steam and Eviction line which is in turn connected with a heating system return line.
Трубная поверхность нагрева, в дальнейшем система парообразования или парообразователь (термин "контур парообразования" также применим) может быть выполнена (трубная система) в виде трубной змеевиковой поверхности нагрева, или, например, в виде спирали, плотно навитой по типу сжатой пружины, когда парообразователь установлен в водотрубных цилиндрических котлах; парообразователь (т.е. его трубная система) может иметь форму не сжатой пружины, расположенной по периметру топочной камеры и его конвективной части, например, в котлах не цилиндрической формы, в конечном итоге форма парообразователя может иметь любую геометрическую конфигурацию в зависимости от конструктивных особенностей котла и котельной установки в целом; при этом система контура парообразования может быть использована и с целью рециркуляции теплоносителя (воды) из прямой линии теплосети в обратную линию теплосети через парообразователь, расположенный в котельной установке; причем температура теплоносителя на выходе из системы контура парообразователя зависит от скорости движения теплоносителя в трубной поверхности нагрева парообразователя и от его величины поверхности нагрева (м2).The tube heating surface, hereinafter the vaporization system or the steam generator (the term "vaporization circuit" is also applicable) can be made (pipe system) in the form of a pipe coil heating surface, or, for example, in the form of a spiral tightly wound like a compressed spring when the steam generator installed in cylinder tube boilers; the steam generator (i.e. its pipe system) may take the form of an uncompressed spring located around the perimeter of the combustion chamber and its convective part, for example, in non-cylindrical boilers, in the end, the shape of the steam generator can have any geometric configuration depending on the design features boiler and boiler installation as a whole; the system of the steam generation circuit can also be used for the purpose of recirculating the heat carrier (water) from the direct heat supply line to the return heat supply line through the steam generator located in the boiler plant; moreover, the temperature of the coolant at the outlet of the steam generator circuit system depends on the velocity of the coolant in the tube heating surface of the steam generator and on its size of the heating surface (m 2 ).
В котельной установке могут быть две и более независимые друг от друга трубные системы, одна из которых вырабатывает пар, а другая является рециркуляционной линией - или контуром рециркуляции теплоносителя между прямой и обратной линией теплосети (эта последняя может иметь термин "контур рециркуляции теплоносителя через котельную установку или котел, при этом рециркуляция теплоносителя осуществляется с его нагревом, что существенно увеличивает КПД котельной установки; причем контур рециркуляции теплоностителя, как и контур парообразования может быть выполнен, когда трубная поверхность нагрева контуров соединена как минимум с одним и более коллекторами (например, с двумя коллекторами, один из которых входной, а другой коллектор - выходной). In a boiler installation there can be two or more independent pipe systems, one of which generates steam, and the other is a recirculation line - or a coolant recirculation circuit between the direct and reverse heat supply network (this latter may have the term "coolant recirculation circuit through the boiler plant or a boiler, while the recirculation of the coolant is carried out with its heating, which significantly increases the efficiency of the boiler installation; moreover, the recirculation circuit of the coolant, as well as the vapor circuit This can be done when the pipe surface for heating the circuits is connected to at least one or more collectors (for example, two collectors, one of which is input and the other collector is output).
Контур рециркуляции теплоносителя или контур (система) парообразователя всегда соединены через запорный орган с обратной линией теплосети, т.к. время пуска котельной установки и набора мощности через контуры парообразователя или рециркуляции всегда прокачивается теплоноситель во избежании перегрева трубной системы контуров (контуров, когда их несколько). The coolant recirculation circuit or the steam generator circuit (system) is always connected via a shut-off element to the return line of the heating network, as the start-up time of the boiler plant and power boost through the steam generator or recirculation circuits always transfers the coolant to avoid overheating of the pipe system of the circuits (circuits, when there are several of them).
Контур парообразователя или рециркуляции теплоносителя через котельную установку или котел может быть выполнен не только в виде трубной поверхности нагрева, а, например, в виде полых торических крышек, кольцевых экранов и других геометрических полых фигур, что применимо не только на водотрубных котлах, но и на типах жаротрубных котлов с дымогарными трубами (жаротрубно-газотрубные котлы будут патентоваться отдельно). Сущностью расположения трубной поверхности контура рециркуляции и парообразователя в топочной камере котла является ее расположение вне зоны распространения факела горелочных устройств и возможность быстрого ремонта или замены трубной поверхности нагрева контура рециркуляции или парообразователя как в топке, так и конвективной части котельной установки, причем начало входа теплоносителя в трубную поверхность контура рециркуляции или парообразователя может быть соединено с выходным или другим коллектором котельной установки, в зависимости от конструктивных особенностей котла или конструктивных особенностей трубной поверхности нагрева контура парообразователя или контура рециркуляции теплоносителя. The steam generator or coolant recirculation circuit through the boiler unit or boiler can be made not only in the form of a pipe heating surface, but, for example, in the form of hollow toric caps, ring screens and other geometric hollow figures, which is applicable not only to water tube boilers, but also to types of fire-tube boilers with smoke tubes (fire-tube and gas-tube boilers will be patented separately). The essence of the location of the pipe surface of the recirculation loop and the steam generator in the furnace of the boiler is its location outside the zone of spread of the torch of the burner devices and the ability to quickly repair or replace the pipe surface of the heating of the recirculation loop or steam generator both in the furnace and the convection part of the boiler installation, and the beginning of the coolant the pipe surface of the recirculation loop or steam generator can be connected to the outlet or other collector of the boiler installation, in depending on the design features of the boiler or the design features of the pipe surface for heating the steam generator circuit or the coolant recirculation circuit.
Предлагаемая пароводогрейная прямоточная котельная установка имеет для получения пара дополнительную трубную поверхность нагрева, представляющую контур парообразователя в виде последовательно соединенной трубной поверхности нагрева, начало которой (один конец) соединено с прямой трубой на выходе горячей воды (теплоносителя) из котла, перед его запорным устройством и продолжена (трубная поверхность) в топочную камеру котла и далее, в конвективные поверхности нагрева котельной установки, а выход (другой конец) трубной поверхности контура парообразователя соединен с потребителями пара и сгонной линией, которая в свою очередь соединена с обратной линией теплосети со стороны всасывания (входа) циркуляционных насосов, при этом трубная поверхность парообразователя в зависимости от места расположения в котельной установке, может быть радиационной, (радиационно-конвективной, как представлено на фиг. 1), или конвективной, - все это же (размещение) относится также и к контуру рециркуляции теплоносителя через котельную установку. The proposed direct-flow boiler heating system for receiving steam has an additional pipe heating surface, representing the steam generator circuit in the form of a series-connected pipe heating surface, the beginning of which (one end) is connected to a straight pipe at the outlet of hot water (coolant) from the boiler, before its shut-off device and continued (pipe surface) into the combustion chamber of the boiler and further into the convective heating surfaces of the boiler installation, and the exit (other end) of the pipe surface the steam generator is connected to the steam consumers and a flow line, which in turn is connected to the return line of the heating system from the suction (input) side of the circulation pumps, while the tube surface of the steam generator, depending on the location in the boiler installation, can be radiation (radiation-convection , as shown in Fig. 1), or convective, - all this (placement) also applies to the coolant recirculation loop through the boiler plant.
На фиг. 1 показан частный случай расположения трубной поверхности контура парообразователя или контура рециркуляции теплоносителя через котельную установку типа КВ-ГМ-10, начало трубной поверхности парообразователя соединено с выходом теплоносителя (воды) из котла, а вертикальный и горизонтальные участки трубы парообразователя расположены в топке котла, в непосредственной близости (10 - 15 мм) от потолочного и бокового экранов котла, (радиационная часть поверхности нагрева контура парообразователя), а соединенная с ней конвективная часть трубной поверхности контура парообразователя, в виде змеевика, расположена за промежуточной экранированной стенкой, в камере догорания топочной камеры, (Л.Н. Сидельсковский, В.Н. Юренев. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988 г., стр. 336) и продолжена в виде змеевика в конвективную шахту котельной установки, а конец трубной поверхности парообразователя выходит из котельной установки в месте для удобного контроля параметров, (пара) регулирования и обслуживания, где соединяется с линией потребителей пара и сгонной линией. В других конструкциях котельных установок трубная поверхность контура парообразователя или рециркуляции теплоносителя может быть расположена между экранными трубами топочных экранов, перед или после них, по периметру топочной камеры, до и после экономайзера, между пакетами экономайзера, перед воздухоподогревателем и т.д., при этом трубная поверхность может иметь различную геометрическую форму и конфигурацию. (Например, в виде спирали в цилиндрических котлах и т.п.). In FIG. Figure 1 shows a particular case of the location of the pipe surface of the steam generator circuit or the coolant recirculation circuit through a boiler plant of the type KV-GM-10, the beginning of the pipe surface of the steam generator is connected to the outlet of the heat carrier (water) from the boiler, and the vertical and horizontal sections of the steam generator pipe are located in the boiler furnace, in immediate proximity (10 - 15 mm) from the ceiling and side screens of the boiler (the radiation part of the heating surface of the steam generator circuit), and the convective part of the pipe connected to it the surface of the steam generator circuit, in the form of a coil, is located behind an intermediate shielded wall, in the combustion chamber of the combustion chamber, (L.N. Sidelskovsky, V.N. Yurenev. Boiler plants of industrial enterprises. M: Energoatomizdat, 1988, p. 336 ) and continued in the form of a coil into the convection shaft of the boiler installation, and the end of the tube surface of the steam generator leaves the boiler installation in a place for convenient control of parameters, (steam) regulation and maintenance, where it is connected to the line of steam consumers and the steam line d. In other designs of boiler plants, the pipe surface of the steam generator circuit or recirculation of the coolant can be located between the screen tubes of the furnace screens, before or after them, along the perimeter of the furnace chamber, before and after the economizer, between the economizer packages, before the air heater, etc., while the pipe surface may have a different geometric shape and configuration. (For example, in the form of a spiral in cylindrical boilers, etc.).
Котельная установка может дополнительно иметь водоподготовительную установку, расположенную перед входом теплоносителя в трубную поверхность контура парообразователя или контура рециркуляции теплоносителя, снижающую жесткость и содержание кислорода в сетевой воде (теплоносителе). The boiler plant may additionally have a water treatment plant located in front of the coolant inlet to the pipe surface of the steam generator circuit or the coolant recirculation circuit, which reduces the stiffness and oxygen content in the network water (coolant).
Котельная установка может иметь две независимые параллельные трубные поверхности нагрева, одну с целью выработки пара водогрейной котельной установкой, другую - чисто рециркуляционную, нагретая вода которой направляется непосредственно в обратную линию теплосети. The boiler plant may have two independent parallel pipe heating surfaces, one for the purpose of generating steam by the boiler, and the other purely recirculated, the heated water of which is sent directly to the return line of the heating system.
Котельная установка дополнительно может иметь подающие насосы, (рабочий и резервный), покачивающие часть теплоносителя, выходящего из котла, через трубную поверхность контуров парообразователя и рециркуляции теплоносителя через котельную установку. The boiler plant may additionally have feed pumps (working and standby), swaying part of the heat carrier leaving the boiler through the pipe surface of the steam generator circuits and recirculation of the heat carrier through the boiler plant.
Котельная установка может быть устроена таким образом, что вход теплоносителя (воды) в трубную поверхность контуров парообразователя или рециркуляции теплоносителя осуществляется с конвективной части (шахты), а выход пара или перегретого теплоносителя из трубной поверхности нагрева контуров парообразователя или рециркуляции осуществляется из радиационной части (топки) котельной установки. (Движение теплоносителя противотоком, относительно движения продуктов сгорания). The boiler installation can be arranged in such a way that the coolant (water) enters the pipe surface of the steam generator circuits or the coolant recirculation from the convection part (mine), and the steam or superheated coolant leaves the pipe heating surface of the steam generator or recirculation circuits from the radiation part (furnace ) boiler installation. (The movement of the coolant countercurrent, relative to the movement of combustion products).
Котельная установка дополнительно может иметь коллекторы, как на входе теплоносителя, так и на выходе теплоносителя из трубной поверхности контуров парообразователя и рециркуляции. The boiler plant may additionally have collectors, both at the inlet of the coolant and at the outlet of the coolant from the pipe surface of the steam generator and recirculation circuits.
Котельная установка может иметь дополнительно оребренную, ошипованную, выполненную панелями с приваренными металлическими проставками между соседними трубами, трубную поверхность нагрева контуров парообразователя и рециркуляции теплоносителя. The boiler plant may have an additional finned, studded, made panels with welded metal spacers between adjacent pipes, a pipe surface for heating the steam generator circuits and coolant recirculation.
Котельная установка может иметь трубную поверхность нагрева контуров парообразователя и рециркуляции теплоносителя, изготовленную из антикоррозионного материала. The boiler plant may have a pipe surface for heating the steam generator circuits and recirculation of the coolant, made of anticorrosive material.
Котельная установка может иметь трубную поверхность нагрева контуров парообразователя и рециркуляции теплоносителя, защищенную антикоррозионным покрытием (например, оцинкованную, покрытую эмалью и т.п.). The boiler plant may have a pipe surface for heating the steam generator circuits and coolant recirculation, protected by an anti-corrosion coating (for example, galvanized, enameled, etc.).
Предлагаемая котельная установка иллюстрируется фиг. 1, на которой изображена общая принципиальная схема предлагаемого решения - как частный случай с типом котельной установки КВ-ГМ-10. The proposed boiler plant is illustrated in FIG. 1, which shows a general schematic diagram of the proposed solution - as a special case with the type of boiler plant KV-GM-10.
Конструкция предлагаемой котельной установки включает: горелочное устройство 1 топочной камеры 2 котла, боковой экран топочной камеры 3, взрывной клапан 4, коллектор 5 бокового топочного экрана 3, задний экран 6 топочной камеры 2, задний экран 7 конвективной поверхности нагрева 8 (шахты), боковой экран 9 конвективной шахты 8, промежуточную топочную экранированную стенку 10, при этом начало трубной дополнительной поверхности нагрева контура парообразователя 11 (рециркуляции теплоносителя) соединено с трубной змеевиковой поверхностью контура парообразователя 12 (рециркуляции теплоносителя), расположенной за промежуточной топочной экранированной стенкой 10 с продолжением трубной змеевиковой поверхности нагрева контура парообразователя в конвективную часть, расположенную в газоходе за котлом (шахте) и соединенной с линией выхода теплоносителя 13, которая в свою очередь соединена со сгонной линией 14, а прямая труба 15 - это выход теплоносителя (нагретой воды) из котельной установки. Заявитель поясняет, что на фиг. 1 показан продольный разрез котельной установки с размещением в ней теплообменной поверхности нагрева контура парообразователя 11, 16, 12, 17, 13, 14 (или контурами рециркуляции теплоносителя, ведь предложенный контур может работать, как в паровом режиме, так и режиме перегрева теплоносителя относительно его температуры на выходе теплоносителя из котельной установки. Причем очевидно для разъяснения замысла заявителя следует ввести дополнительные пояснения, так цифрой 16 обозначена радиационная часть поверхности нагрева контура, расположенная в топочной камере котла в 20 мм от бокового 3 и потолочного (не обозначен на фиг. 1) экранов топки, состоящая из вертикального и горизонтального участков, а цифрой 17 обозначена чисто конвективная часть поверхности контура, расположенная за котлом в конвективной шахте 8. The design of the proposed boiler installation includes: a
Часть поверхности нагрева контура парообразователя 12, расположенная в топочной камере 2 за промежуточной топочной экранированной стенкой 10, перед задним экраном 6 топочной камеры 2, хотя и расположена в топочной камере котла, но является конвективной частью поверхности нагрева контура парообразователя, т.к. защищена от радиационной энергии факела горелочного устройства промежуточной топочной экранированной стенкой 10 и лишь верхние змеевики части поверхности нагрева 12 контура парообразователя, при определенных условиях могут получать незначительное количество радиационной энергии от факела горелочного устройства 1. Part of the heating surface of the
На фиг. 2 показано, как проходит система труб контура парообразователя (или рециркуляции теплоносителя через котельную установку) в топочной камере котла КВ-ГМ-10; на этом виде схематично показано расположение контура парообразователя и элементов котельной установки с передней - фронтальной части котла. (В используемой литературе - Е. Б. Столпнер, З.Ф. Панюшева, "Справочное пособие для персонала газифицированных котельных", Л.: Недра, 1990 г. , стр. 80, рис. 4 - 15 указывается, что под номером 4 - обозначен коллектор бокового экрана; на самом деле в котлах КВ-ГМ-10-20, коллектор 4 бокового экрана расположен над топочной камерой котла, почти по центру ее продольной оси, лит. (Ю. В. Днепров, Д.Н. Смирнов, М.С. Файнштейн "Монтаж котельных установок малой, средней мощности", М. Высшая школа, 1980г., стр. 194, Рис. 156). In FIG. 2 shows how the pipe system of the steam generator circuit (or recirculation of the coolant through the boiler installation) passes in the furnace chamber of the boiler KV-GM-10; this view schematically shows the location of the steam generator circuit and elements of the boiler installation from the front - front of the boiler. (In the literature used - E. B. Stolpner, Z. F. Panyusheva, "A Reference Guide for the Personnel of Gasified Boiler Rooms", L .: Nedra, 1990, p. 80, Fig. 4-15, it is indicated that under number 4 - a side-screen collector is indicated; in fact, in KV-GM-10-20 boilers, a side-screen collector 4 is located above the combustion chamber of the boiler, almost in the center of its longitudinal axis, lit. (Yu. V. Dneprov, D.N. Smirnov , MS Fainshtein "Installation of boiler plants of small, medium power", M. Higher School, 1980, p. 194, Fig. 156).
На фиг. 2 заявитель показывает расположение трубной системы контура парообразователя 12 в топочной камере 2 котла, при этом заявитель сохраняет принятую ранее терминологию; боковой 5 (потолочный) коллектор соединен с нижним боковым 18 коллектором экранными трубами бокового топочного экрана 3, который соединяется с потолочным топочным экраном 19, а последний в свою очередь соединяется с боковым 5 (потолочным) коллектором, ввод начальной трубы системы контура парообразователя 12 располагается горизонтально или наклонно под потолочным экраном 19 котла, (на фиг. 1 при продольном разрезе котельной установки этот участок трубы не фигурирует, т.к. там его не видно), затем труба 12 контура парообразователя принимает вертикальное положение и располагается в непосредственной близости от бокового экрана 3, вне зоны распространения факела горелочного устройства (этот участок трубы 12 виден на фиг. 1), затем труба (системы) контура парообразователя принимает горизонтальное 16 положение (фиг. 1) и, будучи продлена за промежуточную топочную экранированную стенку 10 (фиг. 2), преобразуется в трубную змеевиковую поверхность нагрева 12 (фиг. 1) контура парообразователя, расположенную за промежуточной экранированной стенкой 10 (фиг. 1), откуда труба продолжается в конвективную шахту 8, где также имеет форму змеевика 17 и из конвективной шахты 8 котельной установки выходит трубный конец 13 контура парообразователя фиг. 1 (а ее начало - труба 11, фиг. 1 соединено с выходом нагретого теплоносителя из котла - труба 15). На фиг. 2 цифрой 1 обозначено место расположения горелочного устройства (амбразура). In FIG. 2, the applicant shows the location of the pipe system of the steam generator circuit 12 in the combustion chamber 2 of the boiler, while the applicant retains the previously adopted terminology; the lateral 5 (ceiling) collector is connected to the lower lateral 18 collector by screen tubes of the side combustion screen 3, which is connected to the ceiling combustion screen 19, and the latter is in turn connected to the side 5 (ceiling) collector, the input of the initial pipe of the steam generator circuit 12 is horizontally or obliquely under the ceiling screen 19 of the boiler (in Fig. 1, in a longitudinal section of the boiler installation, this section of the pipe does not appear, because it is not visible there), then the pipe 12 of the steam generator circuit takes a vertical the full position and is located in close proximity to the side screen 3, outside the zone of spread of the torch of the burner device (this section of the pipe 12 is visible in Fig. 1), then the pipe (system) of the steam generator circuit takes a horizontal 16 position (Fig. 1) and, being extended behind the intermediate furnace shielded wall 10 (Fig. 2), it is converted into a pipe coil heating surface 12 (Fig. 1) of the steam generator circuit located behind the intermediate shielded wall 10 (Fig. 1), from where the pipe continues into the convection shaft 8, where it also has the shape of a coil 17 and the pipe end 13 of the steam generator circuit of FIG. 1 (and its beginning is pipe 11, Fig. 1 is connected to the outlet of the heated coolant from the boiler - pipe 15). In FIG. 2 the
На фиг. 3 схематично изображена котельная установка с трубной конвективной системой контура парообразователя, причем трубная поверхность нагрева контура расположена в конвективной части котла КВ-ГМ-10 и в газоходе за котлом. In FIG. 3 schematically shows a boiler plant with a convection pipe system of the steam generator circuit, and the pipe heating surface of the circuit is located in the convective part of the boiler KV-GM-10 and in the flue behind the boiler.
Котельная установка содержит горелочное устройство 1, топочную камеру котла 2, промежуточную экранированную стенку 10, конвективную трубную поверхность нагрева теплоносителя в контуре парообразователя, начало которой 11 соединено с патрубком 15 выхода теплоносителя из котла, а конец 13 контура парообразователя подключается к потребителям пара (на фиг. 3 потребителя пара не показаны) и сгонной линией 14, причем основная (большая часть) трубной поверхности нагрева контура парообразователя 12, в виде змеевика, подключена противотом по отношению движения продуктов сгорания и расположена за промежуточной экранированной стенкой 10 и в газоходе за котлом (на фиг. 3 не обозначено) за разведенными трубами заднего экрана - фестоном 20, при этом часть трубной поверхности нагрева 12 проходит через экранированную конвективную шахту 8 между конвективными поверхностями нагрева 21, 22 котельной установки, а знаком 0 на фиг. 3 показана установка по умягчению воды и снижению в ней содержания кислорода, при этом на этом участке трубы установлен дополнительный насос, (обозначен H), обеспечивающий прокачивание большего количества теплоносителя и повышение его давления в контуре парообразователя или контуре рециркуляции теплоносителя. The boiler installation includes a
На фиг. 4 схематично представлена трубная поверхность нагрева контура парообразователя - радиационного типа, расположенная в топочной камере водогрейного котла КВ-ГМ-10. In FIG. 4 schematically shows the pipe surface of the heating circuit of the steam generator - radiation type, located in the combustion chamber of the boiler KV-GM-10.
Топочная камера 2 котла имеет горелочное устройство 1, промежуточную экранированную стенку 10 и трубную змеевиковую поверхность нагрева 12 контура парообразователя, расположенную перед боковым (или за боковым) экраном и над подовым (или под подовым) экраном топочной камеры 2 котла, в непосредственной близости от выше перечисленных экранов, начало трубной поверхности контура парообразователя 12 (один конец) соединен через запорный орган с выходным патрубком 15 нагретой воды (теплоносителя) из котла, другой конец - выход теплоносителя из трубной поверхности нагрева контура парообразователя 12 соединяется через запорные органы с линией (трубопроводами) 14 рециркуляции и линией потребителей пара 23 (на фиг. 4 потребители пара не показаны). The
Контуры парообразователя и рециркуляции теплоносителя через котельную установку могут быть смонтированы (установлены) и в других типах водогрейных котельных установок, а сама котельная установка может носить термин как пароводогрейная или с контуром рециркуляции теплоносителя через котельную установку. Высокая эффективность котельных установок с вышеперечисленными контурами подтверждается экономическим расчетом. The circuits of the steam generator and the recirculation of the coolant through the boiler installation can be mounted (installed) in other types of hot-water boiler plants, and the boiler plant itself can carry the term as a steam-heating system or with a recirculation circuit of the coolant through the boiler installation. The high efficiency of boiler plants with the above circuits is confirmed by economic calculation.
На фиг. 5 представлен частный случай компоновки дополнительной поверхности нагрева - контура парообразователя или контура рециркуляции теплоносителя через котельную установку с новым типом котла патент N 2029198 и экономайзера. In FIG. 5 presents a special case of the arrangement of the additional heating surface — the steam generator circuit or the coolant recirculation circuit through the boiler plant with a new type of boiler, patent N 2029198 and an economizer.
Водогрейный котел, экономайзер и трубная поверхность нагрева контура 12 расположена в радиационной и конвективной части котельной установки, входной и выходной участок трубы контура расположены в топочной камере котла 2, причем прямые трубные участки контура расположены в непосредственной близости от боковых и подового экранов и находятся вне зоны распространения факела горелочного устройства. В конвективной части змеевиковые трубы 12 поверхности нагрева контура расположены четырьмя рядами между пакетами экономайзера, при этом змеевиковые трубы контура, расположенные между пакетами экономайзера, имеют вертикальные прямые участки (т.к. трубы экономайзера в пакетах расположены горизонтально), которые расположены в вертикальной плоскости перпендикулярно движущемуся потоку продуктов сгорания. The boiler, economizer and pipe surface for
Данный частный случай расположения трубного контура имеет четыре ряда, - (конвективная часть контура), причем змеевиковые рядя, расположенные между пакетами экономайзера, имеют не менее двух прямых участков (поверхность нагрева контуров определяется теплотехническим расчетом в зависимости от многих величин и параметров эксплуатируемой котельной установки, в том числе и какой контур требуется паровой, смешенный, который может нагревать теплоноситель, проходящий через контур до газовой фазы (пар) или смешенной фазы (пар - жидкость) или чисто рециркуляционный (повышение температуры теплоносителя). This particular case of the location of the pipe circuit has four rows, - (the convective part of the circuit), and the coil series located between the economizer packages have at least two straight sections (the heating surface of the circuits is determined by the heat engineering calculation, depending on many values and parameters of the boiler plant in operation, including which circuit requires steam, mixed, which can heat the coolant passing through the circuit to the gas phase (steam) or mixed phase (steam - liquid) or pure then recirculation (increase in coolant temperature).
К общему понятию предлагаемого контура следует отнести дополнительную поверхность нагрева, размещенную в котельной установке и обогреваемую теплом от сгораемого в топке котла топлива, при этом часть теплоносителя, выходящего из котельной установки (котла), направляется в контур с целью повышения температуры входящего теплоносителя при выходе из контура, (дополнительной поверхности нагрева), причем теплоноситель на выходе из контура может находиться в разных фазах - газовой (пар), смешенной фазе (пароводяная эмульсия) и жидкостной, при этом температура входящего теплоносителя (воды) в контур ниже температуры выходящего теплоносителя из контура, т. к. поверхность нагрева контура обеспечивает наращивание температуры теплоносителя, проходящего внутри контура. The general concept of the proposed circuit should include an additional heating surface, located in the boiler plant and heated by heat from the fuel burned in the furnace of the boiler, while part of the coolant leaving the boiler plant (boiler) is directed to the circuit in order to increase the temperature of the incoming coolant when leaving circuit, (additional heating surface), and the coolant at the outlet of the circuit can be in different phases - gas (steam), mixed phase (steam-water emulsion) and liquid, at The temperature of the incoming coolant (water) into the circuit is lower than the temperature of the leaving coolant from the circuit, because the heating surface of the circuit provides an increase in the temperature of the coolant passing inside the circuit.
В конечном итоге какая бы часть теплоносителя (1% или 99% от общего выхода теплоносителя из котельной установки) не поступала в "контур нагрева теплоносителя", она в конечном итоге перемешивается с основным теплоносителем, циркулирующим в теплосети, в линии обратной теплосети и повышает температуру теплоносителя, как на входе, так и на выходе из котельной установки; причем следует учесть, что когда теплоноситель из "контура нагрева теплоносителя" выходит в газовой фазе (насыщенный или перегретый пар), то в технологических теплообменниках (например, деаэратор) пар конденсируется, отдавая свою тепловую энергию технологиям и конденсат также поступает в линию обратной теплосети с температурой 85 - 95oC, что выше температуры теплоносителя в обратной линии теплосети - 70oC (СНиП), тем самым в любом случае "контур нагрева теплоносителя" повышает температуру теплоносителя на входе и выходе из котельной установки, в целом увеличивая коэффициент использования тепла котельной установкой от сжигаемого в ней любого топлива, т. к. "контур нагрева теплоносителя" применим в котельных установках, использующих все виды топлив.Ultimately, whatever part of the coolant (1% or 99% of the total coolant exit from the boiler plant) enters the “coolant heating circuit”, it ultimately mixes with the main coolant circulating in the heating system in the return heating line and increases the temperature coolant, both at the inlet and at the outlet of the boiler installation; moreover, it should be noted that when the coolant leaves the “coolant heating circuit” in the gas phase (saturated or superheated steam), the steam condenses in the process heat exchangers (for example, a deaerator), transferring its heat energy to the technologies and the condensate also enters the return heating network with a temperature of 85 - 95 o C, which is higher than the temperature of the coolant in the return line of the heating system - 70 o C (SNiP), thereby in any case, the "coolant heating circuit" increases the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the boiler installation , on the whole, increasing the heat utilization coefficient of the boiler plant from any fuel burned in it, because the "coolant heating circuit" is applicable in boiler plants using all types of fuels.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98113044/06A RU2151948C1 (en) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | Boiler plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98113044/06A RU2151948C1 (en) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | Boiler plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98113044A RU98113044A (en) | 2000-04-27 |
| RU2151948C1 true RU2151948C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=20208147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98113044/06A RU2151948C1 (en) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | Boiler plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2151948C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507444C1 (en) * | 2010-01-15 | 2014-02-20 | Фостер Вилер Энергия Ой | Steam boiler |
| RU2697209C1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-08-13 | Максим Юрьевич Посохов | Steam generator |
-
1998
- 1998-07-02 RU RU98113044/06A patent/RU2151948C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СТОЛПНЕР Е.В. и др. Справочное пособие для персонала газифицированных котельных. - Л.: Недра, 1990, с. 80 - 81, рис. 4.15. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507444C1 (en) * | 2010-01-15 | 2014-02-20 | Фостер Вилер Энергия Ой | Steam boiler |
| US8967088B2 (en) | 2010-01-15 | 2015-03-03 | Foster Wheeler Energia Oy | Steam generation boiler |
| RU2697209C1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-08-13 | Максим Юрьевич Посохов | Steam generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2139472C1 (en) | Straight-through steam generator (versions) | |
| JP4489306B2 (en) | Fossil fuel once-through boiler | |
| JP4953506B2 (en) | Fossil fuel boiler | |
| JP3571298B2 (en) | Fossil fuel once-through boiler | |
| CN107883364A (en) | Fixed high thermal efficiency direct-flow gas injection boiler | |
| RU2151948C1 (en) | Boiler plant | |
| CA2368972C (en) | Fossil-fired continuous-flow steam generator | |
| CN110657414A (en) | Direct-flow steam generator | |
| CN201047663Y (en) | Double barrel transverse type waterpipe coke boiler | |
| CN105157228A (en) | Water-tube type central-reverse-flame and condensation integrated boiler | |
| CN205825033U (en) | High parameter garbage burning boiler with reheating | |
| CN112268270B (en) | Skid-mounted water pipe type low-nitrogen gas steam boiler | |
| CN205191536U (en) | Three channels power plant boiler suitable for 700 DEG C steam condition | |
| CN201521971U (en) | Waste liquor burning boiler | |
| CN105423268A (en) | Three-way power station boiler suitable for 700 DEG C steam parameter | |
| RU2194213C2 (en) | Cylindrical hot-water boiler plant (versions) and metal circular header | |
| CN110822402A (en) | Horizontal gas corner tube boiler | |
| CN111059546A (en) | High-parameter garbage waste heat boiler | |
| CN217441595U (en) | Novel corner tube type superheated steam water tube boiler | |
| CN210772093U (en) | Direct-flow steam generator | |
| CN213542429U (en) | Gas steam boiler | |
| CN220338426U (en) | Conduction oil steam generator | |
| CN103759239B (en) | Detachable steam generator | |
| WO2021075366A1 (en) | Boiler and power generation plant provided with same | |
| US4342286A (en) | Integral economizer steam generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040703 |