RU2659644C1 - Condensation heat exchanger - Google Patents
Condensation heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659644C1 RU2659644C1 RU2017131443A RU2017131443A RU2659644C1 RU 2659644 C1 RU2659644 C1 RU 2659644C1 RU 2017131443 A RU2017131443 A RU 2017131443A RU 2017131443 A RU2017131443 A RU 2017131443A RU 2659644 C1 RU2659644 C1 RU 2659644C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- water
- contact
- contact heat
- divider
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров. Одной из высокоэффективных энергосберегающих технологий является утилизация низкопотенциальной теплоты уходящих дымовых газов путем конденсации части содержащихся в них водяных паров.The proposed technical solution relates to the field of energy conservation and can be used in the power industry, metallurgy, chemical and other industries where steam and hot water boilers burning organic fuel are used, plants that produce flue gases containing a significant amount of water vapor. One of the highly efficient energy-saving technologies is the utilization of low-grade heat of the exhaust flue gases by condensation of part of the water vapor contained in them.
Известно устройство «Теплоутилизатор» (патент РФ №2323384, опубл. 27.04.2008), содержащее контактный теплообменник, каплеуловитель, газо-газовый теплообменник, газоходы, трубопроводы и насос, имеется обводной канал по ходу оборотной воды контактного теплообменника, водо-водяной теплообменник и водо-воздушный теплообменник с обводным каналом по ходу воздуха. Данное устройство обладает следующими недостатками: наличие газо-газового теплообменника, в котором происходит подогрев осушенных продуктов сгорания, обусловливает дополнительные потери с уходящими газами. Дутьевой воздух в известном устройстве не увлажняют, что не обеспечивает снижения выбросов оксидов азота. Кроме того, срок работы дымовой трубы, подверженной перепадам температуры уходящих газов, может оказаться недолговечным. Все эти обстоятельства снижают эффективность и экономичность теплоутилизатора.A known device "Heat exchanger" (RF patent No. 2323384, publ. 04/27/2008) containing a contact heat exchanger, drip trap, gas-gas heat exchanger, flues, pipelines and a pump, there is a bypass channel along the return water of the contact heat exchanger, water-water heat exchanger and water-air heat exchanger with a bypass along the air. This device has the following disadvantages: the presence of a gas-gas heat exchanger, in which the dried combustion products are heated, causes additional losses with flue gases. The blast air in the known device is not humidified, which does not reduce nitrogen oxide emissions. In addition, the life of the chimney, subject to changes in temperature of the flue gases, may be short-lived. All these circumstances reduce the efficiency and economy of the heat exchanger.
Известно устройство «Конденсационный теплоутилизатор (варианты)» (патент РФ №150285, опубл. 10.02.2015), содержащее первый контактный теплообменник, каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, предварительный теплообменник-охладитель, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, второй контактный теплообменник, бак-нейтрализатор, первый контактный теплообменник снабжен предварительным контактным теплообменником-охладителем, антиобледенительное устройство. Данное устройство обладает следующими недостатками: дымовая труба и газоходы должны быть выполнены из влагозащищенных материалов и на выходе дымовой трубы установлено антиобледенительное устройство, при этом необходимо использование дымососа большой мощности для преодоления аэродинамического сопротивления.A device is known "Condensing heat exchanger (options)" (RF patent No. 150285, publ. 02/10/2015), containing a first contact heat exchanger, a droplet eliminator, a dispenser, a divider, a preliminary heat exchanger-cooler, pumps, a water-water heat exchanger, flues, chimney , a second contact heat exchanger, a neutralizing tank, the first contact heat exchanger is equipped with a preliminary contact heat exchanger-cooler, an anti-icing device. This device has the following disadvantages: the chimney and flues must be made of waterproof materials and an anti-icing device is installed at the outlet of the chimney, and it is necessary to use a high-power smoke exhauster to overcome aerodynamic drag.
Техническая задача, решаемая предлагаемым техническим предложением, состоит в утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих дымовых газов и в исключении конденсации водяных паров в газоходах и дымовой трубе путем применения многофорсуночного инжектора, совмещающего функции предварительного охладителя и дымососа, и подогреве дымовых газов на выходе из конденсационного теплоутилизатора.The technical problem solved by the proposed technical proposal is to utilize the low potential heat of the exhaust flue gases and to prevent condensation of water vapor in the flues and chimney by using a multi-nozzle injector that combines the functions of a pre-cooler and smoke exhauster, and heating the flue gases at the outlet of the condensing heat exchanger.
Технический эффект, возникающий при решении этой технической задачи, заключающийся в отсутствии необходимости защиты дымовой трубы и газохода от выпадения конденсата, достигается тем, что в известном конденсационном теплоутилизаторе, включающем в себя последовательно соединенные первый контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, второй контактный теплообменник, содержащий каплеуловитель, раздаточное устройство, рассекатель, первый рекуперативный теплообменник, насосы, водо-водяной теплообменник, газоходы, дымовую трубу, бак-нейтрализатор, согласно изобретению первый контактный теплообменник снабжен дополнительно вторым и третьим последовательно соединенными между собой рекуперативными теплообменниками, подключенными соответственно к первому входу первого контактного теплообменника и к первому его выходу, а также он снабжен многофорсуночным инжектором, подключенным между выходом второго рекуперативного теплообменника и первым входом первого контактного теплообменника.The technical effect that arises when solving this technical problem, which consists in the absence of the need to protect the chimney and gas duct from condensation, is achieved by the fact that in the known condensation heat exchanger including a first contact heat exchanger connected in series, comprising a droplet eliminator, a dispenser, a divider, and a second contact heat exchanger containing droplet eliminator, dispenser, divider, first recuperative heat exchanger, pumps, water-water heaters According to the invention, the first contact heat exchanger is additionally equipped with a second and third recuperative heat exchangers connected in series to each other, respectively, to the first inlet of the first contact heat exchanger and to its first outlet, and it is equipped with a multi-injector connected between the output of the second recuperative heat exchanger and the first input of the first contact heat exchanger.
Кроме того, первый контактный теплообменник может быть выполнен двухступенчатым и снабжен дополнительным раздающим устройством и дополнительным рассекателем.In addition, the first contact heat exchanger can be made two-stage and is equipped with an additional distributing device and an additional divider.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства в случае выполнения первого контактного теплообменника двухступенчатым.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device, in FIG. 2 shows a structural diagram of the proposed device in the case of the first contact heat exchanger with two stages.
Устройство содержит (фиг. 1) последовательно соединенные первый контактный теплообменник (конденсер) 1, содержащий каплеуловитель 2, раздаточное устройство 3, рассекатель 4, многофорсуночный инжектор 5, насосы 6, 7, 8, 9, водо-водяной теплообменник 10, газоходы 11, 12, 13, 14, 15, 16, дымовую трубу 17, второй контактный теплообменник (увлажнитель) 18, бак-нейтрализатор 19. Второй контактный теплообменник 18 снабжен первым рекуперативным теплообменником 20, расположенным на первом его выходе, и подключен вторым выходом к первому контактному теплообменнику 1, а первый вход его подсоединен к первому выходу водо-водяного теплообменника 10. Имеются трубопроводы 21, 22 соответственно на втором входе и втором выходе водо-водяного теплообменника 10. Второй контактный теплообменник 18 содержит каплеуловитель 23, раздаточное устройство 24, рассекатель 25. Первый выход водо-водяного теплообменника 10 трубопроводом 26 соединен с раздаточным устройством 3 первого контактного теплообменника, трубопроводом 27 - с раздаточным устройством 24 второго контактного теплообменника 18. Второй выход второго контактного теплообменника 18 соединен трубопроводом 28 со вторым входом первого контактного теплообменника 1. На газоходе 15 после рекуперативного теплообменника 20 установлены шиберы 29, 30. Бак-нейтрализатор 19 снабжен трубопроводами 31, 32. Второй рекуперативный теплообменник 33 первым входом и первым выходом подключен к газоходам 11 и 38 соответственно. Третий рекуперативный теплообменник 34 первым входом подключен к первому контактному теплообменнику 1, а первым выходом к газоходу 12. Второй выход рекуперативного теплообменника 33 подключен к второму входу рекуперативного теплообменника 34 трубопроводом 36. Второй выход рекуперативного теплообменника 34 подключен к второму входу рекуперативного теплообменника 33 трубопроводом 37.The device comprises (Fig. 1) a first contact heat exchanger (condenser) 1 connected in series, containing a
Конденсационный теплоутилизатор работает следующим образом. Уходящие продукты сгорания после котла по газоходу 11 (см. фиг. 1) подаются в рекуперативный теплообменник 33, где происходит снижение их температуры, и многофорсуночным инжектором 5 подаются в первый контактный теплообменник (конденсер) 1 по газоходу 38. В многофорсуночном инжекторе 5 происходит снижение их температуры до допустимого (по условиям работы контактного теплообменника 1) значения. Охлаждение происходит за счет контакта продуктов сгорания и получаемого в конденсере 1 конденсата, подаваемого циркуляционным насосом 7. В случае если многофорсуночный инжектор 5 не обеспечивает требуемый расход продуктов сгорания, может быть использован дополнительный дымосос 6. Охлажденные продукты сгорания поступают в первый контактный теплообменник (конденсер), 1 где они проходят через пластиковый рассекатель 4, который омывается оборотной водой, подаваемой сверху через раздающее устройство 3. Рассекатель 4 служит для разбиения ее на мелкие капли, увеличивая поверхность контакта воды и продуктов сгорания. Продукты сгорания охлаждаются ниже точки росы, отдавая теплоту, получаемую при охлаждении продуктов сгорания и конденсации части содержащихся в них водяных паров. В оборотной воде происходит растворение части углекислого газа и оксидов азота, содержащихся в продуктах сгорания. Далее охлажденные и частично осушенные продукты сгорания проходят через каплеуловитель 2, где происходит отделение капель уносимой потоком газов воды. Продукты сгорания подаются в рекуперативный теплообменник 34, соединенный с рекуперативным теплообменником 33 трубопроводами 36, 37, где подогреваются за счет циркуляции незамерзающего теплоносителя, обеспечиваемой насосом 35, и далее по газоходу 12 подаются в дымовую трубу 17 и выбрасываются в атмосферу. Подогрев продуктов сгорания позволяет избежать конденсации части оставшихся в них водяных паров в газоходе 12 и дымовой трубе 17. Нагретая в первом контактном теплообменнике (конденсере) 1 оборотная вода циркуляционным насосом 8 подается в водо-водяной теплообменник 10, где происходит подогрев холодной воды, поступающей по трубопроводу 21. Подогретая вода по трубопроводу 22 поступает в систему теплоснабжения или другим потребителям (доведение до требуемой температуры производится известными способами - на схеме не показано). Охлажденная оборотная вода по трубопроводу 27 поступает во второй контактный теплообменник (увлажнитель) 18 через раздающее устройство 24, где происходит подогрев и увлажнение воздуха в рассекателе 25 (аналогичен рассекателю 4), поступающего по газоходу 13. Далее охлажденная (за счет подогрева воздуха и частичного испарения) оборотная вода по трубопроводу 28 подается в раздающее устройство 3 первого контактного теплообменника (конденсера) 1. Подогретый и увлажненный воздух проходит каплеуловитель 23, где освобождается от унесенных капель воды, и по газоходу 14 поступает в рекуперативный теплообменник 20, где происходит подогрев на несколько градусов для исключения возможности последующей конденсации. После теплообменника насосом (дутьевым вентилятором) 9 воздух подается в котел. Дополнительное увлажнение воздуха позволяет снизить образование оксидов азота, а также температуру оборотной воды, поступающей в первый контактный теплообменник (конденсер) 1 через раздающее устройство 3. При работе в летний период температура обратной сетевой воды может быть низкой и дополнительного охлаждения оборотной воды во втором контактном теплообменнике (увлажнителе) 18 не требуется. В этом случае возможна работа теплоутилизатора без второго контактного теплообменника (увлажнителя) 18. Оборотная вода после теплообменника 10 по линии 26 (показана пунктиром) сразу подается в раздающее устройство 3 первого контактного теплообменника (конденсера) 1, а линия подачи в увлажнитель 24 перекрывается (задвижки на схеме не показаны), подача воздуха осуществляется напрямую из атмосферы по газоходу 15 за счет закрытия шибера 30 и открытия шибера 29. Образовавшийся при работе теплоутилизатора излишек конденсата сливается в бак-нейтрализатор 19, где происходит приведение ее кислотности к требуемому уровню за счет ввода химреактивов по трубопроводу 32. Нейтрализованная вода удаляется по трубопроводу 31 и далее может быть использована в качестве подпиточной воды или утилизироваться.Condensation heat exchanger operates as follows. The leaving combustion products after the boiler through the gas duct 11 (see Fig. 1) are fed to a
Кроме того, первый контактный теплообменник может быть выполнен двухступенчатым (фиг. 2). Вторую ступень образуют дополнительное раздаточное устройство 39 и дополнительный рассекатель 40. Второй выход второго контактного теплообменника 18 подключен к дополнительному раздаточному устройству 39 первого контактного теплообменника 1. Работа происходит таким образом. Вода из второго контактного теплообменника 18 подается в дополнительное раздающее устройство 39 второй ступени первого контактного теплообменника 1. Таким образом, через дополнительный рассекатель 40 проходит только часть оборотной воды, которая после прохождения увлажнителя 18 имеет пониженную температуру. Это позволяет дополнительно снизить температуру дымовых газов за теплоутилизатором. Остальная часть оборотной воды подается через раздающее устройство 3 первой ступени первого контактного теплообменника 1.In addition, the first contact heat exchanger can be made two-stage (Fig. 2). The second stage is formed by an
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131443A RU2659644C1 (en) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | Condensation heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017131443A RU2659644C1 (en) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | Condensation heat exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2659644C1 true RU2659644C1 (en) | 2018-07-03 |
Family
ID=62815524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017131443A RU2659644C1 (en) | 2017-09-07 | 2017-09-07 | Condensation heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2659644C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735042C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-10-27 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Condensation heat recovery unit |
RU209217U1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-02-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Северо-западное снабжение" | Condensing boiler |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4012191A (en) * | 1975-06-18 | 1977-03-15 | Foster Wheeler Energy Corporation | System for recovering heat from the exhaust gases of a heat generator |
SU1430666A1 (en) * | 1987-01-07 | 1988-10-15 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Heat recovery installation |
SU1557417A1 (en) * | 1988-02-12 | 1990-04-15 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Heat utilization plant |
RU2323384C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Сергей Леонидович Торопов | Heat waste recover |
RU150285U1 (en) * | 2014-09-05 | 2015-02-10 | Александр Викторович Рагуткин | CONDENSATION HEAT RECOVERY (OPTIONS) |
-
2017
- 2017-09-07 RU RU2017131443A patent/RU2659644C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4012191A (en) * | 1975-06-18 | 1977-03-15 | Foster Wheeler Energy Corporation | System for recovering heat from the exhaust gases of a heat generator |
SU1430666A1 (en) * | 1987-01-07 | 1988-10-15 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Heat recovery installation |
SU1557417A1 (en) * | 1988-02-12 | 1990-04-15 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Heat utilization plant |
RU2323384C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Сергей Леонидович Торопов | Heat waste recover |
RU150285U1 (en) * | 2014-09-05 | 2015-02-10 | Александр Викторович Рагуткин | CONDENSATION HEAT RECOVERY (OPTIONS) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2735042C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-10-27 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Condensation heat recovery unit |
RU209217U1 (en) * | 2021-07-30 | 2022-02-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Северо-западное снабжение" | Condensing boiler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107120714B (en) | A kind of whole yearization comprehensive utilization energy conserving system | |
CN103225834B (en) | Boiler smoke blowdown heat pump of recovering residual heat heating system and using method thereof | |
CN107525090B (en) | Come into operation the coal-fired power station boiler device and its application method of denitrating system when a kind of igniting | |
RU2436011C1 (en) | Flue gas heat utilisation device and method of its operation | |
CN104266171A (en) | Flue gas waste heat utilization system of thermal power plant | |
CN109798534A (en) | A kind of residual heat from boiler fume utilizes and takes off white integral system | |
RU2659644C1 (en) | Condensation heat exchanger | |
CN204100225U (en) | Coal steam-electric plant smoke bootstrap system | |
RU2489643C1 (en) | Condensation boiler plant (versions) | |
RU150285U1 (en) | CONDENSATION HEAT RECOVERY (OPTIONS) | |
CN205825498U (en) | A kind of system of multistage recovery combustion gas fume afterheat | |
CN107559864B (en) | A kind of combustion gas method effectively improving combustion gas furnace thermal efficiency | |
RU2323384C1 (en) | Heat waste recover | |
CN208253630U (en) | A kind of eliminating white smoke system using flue spray and hot wind mixing | |
CN104857820A (en) | Method for eliminating white smoke of condensed flue gas and condenser for same | |
KR100694492B1 (en) | Device for preventing white plume phenomenon with self heating | |
CN210568552U (en) | Boiler energy-saving and flue gas whitening system | |
CN204404537U (en) | Condensed type combustion gas water heater | |
RU2607118C2 (en) | Method and system for deep heat recovery of boiler combustion products of thermal power plants | |
CN207214097U (en) | A kind of coal-burning boiler based on smoke evacuation vapor internal-circulation type condensing units | |
CN106016835A (en) | System for recycling fuel gas and flue gas waste heat in multistage mode | |
RU2700843C1 (en) | Combined-cycle plant with deep waste gas heat recovery | |
CN109731431A (en) | A kind of coal steam-electric plant smoke takes off white system and method | |
RU2606296C2 (en) | Method of flue gases deep heat recovery | |
RU156854U1 (en) | EXHAUST GAS HEAT DISPOSAL ASSEMBLY |