RU2159894C2 - Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it - Google Patents

Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it Download PDF

Info

Publication number
RU2159894C2
RU2159894C2 RU99102704/06A RU99102704A RU2159894C2 RU 2159894 C2 RU2159894 C2 RU 2159894C2 RU 99102704/06 A RU99102704/06 A RU 99102704/06A RU 99102704 A RU99102704 A RU 99102704A RU 2159894 C2 RU2159894 C2 RU 2159894C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
economizer
heating
heat
boiler
air
Prior art date
Application number
RU99102704/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.У. Липец
С.М. Кузнецова
Л.В. Дирина
В.В. Гордеев
цкий Д.М. Будн
Д.М. Будняцкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод"
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 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод"
Priority to RU99102704/06A priority Critical patent/RU2159894C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2159894C2 publication Critical patent/RU2159894C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: steam boilers of thermal power stations with extraction economizers. SUBSTANCE: method may be used in case of increase in heat loads of pre-peak heat-supply systems. Delivery water is heated in extraction economizer partially by exhaust heat of stack gases extracted in vicinity of boiler flue during high-temperature intervals. Water is preheated prior to being supplied to heating economizer by heat partially extracted from blast passed through air heater; thermal capacity of heating economized is enhanced by shutting off feedwater line of boiler main economizer or some of its heat-transfer surfaces. For implementing proposed method, heating economizer is installed upstream of air heater along stack-gas flow path. In the process, heated circuit of air-to-water heat exchanger is connected to pipeline passing delivery water to heating economizer; heating circuit of heat exchanger is inserted in air line passing hot blast air from air heater to boiler furnace; boiler main economizer is provided, in addition, with bypass line. EFFECT: improved thermal capacity of heating economizer. 7 cl, 5 dwg

Description

Оба объекта заявляемой группы изобретений относятся к теплоэнергетике, в частности - к паровым котлам энергетических блоков ТЭС, снабженных теплофикационным экономайзером, и направлены на повышение эффективности работы ТЭС за счет повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера и возможности ее форсирования при пиковых тепловых нагрузках в системе теплоснабжения. Both objects of the claimed group of inventions relate to the power system, in particular, to steam boilers of power units of TPPs equipped with a heating economizer, and are aimed at increasing the efficiency of TPPs by increasing the heat output of the heating economizer and the possibility of forcing it during peak heat loads in the heat supply system.

В настоящее время тепло для целей теплофикации производится, в основном, на ТЭЦ, которые в нашей стране получили широкое распространение и обеспечивают комбинированную выработку тепла и электрической энергии, а также в водогрейных котлах. При этом форсирование теплопроизводительности для покрытия пиковых тепловых нагрузок в системе теплоснабжения на ТЭЦ обеспечивается за счет установки пиковых водогрейных котлов, предполагающих выделение специальных площадей для размещения основного и вспомогательного оборудования и сжигание высококачественного топлива в топках пиковых водогрейных котлов (см. "Теплотехнический справочник, т. I, М., Энергия", 1975 г., стр. 479 - 480 - "Блок мощностью 250 МВт, рис. 9-21). Currently, heat for heating purposes is mainly produced at CHP plants, which are widely used in our country and provide combined production of heat and electric energy, as well as in hot water boilers. At the same time, the acceleration of heat production to cover peak heat loads in the heat supply system at the CHPP is ensured by installing peak hot water boilers, which require the allocation of special areas to accommodate the main and auxiliary equipment and burning high-quality fuel in the furnaces of the peak hot water boilers (see "Heat Engineering Manual, t. I, M., Energy ", 1975, pp. 479 - 480 -" Block with a capacity of 250 MW, Fig. 9-21).

Как известно, производство на ТЭЦ электрической энергии на тепловом потреблении чрезвычайно выгодно, поскольку тепло получается при конденсации пара, который в противном случае сбрасывается в конденсатор турбины. Если при этом считать затраты топлива на производство тепла по его теплотворной способности, то затраты остального топлива на производство электрической энергии оказываются почти вдвое меньше, чем на конденсационной электростанции. Производство тепла в водогрейных котлах, по сравнению с его производством на ТЭЦ, неэффективно, поскольку все получаемое тепло производится за счет сжигания высококачественного топлива в топках водогрейных котлов, имеющих относительно низкий КПД. As you know, the production of electric energy at heat and power plants for heat consumption is extremely beneficial, since heat is produced by condensation of steam, which otherwise is discharged into the turbine condenser. If we take into account the fuel costs for heat production by its calorific value, then the rest of the fuel costs for the production of electric energy turn out to be almost half as much as in a condensation power plant. The heat production in hot water boilers, compared with its production at thermal power plants, is inefficient, since all the heat produced is produced by burning high-quality fuel in the furnaces of hot water boilers, which have a relatively low efficiency.

При всей привлекательности технологии комбинированной выработки тепла и электрической энергии на ТЭЦ она имеет и свои недостатки:
- указанные достоинства ТЭЦ имеют место только в отопительный период (около семи месяцев в году), в остальное время турбины ТЭЦ работают даже менее экономично, чем турбины конденсационных электрических станций;
- в отопительный период электрическая мощность турбин ТЭЦ снижается (например, для турбины Т-250-с 300 МВт до 250 МВт), и принципиально эта потеря мощности должна компенсироваться строительством дополнительных энергогенерирующих мощностей;
- при необходимости снижения производства электрической энергии (при снижении электрической нагрузки) неизбежно падает и производство тепла, хотя тепловая нагрузка может сохраняться или даже возрастать (ночи, выходные дни, праздники);
- в случае дальнего теплоснабжения (значительного удаления от ТЭЦ потребителя тепла) необходимо повышение температуры прямой сетевой воды, что снижает экономичность производства тепла на ТЭЦ.
With all the attractiveness of the technology of combined heat and power generation at a thermal power plant, it also has its drawbacks:
- the indicated advantages of CHPPs take place only in the heating period (about seven months a year), the rest of the time turbines of CHPPs operate even less economically than turbines of condensing power plants;
- during the heating period, the electric power of the CHP turbines decreases (for example, for the T-250-turbine from 300 MW to 250 MW), and in principle this loss of power should be compensated by the construction of additional energy-generating capacities;
- if it is necessary to reduce the production of electric energy (while reducing the electric load), heat production will inevitably decrease, although the heat load may persist or even increase (nights, weekends, holidays);
- in the case of distant heat supply (a significant distance from the heat consumer's CHP), it is necessary to increase the temperature of direct network water, which reduces the cost-effectiveness of heat production at CHP.

По указанным причинам задача повышения эффективности тепловых электростанций за счет одновременной выработки на них электрической энергии и тепла для целей теплофикации в теплоэнергетике возникла уже давно, и попытки ее решения осуществлялись в разных странах, в том числе и в СССР. Как известно, повышение эффективности тепловых электростанций можно добиться увеличением отбора от них за счет дополнения отбора тепла от турбины отбором тепла от котлов. Наиболее близким к заявляемому способу отбора тепла от парового котла ТЭЦ является способ отбора тепла за счет утилизации тепла уходящих дымовых газов, т. е. без дополнительных затрат топлива, что обеспечивает максимальную экономичность. Этот способ был реализован в паровом котле ТЭЦ, содержащем размещенные в выходной части газохода основной котельный экономайзер, воздухоподогреватель и установленный за воздухоподогревателем по ходу дымовых газов теплофикационный экономайзер (см. Л.Б. Кроль, И.Н. Розенгауз, "Конвективные элементы мощных котельных агрегатов", М., "Энергия", 1976 г., стр. 88, рис. 3-23). For these reasons, the task of increasing the efficiency of thermal power plants by simultaneously generating electric energy and heat on them for the purpose of heating in the power industry arose long ago, and attempts to solve it were carried out in different countries, including the USSR. As you know, increasing the efficiency of thermal power plants can be achieved by increasing the selection from them by supplementing the selection of heat from the turbine by taking heat from the boilers. Closest to the claimed method of heat removal from a steam boiler of a thermal power plant is a method of heat extraction by utilizing the heat of the exhaust flue gases, i.e., without additional fuel costs, which ensures maximum efficiency. This method was implemented in a steam boiler of a thermal power plant containing the main boiler economizer, an air heater, and a heating economizer installed behind the air heater along the flue gas (see LB Krol, I.N. Rosenhaus, "Convective elements of high-power boiler houses aggregates ", M.," Energy ", 1976, p. 88, Fig. 3-23).

Однако такой способ отбора тепла от парового котла ТЭС и паровой котел для осуществления этого способа при их высокой экономичности имеют ряд существенных недостатков:
- величина отбора тепла весьма ограничена и определяется предельными возможностями понижения температуры уходящих дымовых газов по условиям коррозии газоходов и дымовой трубы;
- температура нагрева воды в теплофикационном экономайзере, установленном после воздухоподогревателя, ограничена температурой газов на выходе из последнего;
- при ограниченном теплосъеме поверхность нагрева теплофикационного экономайзера непомерно велика из-за малого температурного напора, что требует значительных затрат металла и средств на изготовление такого экономайзера, т.е. значительных капиталовложений;
- устанавливаемый после воздухоподогревателя по ходу дымовых газов теплофикационный экономайзер недостаточно надежен и долговечен по условиям низкотемпературной коррозии и забивания из-за невозможности (по условиям температурного напора) достаточного предварительного подогрева воды на входе.
However, this method of heat removal from the steam boiler of thermal power plants and the steam boiler for the implementation of this method with their high efficiency have a number of significant disadvantages:
- the amount of heat extraction is very limited and is determined by the extreme possibilities of lowering the temperature of the exhaust flue gases under the conditions of corrosion of the flues and chimney;
- the temperature of water heating in the heating economizer installed after the air heater is limited by the temperature of the gases at the outlet of the latter;
- with limited heat removal, the heating surface of the heating economizer is prohibitively large due to the low temperature pressure, which requires significant metal and funds for the manufacture of such an economizer, i.e. significant investment;
- the heat-recovery economizer installed after the air heater along the flue gas is not reliable and durable under the conditions of low-temperature corrosion and clogging due to the impossibility (under the conditions of temperature pressure) of sufficient preliminary heating of the inlet water.

По указанным причинам установка низкотемпературного теплофикационного экономайзера в паровых котлах ТЭС (после воздухоподогревателя) с целью утилизации тепла уходящих дымовых газов при высокой экономичности такой компоновки теплообменников оказывается малоэффективной и в мировой энергетике распространения не получила. For these reasons, the installation of a low-temperature heating economizer in steam boilers of thermal power plants (after an air heater) with the aim of utilizing the heat of the exhaust flue gases with high efficiency, such a layout of heat exchangers is ineffective and has not received wide distribution in the world energy industry.

Оба объекта данного изобретения направлены на решение единой технической задачи - повышение эффективности работы ТЭС за счет увеличения отбора тепла от парового котла, например, для целей теплофикации и при их совместном использовании обеспечивают получение единого результата - необходимого нагрева сетевой воды в системе теплоснабжения при частичной утилизации тепла дымовых газов, но существенном снижении металлоемкости и затрат на изготовление теплофикационного экономайзера при одновременном повышении надежности и долговечности последнего в эксплуатации за счет возможности необходимого предварительного подогрева подаваемой в него сетевой воды, а также возможность формировать теплопроизводительность теплофикационного экономайзера для покрытия пиковых тепловых нагрузок в системе теплоснабжения. Both objects of this invention are aimed at solving a single technical problem - increasing the efficiency of TPPs by increasing the heat removal from the steam boiler, for example, for heating purposes and when used together, they provide a single result - the necessary heating of the network water in the heat supply system with partial heat recovery flue gases, but a significant reduction in metal consumption and the cost of manufacturing a heating economizer while improving reliability and durability the last one in operation due to the possible need for preheating feed him water network, and the ability to form a thermal output of heating economizer to cover peak heat load in the heating system.

Указанный выше единый результат по объекту данного изобретения - способу отбора тепла от парового котла ТЭС - достигается тем, что при осуществлении способа отбора тепла за счет утилизации тепла дымовых газов, например, для нагрева сетевой воды в теплофикационном теплообменнике в соответствии с данным изобретением осуществляют частичную утилизацию тепла дымовых газов, но отбор тепла для требуемого нагрева сетевой воды в системе теплоснабжения выполняют в зоне газохода парового котла с повышенным температурным потенциалом дымовых газов преимущественно перед воздухоподогревателем. The above single result on the object of the present invention - the method of heat removal from the steam boiler of thermal power plants - is achieved by the fact that when implementing the method of heat extraction by utilizing the heat of flue gases, for example, to heat the network water in a heat exchanger in accordance with this invention, partial utilization is carried out flue gas heat, but heat is taken for the required heating of the mains water in the heat supply system in the flue zone of a steam boiler with an increased temperature potential of flue gas in predominantly in front of the air heater.

Поскольку температура дымовых газов перед воздухоподогревателем достаточно высока, от них можно отобрать большое количество высокотемпературного тепла и обеспечить требуемый нагрев сетевой воды в системе теплоснабжения. Использование рассматриваемого объекта изобретения - способа - только в этой его части даже при большом отборе тепла позволит существенно уменьшить поверхность нагрева теплофикационного экономайзера вследствие большого температурного напора, а значит, и существенно уменьшить его металлоемкость и затраты на изготовление. Кроме того, отбор большого количества тепла вызовет дополнительное охлаждение дымовых газов и повышение их температуры после воздухоподогревателя, что повысит экономичность работы парового котла ТЭС. Однако отбираемое у дымовых газов тепло в этой зоне газохода для нагрева сетевой воды не полностью утилизационное и требует некоторых дополнительных затрат топлива. Согласно проведенным исследованиям эффективность отбора тепла от дымовых газов при установке теплофикационного экономайзера перед воздухоподогревателем может достигать 50%, т.е. примерно половина отбираемого у дымовых газов тепла на нагрев сетевой воды требует покрытия соответствующим увеличением расхода топлива в котел. И тем не менее расход топлива на производство тепла в этом случае на 30-50% меньше, чем в обычном газомазутном пиковом водогрейном котле, не требуется дополнительных затрат на приобретение основного и вспомогательного оборудования таких котлов и выделения специальных площадей в помещениях ТЭС для его монтажа и обслуживания. Наконец, реализация рассматриваемого объекта изобретения - способа - в этой его части позволяет осуществить необходимый предварительный подогрев сетевой воды перед подачей ее в теплофикационный экономайзер, что повысит его надежность и долговечность в эксплуатации по условиям низкотемпературной коррозии и забиваемости. Предварительный подогрев сетевой воды перед ее подачей в теплофикационный экономайзер до температуры выше точки росы дымовых газов парового котла ТЭС может быть осуществлен с помощью известных в технике средств и приемов. Since the temperature of the flue gases in front of the air heater is high enough, a large amount of high-temperature heat can be taken from them and the required heating of the network water in the heat supply system can be provided. The use of the object of the invention under consideration - the method - only in this part, even with large heat removal, will significantly reduce the heating surface of the heating economizer due to the large temperature head, and hence significantly reduce its metal consumption and manufacturing costs. In addition, the selection of a large amount of heat will cause additional cooling of the flue gases and an increase in their temperature after the air heater, which will increase the efficiency of the steam boiler of the TPP. However, the heat taken from the flue gases in this zone of the gas duct for heating the network water is not completely utilizing and requires some additional fuel costs. According to studies, the efficiency of heat extraction from flue gases when installing a heating economizer in front of an air heater can reach 50%, i.e. approximately half of the heat taken from the flue gases for heating the mains water requires coverage with a corresponding increase in fuel consumption in the boiler. Nevertheless, the fuel consumption for heat production in this case is 30–50% less than in a conventional gas-oil peak boiler, no additional costs are required for the purchase of the main and auxiliary equipment of such boilers and the allocation of special areas in the TPP premises for its installation and service. Finally, the implementation of the object of the invention under consideration - the method - in this part allows the necessary preliminary heating of the network water before it is fed to the heating economizer, which will increase its reliability and durability in operation under conditions of low-temperature corrosion and clogging. Preheating of the network water before it is fed to the heating economizer to a temperature above the dew point of the flue gases of the steam boiler of a TPP can be carried out using methods and techniques known in the art.

Однако эффективность предварительного подогрева сетевой воды перед ее подачей в теплофикационный экономайзер может быть существенно повышена, если такой подогрев осуществить за счет частичного отбора тепла у дутьевого воздуха после его нагрева в воздухоподогревателе. При этом температура подаваемого в топку парового котла дутьевого воздуха будет несколько снижена, что при сжигании в паровом котле газа или мазута существенно уменьшит выброс в атмосферу оксидов азота и улучшит экологическую обстановку в районе расположения станции или уменьшит затраты на очистку уходящих дымовых газов, а при сжигании в котле ТЭС шлакующих топлив уменьшит опасность шлакования топки и затраты на ее очистку от отложений. However, the efficiency of preheating network water before it is fed to the cogeneration economizer can be significantly improved if such heating is achieved through partial heat removal from the blast air after it is heated in the air heater. At the same time, the temperature of the blast air supplied to the furnace of the steam boiler will be slightly reduced, which, when burning gas or fuel oil in the steam boiler, will significantly reduce the emission of nitrogen oxides into the atmosphere and improve the environmental situation in the area of the station or reduce the cost of cleaning the flue gases, and when burning in the boiler of a thermal power plant, slagging fuels will reduce the danger of slagging of the furnace and the cost of cleaning it from deposits.

Наконец, отбор тепла от дымовых газов в зоне газохода парового котла ТЭС воздухоподогревателем для нагрева сетевой воды позволит повысить эффективность работы ТЭС при осуществлении заявляемого способа за счет возможности формирования теплопроизводительности теплофикационного экономайзера для покрытия пиковых тепловых нагрузок в системе теплоснабжения без использования дополнительных теплогенераторов (пиковых водогрейных котлов). Для этого на время покрытия пиковых тепловых нагрузок основной котельный экономайзер отключают путем подачи питательной воды из системы регенеративного подогрева непосредственно в экраны топки парового котла, минуя основной котельный экономайзер. Finally, the selection of heat from the flue gases in the flue gas zone of the steam boiler of a TPP with an air heater for heating network water will increase the efficiency of the TPP during the implementation of the proposed method due to the possibility of forming the heat output of the heating economizer to cover peak heat loads in the heat supply system without the use of additional heat generators (peak boilers ) To do this, while covering peak heat loads, the main boiler economizer is turned off by supplying feed water from the regenerative heating system directly to the furnace screens of the steam boiler, bypassing the main boiler economizer.

Отключение котельного экономайзера по питательной воде исключает охлаждение в нем дымовых газов, и их температура перед теплофикационным экономайзером существенно повышается, позволяя повысить его теплопроизводительность и увеличить отбор тепла от дымовых газов без ущерба для работы воздухоподогревателя. Такое форсирование теплопроизводительности теплофикационного экономайзера может, например, достигать 100 Гкал/ч для парового котла паропроизводительностью 1000 т/ч, хотя при этом оно сопровождается снижением тепловой эффективности утилизации тепла дымовых газов до 10-20%. Turning off the boiler economizer for feed water eliminates the cooling of the flue gas in it, and their temperature in front of the heating economizer significantly increases, allowing it to increase its heat output and increase the heat extraction from flue gases without affecting the operation of the air heater. Such a boost in the heat output of the heating economizer can, for example, reach 100 Gcal / h for a steam boiler with a steam capacity of 1000 t / h, although this is accompanied by a decrease in the thermal efficiency of flue gas heat recovery by 10-20%.

Необходимо отметить, что такой значительный теплоотбор от парового котла сопоставим с отбором тепла от турбины, который, например, в турбине Т-250, работающей в блоке с котлом паропроизводительностью 1000 т/ч, составляет примерно 360 Гкал/ч, но в отличие от турбинного отбора тепла, сопровождающегося потерей электрической мощности до 50 МВт, отбор тепла от котла не влияет на электрическую мощность блока. В этом плане отбор тепла от дымовых газов в паровом котле превосходит отбор пара от турбины по экономическим соображениям. It should be noted that such a significant heat removal from a steam boiler is comparable to heat removal from a turbine, which, for example, in a T-250 turbine operating in a unit with a boiler with a steam capacity of 1000 t / h, is approximately 360 Gcal / h, but unlike a turbine heat extraction, accompanied by loss of electrical power up to 50 MW, heat extraction from the boiler does not affect the electrical power of the unit. In this regard, the extraction of heat from flue gases in a steam boiler is superior to the extraction of steam from a turbine for economic reasons.

Реализация первого из заявляемых объектов данного изобретения - способа отбора тепла от парового котла ТЭС - с получением указанного выше единого технического результата может быть обеспечена при одновременной реализации и второго из заявляемых объектов - парового котла ТЭС. Основной особенностью заявляемого парового котла ТЭС, содержащего размещенные в выходной части его газохода основной котельный экономайзер, воздухоподогреватель и теплофикационный экономайзер, является то, что теплофикационный экономайзер установлен перед воздухоподогревателем по ходу дымовых газов. Другой особенностью заявляемого парового котла ТЭС является то, что в трубопровод подвода сетевой воды в теплофикационный экономайзер включен нагреваемый контур воздуховодяного теплообменника, греющий контур которого включен в рассечку воздухопровода подачи в топку котла горячего дутьевого воздуха от воздухоподогревателя. The implementation of the first of the claimed objects of this invention - a method of heat removal from a steam boiler of thermal power plants - with the receipt of the above single technical result can be achieved with the simultaneous implementation of the second of the claimed objects - steam boiler of thermal power plants. The main feature of the inventive steam boiler of thermal power plants containing the main boiler economizer, an air heater and a heating economizer located in the outlet of its gas duct is that the heating economizer is installed in front of the air heater along the flue gas path. Another feature of the inventive steam boiler of a thermal power plant is that a heating circuit of an air-water heat exchanger is included in the network water supply pipe to the heating economizer, the heating circuit of which is included in the cut of the air pipe supplying hot blast air to the boiler furnace from the air heater.

Кроме указанного ранее эффекта, использование в качестве греющей среды чистого дутьевого воздуха, подаваемого в топку котла от воздухоподогревателя, позволяет изготовить высокоэффективный воздуховодяной теплообменник из оребренных труб с высоким коэффициентом оребрения. In addition to the previously indicated effect, the use of clean blowing air supplied to the boiler furnace from the air heater as a heating medium allows the manufacture of a highly efficient air-duct heat exchanger from finned tubes with a high finning coefficient.

Наконец, еще одной особенностью рассматриваемого заявляемого объекта данного изобретения - парового котла ТЭС, позволяющей осуществить возможность форсирования теплопроизводительности теплофикационного экономайзера, является то, что основной котельный экономайзер дополнительно оборудован байпасным трубопроводом с запорными задвижками на упомянутом байпасном трубопроводе и трубопроводах подвода и отвода питательной воды в котельный экономайзер и дренажной системой. Однако потребность повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера для покрытия увеличения тепловой нагрузки в разные периоды отопительного сезона может значительно отличаться, и полное отключение основного котельного экономайзера может быть нерациональным. Для возможности ступенчатого повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера достаточно обеспечить возможность последовательного отключения по питательной воде отдельных секций поверхностей нагрева основного котельного экономайзера, вплоть до полного его отключения. Для этого секции поверхностей нагрева основного котельного экономайзера, последовательно включенные между собой по питательной воде промежуточными соединительными трубопроводами и в обратном порядке размещенные в газоходе котла по ходу дымовых газов, должны быть снабжены запорными задвижками на промежуточных соединительных трубопроводах и, начиная со второй секции, дополнительно подключены к трубопроводу подвода питательной воды через запорную задвижку. Для упрощения слива питательной воды на выходе каждой секции целесообразно установить воздушный вентиль. Finally, another feature of the claimed inventive object of this invention is a steam boiler of thermal power plants, which makes it possible to force the heating capacity of the heating economizer, is that the main boiler economizer is additionally equipped with a bypass pipeline with shutoff valves on the bypass pipeline and pipelines for supplying and discharging feed water to the boiler room economizer and drainage system. However, the need to increase the heat output of the heating economizer to cover the increase in the heat load at different periods of the heating season can differ significantly, and the complete shutdown of the main boiler economizer can be irrational. For the possibility of a stepwise increase in the heat output of the heating economizer, it is sufficient to ensure the possibility of sequentially switching off individual sections of the heating surfaces of the main boiler economizer through feedwater, up to its complete shutdown. For this, sections of the heating surfaces of the main boiler economizer, sequentially connected to each other through feed water by intermediate connecting pipelines and in the reverse order placed in the boiler duct along the flue gas, must be equipped with shut-off valves on the intermediate connecting pipelines and, starting from the second section, additionally connected to the feed water supply line through the gate valve. To simplify the discharge of feed water at the outlet of each section, it is advisable to install an air valve.

Заявляемая группа объектов данного изобретения соответствует требованию единства изобретения, поскольку разные объекты в этой группе образуют единый изобретательский замысел, причем один из заявляемых объектов группы - паровой котел ТЭС - предназначен для осуществления другого заявляемого объекта группы - способа отбора тепла от парового котла ТЭС, при этом оба объекта направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата. The claimed group of objects of this invention meets the requirement of the unity of the invention, since different objects in this group form a single inventive concept, and one of the claimed objects of the group - steam boiler TPP - is designed to implement the other claimed object of the group - the method of heat removal from the steam boiler of TPP, both objects are aimed at solving the same problem with obtaining a single technical result.

Проведенный заявителем анализ уровня техники по доступным источникам информации, содержащим сведения об аналогах заявляемой группы объектов, не позволил выявить их аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам как способа, так и устройства заявляемой группы объектов. Выявленные из числа аналогов заявляемой группы объектов данного изобретения их прототипы являются наиболее близкими по совокупности существенных признаков, что позволило выявить существенные отличительные признаки каждого из заявляемых объектов по отношению к создаваемому техническому результату, которые отражены в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant on available sources of information containing information about analogues of the claimed group of objects did not allow to identify their analogues, characterized by signs that are identical to all the essential signs of both the method and device of the claimed group of objects. Identified from among the analogues of the claimed group of objects of this invention, their prototypes are the closest in the aggregate of essential features, which made it possible to identify the essential distinguishing features of each of the claimed objects in relation to the created technical result, which are reflected in the claims.

Следовательно, каждый из заявляемых объектов данного изобретения соответствует условию "новизна". Therefore, each of the claimed objects of this invention meets the condition of "novelty."

Дополнительный поиск известных решений в этой же и в смежных областях техники не выявил известность использования отличительных признаков обоих объектов данного изобретения для решения аналогичных задач или достижения таких же результатов. Результаты поиска также показали, что каждый из объектов данного изобретения не вытекает для специалиста явным образом из достигнутого уровня техники. An additional search for known solutions in the same and related fields of technology did not reveal the popularity of using the distinguishing features of both objects of this invention to solve similar problems or achieve the same results. The search results also showed that each of the objects of the present invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist.

Следовательно, каждый из заявляемых объектов данного изобретения соответствует условию "Изобретательский уровень". Therefore, each of the claimed objects of this invention meets the condition of "Inventive step".

Сущность изобретения поясняют приводимые ниже описания конкретных примеров его осуществления, которые не исключают и другие варианты осуществления изобретения в пределах формулы, а также чертежи, на которых представлены:
- на фиг. 1 - схема расположения теплообменных поверхностей в выходной части газохода парового котла ТЭС для осуществления заявляемого способа, вариант с трубчатым воздухоподогревателем;
- на фиг. 2 - схема по фиг. 1 с воздуховодяным теплообменником, нагреваемый контур которого включен в трубопровод подачи сетевой воды в теплофикационный экономайзер, а греющий - в воздухопровод отвода дутьевого воздуха из воздухоподогревателя в котел;
- на фиг. 3 - схема по фиг. 2, вариант с регенеративным воздухоподогревателем;
- на фиг. 4 - схема по фиг. 3 (или фиг. 2) с байпасным трубопроводом основного котельного экономайзера;
- на фиг. 5 - вариант схемы хвостовой части парового котла ТЭС по фиг. 4, позволяющий осуществлять последовательное отключение секций основного котельного экономайзера.
The invention is illustrated by the following descriptions of specific examples of its implementation, which do not exclude other embodiments of the invention within the claims, as well as the drawings, on which:
- in FIG. 1 is a diagram of the location of heat exchange surfaces in the outlet of the flue of a steam boiler of a TPP for implementing the inventive method, an option with a tubular air heater;
- in FIG. 2 is a diagram of FIG. 1 with an air-to-water heat exchanger, the heated circuit of which is included in the pipeline for supplying network water to the heating economizer, and the heating circuit in the air pipe for removing blast air from the air heater to the boiler;
- in FIG. 3 is a diagram of FIG. 2, a variant with a regenerative air heater;
- in FIG. 4 is a diagram of FIG. 3 (or FIG. 2) with a bypass line of the main boiler economizer;
- in FIG. 5 is a variant of the scheme of the tail of the steam boiler of the TPP of FIG. 4, allowing sequential shutdown of sections of the main boiler economizer.

Заявляемый способ отбора тепла от парового котла ТЭС может быть реализован с разной степенью эффективности по одной из рассматриваемых ниже схем парового котла с предлагаемым новым расположением теплообменного оборудования в выходной части газохода котла и органов управления. The inventive method of heat extraction from a steam boiler of a thermal power plant can be implemented with varying degrees of efficiency according to one of the schemes of a steam boiler considered below with the proposed new arrangement of heat exchange equipment in the outlet part of the boiler duct and controls.

В общем виде паровой котел ТЭС включает (см. фиг. 1) установленные в выходной части газохода 1 теплообменные поверхности основного котельного экономайзера 2 с трубопроводом 3 подвода питательной воды из системы регенеративного подогрева турбоустановки (не показана) и трубопроводом 4 отвода питательной воды в экраны топки котла (не показаны). Одна из особенностей предлагаемого парового котла состоит в том, что за котельным экономайзером 2 по ходу дымовых газов установлен теплофикационный экономайзер 5, являющийся при такой его установке высокотемпературным (ВТЭ), для нагрева сетевой воды системы теплоснабжения, подвод которой выполнен по трубопроводу 6, а отвод - по трубопроводу 7. Далее в газоходе 1 установлен воздухоподогреватель, например секции 8 трубчатого воздухоподогревателя. Подвод дутьевого воздуха выполнен дутьевым вентилятором 9 по воздухопроводу 10, на котором может быть установлен калорифер 11 для предварительного подогрева дутьевого воздуха. Секции 8 ТВП последовательно соединены между собой по ходу воздуха перепускным коробом 12 (или коробами, если секций больше двух). Отвод нагретого воздуха выполнен по воздухопроводу 13. In general, the steam boiler of a TPP includes (see Fig. 1) the heat exchange surfaces of the main boiler economizer 2 installed in the outlet part of the gas duct 1 with a pipe 3 for supplying feed water from a regenerative heating system of a turbine unit (not shown) and a pipe 4 for feeding feed water to the furnace screens boiler (not shown). One of the features of the proposed steam boiler is that behind the boiler economizer 2, a heating economizer 5 is installed along the flue gas, which is high-temperature (VTE) in such an installation, for heating the network water of the heat supply system, the supply of which is made through pipeline 6, and the outlet - through the pipe 7. Next, in the duct 1 is installed an air heater, for example section 8 of the tubular air heater. The supply of blast air is made by a blow fan 9 through an air duct 10, on which a heater 11 can be installed for preheating the blast air. Section 8 of the TVP is connected in series with each other along the air bypass box 12 (or boxes, if there are more than two sections). The removal of heated air is made through the air pipe 13.

Установка теплофикационного экономайзера 5 в зоне повышенного температурного потенциала позволяет реализовать заявляемый способ - обеспечить необходимый отбор тепла для требуемого нагрева сетевой воды, подаваемой в систему теплоснабжения, за счет повышенной теплопроизводительности теплофикационного экономайзера 5 и его эффективность, хотя и при меньшей доле утилизации дымовых газов, т.е. при меньшей экономичности, чем в случае тривиальной установки теплофикационного экономайзера за воздухоподогревателем. The installation of cogeneration economizer 5 in the zone of high temperature potential allows us to implement the inventive method - to provide the necessary heat selection for the required heating of the network water supplied to the heat supply system, due to the increased heat production of cogeneration economizer 5 and its efficiency, although with a smaller fraction of flue gas utilization, t .e. at lower efficiency than in the case of the trivial installation of a heating economizer behind an air heater.

Другой особенностью заявляемого парового котла ТЭС, обеспечивающей повышение его эффективности, является то, что в воздухопровод 13 отвода горячего воздуха из воздухоподогревателя включен греющий контур охладителя дутьевого воздуха (ОДВ) - воздуховодяного теплообменника 14, нагреваемый контур которого влюкчен в трубопровод 6 подвода сетевой воды в теплофикационный экономайзер 5 (см. фиг. 2). Паровой котел ТЭС по фиг. 1 или фиг. 2 может быть оборудован регенеративным воздухоподогревателем 15 (РВП) вместо установки секций 8 ТВП, как показано на фигурах 3, 4, 5. Another feature of the inventive steam boiler of a thermal power plant, which increases its efficiency, is that a heating circuit of a blast air cooler (ODV) is included in the air duct 13 for discharging hot air from the air heater — an air-water heat exchanger 14, the heated circuit of which is plugged into the network supply pipe 6 to the heating economizer 5 (see Fig. 2). The steam boiler of the TPP of FIG. 1 or FIG. 2 can be equipped with a regenerative air heater 15 (RVP) instead of installing sections 8 of the TVP, as shown in figures 3, 4, 5.

Независимо от вида используемого воздухоподогревателя основной котельный экономайзер 2 парового котла ТЭС может быть оснащен запорными задвижками 16 и 17 воды, а сами указанные трубопроводы могут быть соединены между собой байпасным трубопроводом 18 питательной воды с запорной задвижкой 19, как показано на фиг. 4. Это позволит выключать из работы основной котельный экономайзер 2 осуществлением подачи питательной воды из системы ее регенеративного подогрева непосредственно в экраны топки котла, минуя котельный экономайзер 2. Для слива, при необходимости, питательной воды из поверхностей нагрева котельного экономайзера 2 он может быть оборудован сливной запорной задвижкой 20 и воздушным вентилем 21 для впуска атмосферного воздуха или его выпуска соответственно при сливе питательной воды или заполнении ею поверхностей нагрева экономайзера 2 перед его включением в работу. Regardless of the type of air heater used, the main boiler economizer 2 of the TPP steam boiler can be equipped with shut-off valves 16 and 17 of the water, and these pipelines themselves can be interconnected by bypass pipe 18 of the feed water with a shut-off valve 19, as shown in FIG. 4. This will allow the main boiler economizer 2 to be switched off from operation by supplying feed water from the regenerative heating system directly to the boiler furnace screens, bypassing the boiler economizer 2. To drain, if necessary, the feed water from the heating surfaces of the boiler economizer 2, it can be equipped with a drain shut-off valve 20 and air valve 21 for the inlet of atmospheric air or its release, respectively, when draining the feed water or filling it with the heating surfaces of the economizer 2 before its inclusion in the work.

Котельный экономайзер 2 может состоять из нескольких пакетов или секций поверхностей нагрева, например из трех, как показано на фиг. 5, при этом секции 2 "а", 2 "б" и 2 "в" последовательно включены между собой по питательной воде промежуточными соединительными трубопроводами 22 и 23 и в обратном порядке размещены в газоходе парового котла по ходу дымовых газов. Для обеспечения возможности последовательности включения секций котельного экономайзера 2 по мере возрастания тепловой нагрузки в системе теплоснабжения и соответствующего повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера 5 на промежуточных соединительных трубопроводах 22 и 23 установлены запорные задвижки 24 и 25, перед которыми могут быть включены воздушные вентили 26 и 27, а вход секций 2 "б" и 2 "в" основного котельного экономайзера дополнительно через запорные задвижки 28 и 29 подключен к трубопроводу 3 подвода питательной воды из системы регенеративного подогрева. The boiler economizer 2 may consist of several packages or sections of heating surfaces, for example, of three, as shown in FIG. 5, wherein sections 2 "a", 2 "b" and 2 "c" are connected in series with each other via feed water by intermediate connecting pipelines 22 and 23 and are placed in the reverse order in the gas duct of the steam boiler along the flue gases. To ensure that the sections of the boiler economizer 2 can be switched on as the heat load in the heat supply system increases and the heat production of the heating economizer 5 increases accordingly, shutoff valves 24 and 25 are installed on the intermediate connecting pipelines 22 and 23, in front of which the air valves 26 and 27 can be connected, and the input of sections 2 "b" and 2 "into the" main boiler economizer is additionally connected through the shutter valves 28 and 29 to the supply pipe 3 water from the regenerative heating system.

Указанные особенности выполнения парового котла ТЭС определяют и особенности его работы, позволяющие реализовать заявляемый способ отбора тепла от парового котла, которые заключаются в следующем. These features of the steam boiler TPP and determine the features of its operation, allowing to implement the inventive method of heat removal from the steam boiler, which are as follows.

Дымовые газы, поступающие в выходной участок газохода 1, омывают теплообменные поверхности основного котельного экономайзера 2 и отдают часть тепла для заданного нагрева питательной воды, которая в котельный экономайзер 2 поступает из системы регенеративного подогрева турбоустановки по трубопроводу 3 и отводится в экраны топки котла по трубопроводу 4. При этом (см. также фиг. 4 и фиг. 5) задвижки 16 и 17 на трубопроводе 3 и трубопроводе 4 подвода и отвода питательной воды соответственно должны быть открыты, а запорная задвижка 19 на байпасном трубопроводе 18, сливная запорная задвижка 20 и воздушный вентиль 21 на выходе из поверхностей нагрева основного котельного экономайзера 2 закрыты. В схеме парового котла по фиг. 5 запорные задвижки 24 и 25 на соединительных трубопроводах 22 и 23 должны быть открыты, воздушные вентили 26 и 27 и запорные задвижки 28 и 29 закрыты. Далее дымовые газы проходят через теплофикационный экономайзер 5, отдавая тепло проходящей через его поверхности нагрева сетевой воде системы теплоснабжения. Обратная сетевая вода из системы теплоснабжения подается по трубопроводу 6 через нагреваемый контур воздуховодяного теплообменника 14, в котором нагревается до температуры выше точки росы дымовых газов парового котла, в теплофикационном экономайзере 5 нагревается до требуемой температуры за счет тепла дымовых газов и по отводящему трубопроводу 7 направляется потребителям в систему теплоснабжения. Пройдя через теплофикационный экономайзер 5 дополнительно охлажденные в нем дымовые газы поступают в воздухоподогреватель (в секции 8 ТВП по фиг. 1 и фиг. 2 или в РВП в схемах по фиг. 3-5), в котором отдают тепло для нагрева дутьевого воздуха, после чего по отводящему газоходу поступают в дымовую трубу и выбрасываются в атмосферу. При необходимости уходящие дымовые газы подвергают очистке. Дутьевой воздух для нагрева подается в воздухоподогреватель дутьевым вентилятором 9 по воздухопроводу 10. Для ограничения возможного снижения температуры уходящих дымовых газов по условиям низкотемпературной коррозии отводящего газохода и дымовой трубы дутьевой воздух перед подачей в воздухоподогреватель может быть предварительно подогрет одним из известных способов, например с помощью калорифера 11 на воздуховоде 10 перед воздухоподогревателем. Нагретый в воздухоподогревателе воздух по отводящему воздухопроводу 13 подается в топку котла и на другие технологические нужды. При работе теплофикационного экономайзера 5 (в отопительный период или в другое время для решения других проблем) предварительный подогрев подаваемой в него воды предусмотрен в воздуховодяном теплообменнике 14, греющий контур которого включен в рассечку воздухопровода 12 отвода нагретого в воздухоподогревателе воздуха. За счет такого теплообмена температура подаваемого в топку котла и на другие технологические нужды воздуха несколько снижается, как было отмечено ранее, эффективность работы парового котла при этом даже возрастает (экологические характеристики). The flue gases entering the outlet section of the gas duct 1 wash the heat exchange surfaces of the main boiler economizer 2 and give part of the heat for a given heating of feed water, which enters the boiler economizer 2 from the regenerative heating system of the turbine unit through pipeline 3 and is discharged to the boiler furnace screens through pipeline 4 At the same time (see also Fig. 4 and Fig. 5), the valves 16 and 17 on the pipeline 3 and the pipeline 4 for supplying and discharging feed water, respectively, must be open, and the shut-off valve 19 on the bypass pipes the wire 18, the drain gate valve 20 and the air valve 21 at the exit from the heating surfaces of the main boiler economizer 2 are closed. In the steam boiler circuit of FIG. 5 shut-off valves 24 and 25 on the connecting pipelines 22 and 23 must be open, air valves 26 and 27 and shut-off valves 28 and 29 are closed. Further, the flue gases pass through the heating economizer 5, giving off heat passing through its heating surface to the network water of the heating system. The return network water from the heat supply system is supplied through pipeline 6 through a heated circuit of the air-water heat exchanger 14, in which it is heated to a temperature above the dew point of the flue gases of the steam boiler, in the heating economizer 5 it is heated to the required temperature due to the heat of the flue gases and sent to the consumers through the discharge pipe 7 in the heat supply system. After passing through the heating economizer 5, the additionally cooled flue gases in it enter the air heater (in section 8 of the TVP in Fig. 1 and Fig. 2 or in the air intake in the circuits of Figs. 3-5), in which heat is transferred to heat the blast air, after which through the exhaust duct enter the chimney and are released into the atmosphere. If necessary, the flue gases are cleaned. The blast air for heating is supplied to the air heater by the blower fan 9 through the air duct 10. To limit the possible reduction in the temperature of the flue gases due to low-temperature corrosion of the exhaust duct and the chimney, the blast air can be preheated before being supplied to the air heater using one of the known methods, for example, using a heater 11 on the duct 10 in front of the air heater. Heated air in the air heater through the exhaust air pipe 13 is fed into the furnace of the boiler and other technological needs. When the heating economizer 5 is used (during the heating period or at other times to solve other problems), a preliminary heating of the water supplied to it is provided in the air-water heat exchanger 14, the heating circuit of which is included in the cut of the air duct 12 of the outlet of the heated air in the air heater. Due to such heat transfer, the temperature of the air supplied to the boiler furnace and other technological needs decreases slightly, as noted earlier, the efficiency of the steam boiler even increases (environmental characteristics).

Особенность работы заявляемого парового котла ТЭС заключается в возможности формировать теплопроизводительность теплофикационного экономайзера 5 для покрытия пиковых тепловых нагрузок в системе теплоснабжения в отопительный период и обойтись без использования пиковых водогрейных котлов. Достигается это отключением по питательной воде основного котельного экономайзера 2 и подачей питательной воды из системы регенеративного подогрева непосредственно в экраны топки котла, минуя основной котельный экономайзер 2. Для этого открывают задвижку 19 на байпасном трубопроводе 18, закрывают задвижку 16 на подводящем трубопроводе 3 и задвижку 17 на отводящем трубопроводе 4, открывают сливную задвижку 20 и воздушный вентиль 21 (см. фиг. 4 и фиг. 5). Питательная вода из подводящего трубопровода 3 будет поступать в байпасный трубопровод 18 и далее по отводящему трубопроводу 4 в экраны топки котла. Из поверхностей нагрева основного котельного экономайзера 2 питательная вода через открытую сливную задвижку 20 будет слита в дренажную систему, а в полость поверхностей нагрева экономайзера 2 поступит атмосферный воздух через отрытый воздушный вентиль 21, который после слива питательной воды может быть закрыт. Теперь поступающие в выходную часть газохода 1 дымовые газы проходят через поверхности нагрева основного котельного экономайзера 2 практически без потери тепла и к поверхностям нагрева теплофикационного экономайзера 5 поступают при более высокой температуре, что позволяет увеличить отбор тепла от дымовых газов в теплофикационном экономайзере 5 и повысить его теплопроизводительность. Такое формирование теплопроизводительности теплофикационного экономайзера 5 может, например, превышать 100 Гкал/ч для котла паропроизводительности 1000 т/ч, но сопровождается снижением тепловой эффективности отбора тепла от дымовых газов с 30-50% при нормальном режиме до 10-20% при форсированном. Такой значительный теплоотбор от парового котла ТЭС сопоставим с отбором тепла от турбины, который в турбине T-250, работающей в блоке с котлом паропроизводительностью 1000 т/ч, составляет примерно 360 Гкал/ч, но в отличие от турбинного отбора тепла, сопровождающегося потерей электрической мощности до 50 МВт, отбор тепла от парового котла ТЭС на электрическую мощность блока не влияет, что и определяет его эффективность. A feature of the operation of the inventive steam boiler of thermal power plants is the ability to form the heating capacity of the heating economizer 5 to cover peak heat loads in the heat supply system during the heating period and dispense with the use of peak hot water boilers. This is achieved by turning off the main boiler economizer 2 via feed water and supplying feed water from the regenerative heating system directly to the boiler furnace screens, bypassing the main boiler economizer 2. To do this, open the valve 19 on the bypass pipe 18, close the valve 16 on the inlet pipe 3 and the valve 17 on the discharge pipe 4, open the drain valve 20 and the air valve 21 (see Fig. 4 and Fig. 5). Feed water from the supply pipe 3 will flow into the bypass pipe 18 and then through the discharge pipe 4 to the boiler furnace screens. From the heating surfaces of the main boiler economizer 2, the feed water through the open drain valve 20 will be drained into the drainage system, and atmospheric air will enter the cavity of the heating surfaces of the economizer 2 through an open air valve 21, which can be closed after draining the feed water. Now, the flue gases entering the outlet of the gas duct 1 pass through the heating surfaces of the main boiler economizer 2 with virtually no heat loss and come to the heating surfaces of the heating economizer 5 at a higher temperature, which allows to increase the heat extraction from the flue gases in the heating economizer 5 and to increase its heat output . Such a formation of the heat output of the heating economizer 5 may, for example, exceed 100 Gcal / h for a steam boiler of 1000 t / h, but is accompanied by a decrease in the thermal efficiency of heat extraction from flue gases from 30-50% in normal operation to 10-20% in forced mode. Such a significant heat removal from a steam boiler of a thermal power plant is comparable to heat removal from a turbine, which in a T-250 turbine operating in a unit with a boiler with a steam capacity of 1000 t / h is approximately 360 Gcal / h, but in contrast to turbine heat extraction, accompanied by a loss of electrical power up to 50 MW, heat removal from the steam boiler of thermal power plants does not affect the electric power of the unit, which determines its efficiency.

В процессе эксплуатации парового котла ТЭС даже в отопительный период повышение тепловых нагрузок в системе теплоснабжения может быть покрыто за счет частичного повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера 5, без полного его форсирования - т.е. без полного отключения основного котельного экономайзера 2 по питательной воде. Это обеспечивает паровой котел, схема которого приведена на фиг. 5, позволяющий последовательно выключать из работы отдельные секции основного котельного экономайзера 2. Так, при необходимости сравнительно небольшого повышения теплопроизводительности теплофикационного экономайзера 5 осуществляют отключение первой по питательной воде секции 2 "а" основного котельного экономайзера 2. Для этого открывают запорную задвижку 28, соединяющую вход секции 2 "б" по питательной воде с подводящим трубопроводом 3, задвижку 16 на входе в секцию 2 "а" и задвижку 24 на промежуточном соединительном трубопроводе 22 закрывают. Для слива из полости поверхностей нагрева секции 2 "а" котельного экономайзера открывают сливную задвижку 20 и воздушный вентиль 26, который после слива воды закрывают. При этом питательная вода из подводящего трубопровода 3 начнет поступать в секцию 2 "б" основного котельного экономайзера 2, минуя секцию 2 "а", дымовые газы будут проходить через поверхности нагрева котельного экономайзера 2 с меньшими потерями тепла (за счет выключения секции 2 "а"), а значит, их температура перед теплофикационным экономайзером 5 повысится, что позволит собственно повысить и теплопроизводительность последнего. При этом снижение тепловой эффективности отбора тепла от дымовых газов будет меньшим, чем при полном отключении основного котельного экономайзера 2. Если отключения одной секции 2 "а" окажется недостаточно для покрытия повышения тепловой нагрузки в системе теплоснабжения - осуществляют последовательное отключение (по мере необходимости) следующих секций до полного выключения всего котельного экономайзера 2. Так, для выключения секции 2 "б" (при отключенной секции 2 "а") открывают запорную задвижку 29, соединяющую вход секции 2 "в" по питательной воде с подводящим трубопроводом 3, задвижку 28 на входе в секцию 2 "б" и задвижку 25 на соединительном трубопроводе 23 закрывают, открывают задвижку 24 на соединительном трубопроводе 22 и сливную задвижку 20, а также воздушный вентиль 27, обеспечивая слив воды из секции 2 "б" через секцию 2 "а", после чего задвижку 20 и вентиль 27 закрывают. В этом случае питательная вода из подводящего трубопровода 3 будет поступать сразу в секцию 2 "в" и по отводящему трубопроводу 4 направляться в экраны топки котла, а дымовые газы будут проходить через поверхности нагрева котельного экономайзера 2 с еще меньшими потерями тепла. Это позволит еще больше повысить теплопроизводительность теплофикационного экономайзера 5 за счет повышения температуры поступающих в него дымовых газов. При отключении последней по питательной воде секции основного котельного экономайзера, в данном случае секции 2 "в", отрывают запорную задвижку 19 на байпасном трубопроводе 18, а задвижку 29 и 17 соответственно на входе и выходе из секции 2 "в" закрывают. При этом питательная вода из системы регенеративного подогрева по подводящему трубопроводу 3 поступает в байпасный трубопровод 18 и далее по трубопроводу 4 в экраны топки котла, минуя котельный экономайзер. Для слива питательной воды из последней секции 2 "в" котельного экономайзера открывают задвижку 25 на соединительном трубопроводе 23, сливную задвижку 20 и воздушный вентиль 21, а после слива воды задвижку 20 и вентиль 21 закрывают. Работает паровой котел в этом случае так же, как и при отключении сразу всего котельного экономайзера, как это было описано выше. При снижении тепловых нагрузок в системе теплоснабжения основной котельный экономайзер включают в работу последовательным включением в работу его секций в обратном порядке либо всех секций сразу. При последовательном включении в работу секций котельного экономайзера вначале прикрывают задвижку 25 на соединительном трубопроводе 23, отключая секцию 2 "в" от предыдущей секции 2 "б". Затем открывают задвижку 29 и при необходимости выпуска воздуха из поверхностей нагрева секции 2 "в" вентиль 21, а задвижку 19 на байпасном трубопроводе немного прикрывают. После полного выпуска воздуха из этой секции вентиль 21 закрывают, открывают задвижку 17, а задвижку 19 на байпасном трубопроводе 18 закрывают - и секции 2 "в" в работе. Аналогично включают в работу последовательно каждую предыдущую секцию котельного экономайзера. Для включения в работу сразу всех секций котельного экономайзера открывают задвижку 16 на входе в первую секцию 2 "а". Далее при открытых задвижках (24, 25) на промежуточных трубопроводах (22, 23), обеспечивающих соединение последовательно всех секций между собой, открывают воздушный вентиль 21 на выходе из крайней секции экономайзера (2 "в") и прикрывают задвижку 19 на байпасном трубопроводе 18, обеспечивая заполнение питательной водой всех секций котельного экономайзера, после чего вентиль 21 запирают, открывают задвижку 17 и полностью закрывают задвижку 19 на байпасном трубопроводе 18. During operation of a steam boiler of a thermal power plant, even during the heating period, an increase in heat loads in the heat supply system can be covered by a partial increase in the heat output of the heating economizer 5, without its full boost - i.e. without completely shutting down the main boiler economizer 2 for feed water. This is provided by a steam boiler, the circuit of which is shown in FIG. 5, which allows sequentially shutting down individual sections of the main boiler economizer 2 from operation. Thus, if a relatively small increase in the heat output of the heating economizer 5 is necessary, the first boiler economizer section 2 "a" is switched off by feed water. For this, the shutter valve 28 connecting the input is opened I close section 2 "b" on feedwater with a supply pipe 3, close the valve 16 at the inlet to section 2 "a" and the valve 24 on the intermediate connecting pipe 22 . To drain from the cavity of the heating surfaces of section 2 "a" of the boiler economizer, open the drain valve 20 and the air valve 26, which is closed after draining the water. In this case, the feed water from the supply pipe 3 will begin to flow into section 2 "b" of the main boiler economizer 2, bypassing section 2 "a", the flue gases will pass through the heating surfaces of the boiler economizer 2 with less heat loss (due to the shutdown of section 2 "a "), which means that their temperature in front of the heating economizer 5 will increase, which will actually increase the heat production of the latter. At the same time, the decrease in the thermal efficiency of heat removal from flue gases will be less than when the main boiler economizer 2 is completely turned off. If a shutdown of one section 2 "a" is not enough to cover the increase in heat load in the heat supply system, the following ones are switched off (as necessary): sections until the entire boiler economizer is completely turned off 2. So, to turn off section 2 "b" (with section 2 "a" off), open the gate valve 29 connecting the input of section 2 "c" to the water with a supply pipe 3, the valve 28 at the entrance to section 2 "b" and the valve 25 on the connecting pipe 23 are closed, open the valve 24 on the connecting pipe 22 and the drain valve 20, as well as the air valve 27, allowing the water to drain from section 2 "b" through section 2 "a", after which the valve 20 and valve 27 are closed. In this case, the feed water from the supply pipe 3 will immediately go to section 2 "B" and will be directed through the discharge pipe 4 to the boiler furnace screens, and the flue gases will pass through the heating surfaces of the boiler economizer 2 with even less heat loss. This will further improve the heat production of the heating economizer 5 by increasing the temperature of the flue gases entering it. When the last boiler section of the main boiler economizer, in this case section 2 "b", is turned off, the shut-off valve 19 on the bypass pipe 18 is opened, and the valve 29 and 17, respectively, are closed at the inlet and outlet of section 2 "в". In this case, feed water from the regenerative heating system through the supply pipe 3 enters the bypass pipe 18 and then through the pipe 4 to the boiler furnace screens, bypassing the boiler economizer. To drain the feed water from the last section 2 "into" the boiler economizer, open the valve 25 on the connecting pipe 23, the drain valve 20 and the air valve 21, and after draining the water, the valve 20 and the valve 21 are closed. The steam boiler operates in this case in the same way as when the entire boiler economizer is turned off immediately, as described above. When reducing heat loads in the heat supply system, the main boiler economizer is included in the work by sequentially switching its sections into operation in the reverse order or all sections at once. When sequentially switching sections of the boiler economizer into operation, first close the valve 25 on the connecting pipe 23, disconnecting section 2 "c" from the previous section 2 "b". Then open the valve 29 and, if necessary, release air from the heating surfaces of section 2 "into" the valve 21, and the valve 19 on the bypass pipe is slightly covered. After the air is completely exhausted from this section, the valve 21 is closed, the valve 17 is opened, and the valve 19 on the bypass pipe 18 is closed - and sections 2 "c" are in operation. Similarly, each previous section of the boiler economizer is sequentially put into operation. To turn on immediately all sections of the boiler economizer open the valve 16 at the entrance to the first section 2 "a". Then, with open valves (24, 25) on the intermediate pipelines (22, 23), which ensure that all sections are connected in series with each other, open the air valve 21 at the outlet of the end section of the economizer (2 "in") and close the valve 19 on the bypass pipe 18 , ensuring that all sections of the boiler economizer are filled with feedwater, after which the valve 21 is closed, the valve 17 is opened and the valve 19 is completely closed on the bypass pipe 18.

При работе парового котла без отбора тепла для целей теплоснабжения (например, в летний период) сетевая вода в теплофикационный экономайзер 5 не подается, и дымовые газы после котельного экономайзера 2 практически без дополнительного охлаждения проходят через теплофикационный экономайзер 5 и поступают в газовый тракт воздухоподогревателя. За счет передачи тепла для нагрева дутьевого воздуха дымовые газы охлаждаются, отводятся из воздухоподогревателя по газоходу и выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Нагретый в воздухоподогревателе воздух отводится по отводящему воздухопроводу 13 в топку котла и на другие технологические нужды без частичного охлаждения в воздуховодном теплообменнике 14. When a steam boiler operates without heat extraction for heat supply purposes (for example, in the summer period), network water is not supplied to the heating economizer 5, and flue gases after the boiler economizer 2 pass almost without additional cooling through the heating economizer 5 and enter the gas path of the air heater. By transferring heat to heat the blast air, the flue gases are cooled, removed from the air heater through a flue, and emitted through the chimney into the atmosphere. Heated air in the air heater is discharged through the exhaust air duct 13 to the boiler furnace and to other technological needs without partial cooling in the air duct heat exchanger 14.

В этом режиме паровой котел ТЭС работает с номинальной эффективностью. In this mode, the steam boiler of the TPP operates at rated efficiency.

Изложенное выше подтверждает возможность осуществления обоих объектов заявляемого изобретения с помощью предлагаемых средств и приемов и известных ранее, что делает заявляемую группу объектов соответствующими условию "промышленная применимость". The above confirms the possibility of implementing both objects of the claimed invention using the proposed tools and techniques and previously known, which makes the claimed group of objects meet the condition of "industrial applicability".

Claims (7)

1. Способ отбора тепла от парового котла ТЭС за счет утилизации тепла дымовых газов, например, для нагрева сетевой воды в теплофикационном экономайзере, который размещают в газоходе котла, отличающийся тем, что при этом осуществляют частичную утилизацию тепла дымовых газов, но отбор тепла для требуемого нагрева сетевой воды выполняют в зоне газохода парового котла с повышенным температурным потенциалом. 1. The method of heat extraction from the steam boiler of thermal power plants by utilizing the heat of the flue gases, for example, to heat network water in a heating economizer, which is placed in the boiler duct, characterized in that they partially recover the heat of the flue gases, but the heat is selected for the required heating of network water is performed in the flue zone of a steam boiler with an increased temperature potential. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный подогрев сетевой воды до температуры выше точки росы дымовых газов перед подачей ее в теплофикационный экономайзер осуществляют за счет частичного отбора тепла у дутьевого воздуха после его нагрева в воздухоподогревателе. 2. The method according to claim 1, characterized in that the preheating of the network water to a temperature above the dew point of the flue gas before it is supplied to the heating economizer is carried out by partial heat removal from the blast air after it is heated in the air heater. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что покрытие пиковых тепловых нагрузок в системе теплоснабжения осуществляют за счет форсирования теплопроизводительности теплофикационного экономайзера путем отключения по питательной воде основного котельного экономайзера или части его теплообменных поверхностей. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the peak thermal loads in the heat supply system are coated by forcing the heating capacity of the heating economizer by turning off the main boiler economizer or part of its heat-transfer surfaces by feed water. 4. Паровой котел ТЭС, содержащий размещенные в выходной части газохода основной котельный экономайзер, воздухоподогреватель и теплофикационный экономайзер, отличающийся тем, что теплофикационный экономайзер установлен перед воздухоподогревателем по ходу дымовых газов. 4. A steam boiler of a thermal power plant containing the main boiler economizer, an air heater and a heating economizer located in the outlet part of the gas duct, characterized in that the heating economizer is installed in front of the air heater along the path of the flue gases. 5. Паровой котел ТЭС по п.4, отличающийся тем, что в трубопровод подвода сетевой воды в теплофикационный экономайзер включен нагреваемый контур воздуховодяного теплообменника, греющий контур которого включен в рассечку воздухопровода подачи в топку котла горячего дутьевого воздуха от воздухоподогревателя. 5. The steam boiler of a TPP according to claim 4, characterized in that a heating circuit of the air-water heat exchanger is included in the heating water supply pipe into the heating economizer, the heating circuit of which is included in the cut of the air supply pipe to the boiler furnace for hot blast air from the air heater. 6. Паровой котел ТЭС по п.4 или 5, отличающийся тем, что основной котельный экономайзер дополнительно оборудован байпасным трубопроводом, запорными задвижками на упомянутом байпасном трубопроводе и трубопроводах подвода в котельный экономайзер и отвода питательной воды, и дренажной системой. 6. A steam boiler of a TPP according to claim 4 or 5, characterized in that the main boiler economizer is additionally equipped with a bypass pipe, shut-off valves on the bypass pipe and pipelines for supplying the boiler economizer and feeding water, and a drainage system. 7. Паровой котел ТЭС по п.6, отличающийся тем, что секции поверхностей нагрева основного котельного экономайзера, последовательно включенные между собой по питательной воде промежуточными соединительными трубопроводами и в обратном порядке размещенные в газоходе котла по ходу дымовых газов, снабжены запорными задвижками на соединительных трубопроводах и, начиная со второй секции, дополнительного подключены к трубопроводу подвода питательной воды через запорную задвижку. 7. The steam boiler of a TPP according to claim 6, characterized in that the sections of the heating surfaces of the main boiler economizer, sequentially connected to each other through feed water by intermediate connecting pipelines and in the reverse order placed in the boiler duct along the flue gas, are equipped with shut-off valves on the connecting pipelines and, starting from the second section, an additional one is connected to the feed water supply line through the shutoff valve.
RU99102704/06A 1999-02-11 1999-02-11 Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it RU2159894C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99102704/06A RU2159894C2 (en) 1999-02-11 1999-02-11 Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99102704/06A RU2159894C2 (en) 1999-02-11 1999-02-11 Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2159894C2 true RU2159894C2 (en) 2000-11-27

Family

ID=20215775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99102704/06A RU2159894C2 (en) 1999-02-11 1999-02-11 Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2159894C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529210A (en) * 2019-09-11 2019-12-03 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 A kind of method and system that heat supply steam extraction reheats
RU2798634C1 (en) * 2023-02-20 2023-06-23 Мусса Фуадович Малхозов Boiler house

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КРОЛЬ Л.Б., РОЗЕНГАУЗ И.Н. Конвективные элементы мощных котельных агрегатов. - М.: Энергия, 1976, с.28, рис.3-23. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529210A (en) * 2019-09-11 2019-12-03 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 A kind of method and system that heat supply steam extraction reheats
CN110529210B (en) * 2019-09-11 2024-05-03 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 Method and system for reheating heat supply steam extraction
RU2798634C1 (en) * 2023-02-20 2023-06-23 Мусса Фуадович Малхозов Boiler house

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103062754B (en) Power station machine furnace integrated cold end comprehensive optimization system
CN103244944B (en) Air preheating system and method performing steam extraction by utilizing steam turbine
CN102031999A (en) Thermal power generator set with high-efficient circulating system
CN101720410A (en) System and method for centralised heat supply
CN109945277A (en) A kind of energy conserving system being used for central heating using electric heat pump depth recycling remaining heat of flue gas from steam power plant
CN100520268C (en) Fume-fume hot pipe heater exchanger for fume desulphurization in heat-engine plant
CN102494329B (en) Device for utilizing flue gas waste heat of boiler comprehensively
RU2607118C2 (en) Method and system for deep heat recovery of boiler combustion products of thermal power plants
RU2159894C2 (en) Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it
CN1047435C (en) Utilization system of exhausted smoke waste heat in steam heat-recovering dynamic circulation
CN216790153U (en) Flue gas waste heat utilization system that many operation modes switch
CN201819198U (en) High and low pressure combined-type economizer
CN2711669Y (en) Fin pipe type waste heat boiler for recovering waste heat of sintering cooling-machine
CN107345656A (en) A kind of steam raising plant using residual heat from boiler fume
JPS61211607A (en) Method and device for recovering heat energy in steam generating system
Ionkin et al. Application of condensing heat utilizers at heat-power engineering objects
RU2083919C1 (en) Plant for recovery of heat in heat generator with gas cleaning system
CN206755129U (en) A kind of steam raising plant using residual heat from boiler fume
CN219588910U (en) Waste heat recycling system of coal-fired boiler
CN212901575U (en) Comprehensive management and distribution system for flue gas waste heat energy
CN217763455U (en) Waste sludge incineration flue gas waste heat recovery system
CN210424999U (en) Flue gas waste heat recovery system with interconnected pipelines
RU1815519C (en) Method of heat supply and heat supply system
RU2163703C1 (en) Centralized heat supply system
CN203296839U (en) Thermoelectric coupling type energy comprehensive utilization system based on air cooling device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050212