RU2514954C2

RU2514954C2 - Device for cleaning and recovery of offgases

Info

Publication number: RU2514954C2
Application number: RU2012135106/05A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева; Мария Михайловна Стареева
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-05-10
Also published as: RU2012135106A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to ash collectors and may be used at thermal electric power stations. Proposed device case with inlet and outlet pipes and settling chamber with separation baffle. Inlet gas duct is equipped with water sprayer composed of a manifold with vortex nozzles. Screw pump, water collection tank, settling chamber overflow hole with controlled shutter via drain pipe. Note here that heat exchanger composed of tubular coil is arranged at chamber bottom. Device incorporates moisture separator with tangential inlet. Note here that this device comprises reverse water supply system with heat exchangers with cooled process hardware connected with heat exchangers via pipelines. Besides, it comprises cooled process equipment connected parallel with two pipeline systems.

EFFECT: higher efficiency of flue gas cleaning due to increased spraying surface area.

2 dwg

Description

Изобретение относится к золоуловителям и может быть использовано на тепловых электрических станциях.The invention relates to ash collectors and can be used at thermal power plants.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов по патенту РФ №2442936, B01D 47/02, содержащее входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную разделительной перегородкой, погруженной в камеру, теплообменник, входной газоход с оросителем воды в виде коллектора с форсунками (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a device for cleaning and disposal of flue gases according to the patent of Russian Federation No. 2442936, B01D 47/02, containing an inlet pipe, a housing, an outlet pipe, a precipitation chamber provided with a separation wall immersed in the chamber, a heat exchanger, an inlet gas duct with a water sprinkler in the form of a collector with nozzles (prototype).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень ресурсосбережения и очистки дымовых газов.A disadvantage of the known device is the relatively low degree of resource conservation and flue gas cleaning.

Технический результат - повышение эффективности ресурсосбережения и очистки дымовых газов путем увеличения поверхности распыла за счет применения форсунки.EFFECT: increased efficiency of resource saving and flue gas cleaning by increasing the spray surface due to the use of a nozzle.

Это достигается тем, что в устройстве для очистки и утилизации отходящих дымовых газов, содержащем входной патрубок, корпус, выходной патрубок, осадительную камеру, осадительная камера снабжена разделительной перегородки, погруженной в камеру, причем нижняя часть разделительной перегородки, погруженная в камеру, имеет продольные пазы с постоянным шагом, а входной газоход устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора с вихревыми форсунками, вода в который под давлением поступает через трубопровод от винтового насоса, соединенного с баком для сбора воды, поступающей от переливного окна осадительной камеры с регулируемым шибером через сливной патрубок, причем в нижней части камеры размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика, а устройство снабжено влагоотделителем с тангенциальным вводом, каждая из форсунок содержит корпус, штуцер и, соосно расположенную с ними, вставку-завихритель, а в штуцере выполнен расширяющийся канал для подвода жидкости в цилиндрическое отверстие, которое выполнено осесимметрично корпусу и плавно переходит в, соосное с ним, фигурное отверстие, выполненное в форме сопла Лаваля, а в цилиндрическом отверстии корпуса, осесимметрично ему, установлена цилиндрическая вставка-завихритель, имеющая внешние периферийные винтообразные нарезные каналы, причем по оси вставки-завихрителя выполнено центральное осевое отверстие с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, обратной направлению нарезки каналов, при этом вставка-завихритель устанавливается в корпусе через упругие прокладки и поджимается штуцером посредством резьбового соединения корпус-штуцер.This is achieved by the fact that in the device for cleaning and disposal of exhaust flue gases containing an inlet pipe, a housing, an outlet pipe, a precipitation chamber, the precipitation chamber is provided with a separation partition immersed in the chamber, the lower part of the separation partition immersed in the chamber having longitudinal grooves with a constant step, and the inlet gas duct of the device is equipped with a water sprinkler in the form of a collector with vortex nozzles, into which water under pressure enters through a pipeline from a screw pump connected to o with a tank for collecting water coming from the overflow window of the precipitation chamber with an adjustable gate through the drain pipe, and at the bottom of the chamber there is a heat exchanger in the form of a tubular coil, and the device is equipped with a water separator with a tangential inlet, each of the nozzles contains a housing, a fitting and, coaxially located with them, the swirl insert, and in the fitting there is an expanding channel for supplying fluid to the cylindrical hole, which is made axisymmetrically to the body and smoothly passes into, coaxial with it, a cigar hole made in the form of a Laval nozzle, and a cylindrical swirl insert having external peripheral screw-shaped threaded channels is installed in the cylindrical hole of the casing, axisymmetrically to it, and a central axial hole with screw thread on the inner surface, in the opposite direction, is made along the axis of the swirl insert. cutting channels, while the swirl insert is installed in the housing through elastic gaskets and is pressed by the fitting by means of a threaded connection between the housing and the fitting.

На фиг.1 изображена схема устройства для очистки и утилизации отходящих дымовых газов, на фиг.2 - схема предлагаемой системы оборотного водоснабжения с теплообменными аппаратами.Figure 1 shows a diagram of a device for cleaning and disposal of exhaust flue gases, figure 2 is a diagram of the proposed recycled water supply system with heat exchangers.

Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов содержит осадительную камеру 1 (фиг.1), заполненную водой до уровня разделительной перегородки 2, погруженной в камеру 1. Нижняя часть разделительной перегородки 2, погруженная в камеру 1, имеет продольные пазы с постоянным шагом. Входной газоход 3 устройства снабжен оросителем воды в виде коллектора 12 с центробежными форсунками 13, вода в который под давлением поступает через трубопровод 11 от винтового насоса 10, соединенного с баком 9 для сбора воды, поступающей от переливного окна с регулируемым шибером (на чертеже не показано) через сливной патрубок 8. В нижней части камеры 1 размещен теплообменный аппарат в виде трубчатого змеевика 5, имеющего вход 7 для холодной воды и выход 6 для горячей воды. Дымосос 20 служит для откачки из патрубка 4 очищенного газа через воздуховод 19 и подачи его через воздуховод 14 во влагоотделитель 15 с тангенциальным вводом 17, а затем через воздуховод 18 в дымовую трубу 16, которая выполнена из пластмассы, так как температура отходящих дымовых газов составляет порядка 80÷90°С.A device for cleaning and disposal of exhaust flue gases contains a precipitation chamber 1 (Fig. 1), filled with water to the level of the separation partition 2, immersed in the chamber 1. The lower part of the separation partition 2, immersed in the chamber 1, has longitudinal grooves with a constant pitch. The inlet gas duct 3 of the device is equipped with a water sprinkler in the form of a collector 12 with centrifugal nozzles 13, water into which is supplied under pressure through a pipe 11 from a screw pump 10 connected to a tank 9 for collecting water coming from an overflow window with an adjustable gate (not shown in the drawing ) through the drain pipe 8. In the lower part of the chamber 1 there is a heat exchanger in the form of a tubular coil 5 having an inlet 7 for cold water and an outlet 6 for hot water. The exhaust fan 20 is used to pump purified gas from the pipe 4 through the duct 19 and supply it through the duct 14 to the moisture separator 15 with a tangential inlet 17, and then through the duct 18 to the chimney 16, which is made of plastic, since the temperature of the exhaust flue gases is about 80 ÷ 90 ° C.

Для повышения эффективности улавливания мельчайших частиц золы в осадительной камере 1, заполненной водой, в систему циркуляции воды добавляют пеноактивные вещества, которые способствуют образованию пены и более интенсивному улавливанию частиц золы. Теплоту отходящих дымовых газов поглощает теплообменный аппарат 5. Коллектор 12 выполнен с вихревыми форсунками 13, которые служат для увеличения поверхности распыла.To increase the efficiency of capturing the smallest particles of ash in a precipitation chamber 1 filled with water, foam active substances are added to the water circulation system, which contribute to the formation of foam and a more intensive capture of ash particles. The heat of the exhaust flue gases is absorbed by the heat exchanger 5. The collector 12 is made with vortex nozzles 13, which serve to increase the spray surface.

Система оборотного водоснабжения 21 с теплообменными аппаратами (фиг.2) включает в себя охлаждаемое технологическое оборудование 22, соединенное параллельно двумя системами трубопроводов: первая система - трубопроводы 23, подающие нагретую в технологическом оборудовании воду для охлаждения в теплообменных аппаратах; вторая система - трубопроводы 30, подающие охлажденную в теплообменных аппаратах воду на технологическое оборудование 22.The water recycling system 21 with heat exchangers (FIG. 2) includes cooled process equipment 22 connected in parallel by two piping systems: the first system is pipelines 23 supplying water heated in the process equipment for cooling in heat exchangers; the second system - pipelines 30, supplying cooled water in heat exchangers to process equipment 22.

Система последовательно соединенных теплообменных аппаратов включает в себя, по крайней мере, два теплообменных аппарата: первый - теплообменник 26, подогревающий водопроводную воду, второй теплообменник 27, в котором происходит охлаждение нагретой в технологическом оборудовании 22 воды. Теплообменник 26, подогревающий водопроводную воду, подсоединен трубопроводом 24 к источнику тепла, а трубопроводом 25 к системе, подающей воду на горячее водоснабжение. Теплообменник 27, в котором происходит охлаждение нагретой в технологическом оборудовании 22 воды, подсоединен к магистральному водопроводу 28, и через насос 29 связан с системой трубопроводов 30, подающих охлажденную в теплообменных аппаратах 26 и 27 воду на технологическое оборудование 22, а также подсоединен к системе трубопроводов 23, подающих нагретую в технологическом оборудовании воду для охлаждения в теплообменных аппаратах 26 и 27.The system of heat exchangers connected in series includes at least two heat exchangers: the first is a heat exchanger 26 that heats tap water, and a second heat exchanger 27 in which the water heated in the process equipment 22 is cooled. The heat exchanger 26, which heats tap water, is connected by a pipe 24 to a heat source, and by a pipe 25 to a system supplying water for hot water supply. The heat exchanger 27, in which the water heated in the process equipment 22 is cooled, is connected to the main water supply 28, and through the pump 29 it is connected to the piping system 30, which supplies the water cooled in the heat exchangers 26 and 27 to the process equipment 22, and is also connected to the piping system 23, supplying heated water in the processing equipment for cooling in heat exchangers 26 and 27.

Система оборотного водоснабжения с теплообменными аппаратами работает следующим образом.The water recycling system with heat exchangers operates as follows.

Для охлаждения в оборотном цикле применяют теплообменные аппараты 26 и 27, в которых теплота охлаждающей воды утилизируется и добавляется к другим теплоносителям от котельной или централизованного теплоснабжения. Теплообменник 26 подогревает водопроводную воду, а теплообменник 27 - осуществляет охлаждение нагретой в технологическом оборудовании 22 воды. Теплообменник 26, подогревающий водопроводную воду, подсоединен трубопроводом 24 к источнику тепла, а трубопроводом 25 к системе, подающей воду на горячее водоснабжение. Теплообменник 27, в котором происходит охлаждение нагретой в технологическом оборудовании 22 воды, подсоединен к магистральному водопроводу 28, и через насос 29 связан с системой трубопроводов 30, подающих охлажденную в теплообменных аппаратах 26 и 27 воду на технологическое оборудование 22, а также подсоединен к системе трубопроводов 23, подающих нагретую в технологическом оборудовании воду для охлаждения в теплообменных аппаратах 26 и 27.For cooling in the reverse cycle, heat exchangers 26 and 27 are used, in which the heat of the cooling water is utilized and added to other heat carriers from a boiler room or district heating. The heat exchanger 26 heats the tap water, and the heat exchanger 27 - cools the water heated in the processing equipment 22. The heat exchanger 26, which heats tap water, is connected by a pipe 24 to a heat source, and by a pipe 25 to a system supplying water for hot water supply. The heat exchanger 27, in which the water heated in the process equipment 22 is cooled, is connected to the main water supply 28, and through the pump 29 it is connected to the piping system 30, which supplies the water cooled in the heat exchangers 26 and 27 to the process equipment 22, and is also connected to the piping system 23, supplying heated water in the processing equipment for cooling in heat exchangers 26 and 27.

Расход воды при оборотном водоснабжении можно уменьшить в 20 раз и более.Water consumption during recycled water supply can be reduced by 20 times or more.

Устройство для очистки и утилизации отходящих дымовых газов работает следующим образом.A device for cleaning and disposal of flue gases works as follows.

Горячие загрязненные частицами золы газы поступают в камеру 1 через входной газоход 3, который снабжен оросителем воды в виде коллектора 12 с центробежными форсунками 13, вода в который под давлением поступает через трубопровод 11 от винтового насоса 10, соединенного с баком 9 для сбора воды, поступающей от переливного окна с регулируемым шибером (на чертеже не показано) через сливной патрубок 8. Дымосос 20 служит для откачки из патрубка 4 очищенного газа через воздуховод 19 и подачи его через воздуховод 14 во влагоотделитель 15 с тангенциальным вводом 17, а затем через воздуховод 18 в дымовую трубу 16.Hot gases contaminated with ash particles enter the chamber 1 through the inlet duct 3, which is equipped with a water sprinkler in the form of a collector 12 with centrifugal nozzles 13, into which water under pressure passes through a pipe 11 from a screw pump 10 connected to a tank 9 for collecting water entering from the overflow window with an adjustable gate (not shown in the drawing) through the drain pipe 8. The exhaust fan 20 is used to pump purified gas from the pipe 4 through the duct 19 and supply it through the duct 14 to the moisture separator 15 with a tangential inlet ohm 17, and then through the duct 18 into the chimney 16.

Claims

A device for cleaning and utilization of exhaust flue gases containing an inlet pipe, a housing, an outlet pipe, a precipitation chamber, and the precipitation chamber is equipped with a dividing wall immersed in the chamber, and the lower part of the dividing wall immersed in the chamber has longitudinal grooves with a constant pitch, and the inlet gas duct of the device is equipped with a water sprinkler in the form of a collector with vortex nozzles, into which water under pressure flows through a pipeline from a screw pump connected to a water collection tank coming from the overflow window of the precipitation chamber with an adjustable gate through the drain pipe, and in the lower part of the chamber there is a heat exchanger in the form of a tubular coil, and the device is equipped with a water separator with a tangential inlet, characterized in that it contains a recycled water supply system with heat exchangers containing a cooled process equipment connected by a piping system with heat exchangers includes cooled technological equipment connected in parallel two piping systems: the first system - pipelines that supply heated water in technological equipment for cooling in heat exchangers; the second system is pipelines supplying water cooled in heat exchangers to the process equipment, and also contains a system of heat exchangers connected in series, including at least two heat exchangers: the first is a heat exchanger that heats tap water, the second is a heat exchanger in which the water heated in the process equipment is cooled, while the heat exchanger that heats the tap water is connected by a pipeline to a heat source, and by a pipeline to a system supplying water for hot water supply, and a heat exchanger in which the water heated in the process equipment is cooled is connected to the main water supply system and through a pump is connected to a piping system that supplies water cooled in heat exchangers to the process equipment, as well as connected to the piping system, supplying heated water in technological equipment for cooling in heat exchangers.