RU2700485C2 - Boiler plant - Google Patents

Boiler plant Download PDF

Info

Publication number
RU2700485C2
RU2700485C2 RU2017142868A RU2017142868A RU2700485C2 RU 2700485 C2 RU2700485 C2 RU 2700485C2 RU 2017142868 A RU2017142868 A RU 2017142868A RU 2017142868 A RU2017142868 A RU 2017142868A RU 2700485 C2 RU2700485 C2 RU 2700485C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flue
boiler
exhaust gas
flue gas
fan
Prior art date
Application number
RU2017142868A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017142868A3 (en
RU2017142868A (en
Inventor
Владимир Иванович Шарапов
Ралина Илфановна Камалова
Евгения Александровна Родионова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2017142868A priority Critical patent/RU2700485C2/en
Publication of RU2017142868A3 publication Critical patent/RU2017142868A3/ru
Publication of RU2017142868A publication Critical patent/RU2017142868A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700485C2 publication Critical patent/RU2700485C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of power engineering. Boiler plant includes boiler with exhaust gas flue and exhaust gas recirculation flue connected to exhaust gas flue, i.d. fan and flue gas stack, blow fan, regenerative air heater, exhaust gas recirculation i.d. fan. Deaerator with pipelines for supply of initial and drainage of deaerated water is connected to exhaust gas flue between i.d. fan and flue gas stack along desorbing medium, and exhaust gas recirculation flue is connected to exhaust gas flue between deaerator and flue gas stack.
EFFECT: higher efficiency of boiler plant by excluding steam consumption for deaeration and introduction of flue gases into combustion zone of boiler furnace, which allows reducing temperature in most heat-stressed part of furnace and reducing concentration of oxygen in combustion zone.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области котельной техники и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе.The invention relates to the field of boiler technology and can be used in boiler plants operating on natural gas.

Известен аналог - котельная установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов, дымососом и дымовой трубой, дутьевой вентилятор, регенеративный воздухоподогреватель, дымосос рециркуляции уходящих газов (см. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. Пособие для вузов/ А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.; под редакцией А.С. Седлова. - М.: Издательство МЭИ, 2001, рис. 4.4 на с. 100 и описание к нему). Этот аналог принят в качестве прототипа.An analogue is known - a boiler installation containing a boiler with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to a flue gas duct, a smoke exhaust and a chimney, a blower fan, a regenerative air heater, a flue gas recirculation smoke exhaust (see Improving the environmental safety of thermal power plants: Textbook. A manual for universities / A.I. Abramov, D.P. Elizarov, A.N. Remezov and others; edited by A.S. Sedlov. - M.: MEI Publishing House, 2001, Fig. 4.4 on p. 100 and description to it). This analogue is adopted as a prototype.

Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экологической безопасности в связи с повышенным содержанием вредных веществ при сгорании топлива, в частности, оксидов азота NOx, в уходящих газах котла, и в пониженной экономичности работы котельной установки в связи с затратами пара на деаэрацию.The disadvantage of the analogue and prototype is the reduced environmental safety due to the increased content of harmful substances during the combustion of fuel, in particular, nitrogen oxides NO x , in the exhaust gases of the boiler, and the reduced efficiency of the boiler plant due to the cost of steam for deaeration.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка котельной установки с повышенной экономичностью и экологической безопасностью.The technical problem to which the invention is directed is the development of a boiler plant with increased efficiency and environmental safety.

Технический результат - увеличение экономичности работы котельной установки путем исключения затрат пара на деаэрацию и повышение экологической безопасности путем ввода смеси уходящих газов и выделившихся в процессе деаэрации коррозионно-активных газов в зону горения топки котла, что позволяет уменьшить температуру в наиболее теплонапряженной части топки и снизить концентрацию оксида азота NOx в зоне горения.The technical result is an increase in the efficiency of the boiler plant by eliminating steam costs for deaeration and improving environmental safety by introducing a mixture of exhaust gases and corrosive gases released during the deaeration into the combustion zone of the boiler furnace, which reduces the temperature in the most heat-stressed part of the furnace and reduces the concentration nitric oxide NO x in the combustion zone.

Для достижения технического результата предложена котельная установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов, дымососом и дымовой трубой, дутьевой вентилятор, регенеративный воздухоподогреватель, дымосос рециркуляции уходящих газов.To achieve a technical result, a boiler plant is proposed comprising a boiler with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to a flue gas duct, a smoke exhaust and a chimney, a blower fan, a regenerative air heater, and a flue gas recirculation smoke exhauster.

Особенность заключается в том, что в газоход уходящих газов котла между дымососом и дымовой трубой по десорбирующей среде включен деаэратор с трубопроводами подвода исходной и отвода деаэрированной воды, а газоход рециркуляции уходящих газов подключен к газоходу уходящих газов между деаэратором и дымовой трубой.The peculiarity lies in the fact that a deaerator with pipelines for supplying the source and removal of deaerated water is connected to the exhaust gas duct of the boiler between the exhaust fan and the chimney, and the exhaust gas recirculation duct is connected to the exhaust gas duct between the deaerator and the chimney.

Использование в качестве десорбирующего агента в деаэраторе уходящих газов котла, которые практически не содержат коррозионно-агрессивного кислорода, позволяет исключить затраты пара на деаэрацию и утилизировать теплоту уходящих газов. Диоксид углерода в деаэрированной воде нейтрализуют путем дозирования в нее щелочного агента, например гидроксида натрия. Смесь уходящих газов и выделившихся в процессе деаэрации коррозионно-агрессивных газов и водяных паров после деаэратора по газоходу рециркуляции уходящих газов направляется в топку котла. Это позволяет снизить температуру горения в топке и сократить образование оксидов азота NOx при сжигании топлива.The use of a boiler exhaust gas as a desorbing agent in a deaerator, which practically does not contain corrosive oxygen, eliminates the cost of steam for deaeration and utilizes the heat of the exhaust gases. Carbon dioxide in deaerated water is neutralized by dosing an alkaline agent, for example sodium hydroxide. The mixture of exhaust gases and corrosive gases and water vapors released during the deaeration after the deaerator is sent to the boiler furnace through the exhaust gas recirculation duct. This reduces the combustion temperature in the furnace and reduces the formation of nitrogen oxides NO x during fuel combustion.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

Принципиальная схема котельной установки приведена на чертеже. Котельная установка содержит котел 1, газоход 2 уходящих газов, дымосос 3, деаэратор 4, включенный по десорбирующей среде в газоход 2 уходящих газов между дымососом 3 и дымовой трубой 5. К верхней части колонки деаэратора 4 подключен трубопровод 6 подвода исходной воды. К деаэратору 4 также подключен трубопровод 7 отвода деаэрированной питательной воды, в который включен питательный насос 8. К трубопроводу 7 деаэрированной питательной воды подключена система 9 дозирования щелочного агента. Дутьевой вентилятор 10 направляет воздух в регенеративный воздухоподогреватель 11. К газоходу 2 уходящих газов между деаэратором 4 и дымовой трубой 5 подключен газоход 12 рециркуляции уходящих газов, в который включен дымосос 13 рециркуляции уходящих газов. К топке котла 1 подключен трубопровод 14 подвода природного газа.The schematic diagram of the boiler installation is shown in the drawing. The boiler installation comprises a boiler 1, a flue gas duct 2, a smoke exhauster 3, a deaerator 4, connected via a desorption medium to a flue gas duct 2 between a smoke exhauster 3 and a chimney 5. A pipe 6 for supplying raw water is connected to the upper part of the deaerator 4 column. A pipe 7 for discharging deaerated feed water is also connected to the deaerator 4, into which the feed pump 8 is connected. An alkaline agent dosing system 9 is connected to the pipe 7 of the deaerated feed water. The blower fan 10 directs air to the regenerative air heater 11. An exhaust gas recirculation duct 12 is connected to the flue gas duct 2 between the deaerator 4 and the chimney 5, into which a flue exhaust gas recirculation fan 13 is connected. A pipe 14 for supplying natural gas is connected to the furnace of boiler 1.

Котельная установка работает следующим образом.The boiler installation works as follows.

Используемые в качестве десорбирующего агента уходящие газы котла 1 из газохода 2 уходящих газов после дымососа 3 подводят в нижнюю часть колонки деаэратора 4. Уходящие газы, поднимаясь вверх внутри конструкции деаэратора, пересекают струи воды, нагревая исходную воду до температуры насыщения, обеспечивают выделение коррозионно-агрессивных газов и смешивание последних с десорбирующим агентом. Смесь уходящих газов и выделившихся из исходной воды коррозионно-активных газов и водяных паров удаляется из верхней части колонки деаэратора 4 по газоходу 2 уходящих газов в дымовую трубу 5. Деаэрированная таким образом вода при помощи питательного насоса 8 отводится из деаэратора 4, проходит систему 9 дозирования щелочного агента (гидроксида натрия), что способствует удалению из воды коррозионно-активного диоксида углерода. Затем деаэрированная вода подводится к экономайзеру котла 1. Газовая смесь уходящих газов и выделенных коррозионно-активных газов, водяных паров после деаэратора 4 по газоходу 12 рециркуляции уходящих газов при помощи дымососа 13 рециркуляции уходящих газов направляется в верхнюю часть топки котла 1, что позволяет снизить концентрацию кислорода в зоне горения топлива и уменьшить температуру горения.The flue gases of the boiler 1 used as a stripping agent from the flue gas duct 2 after the exhaust fan 3 are fed to the lower part of the deaerator column 4. The flue gases, rising upward inside the deaerator structure, cross the water jets, heating the source water to saturation temperature, and release corrosive gases and mixing the latter with a desorbing agent. The mixture of exhaust gases and corrosive gases and water vapors released from the source water is removed from the upper part of the deaerator column 4 through the flue gas duct 2 into the chimney 5. Thus deaerated water is discharged from the deaerator 4 by means of the feed pump 8, and the dosing system 9 passes alkaline agent (sodium hydroxide), which helps to remove corrosive carbon dioxide from water. Then the deaerated water is supplied to the economizer of boiler 1. A gas mixture of exhaust gases and emitted corrosive gases, water vapor after the deaerator 4 through the exhaust gas recirculation duct 12 is sent to the upper part of the furnace 1 by means of a flue exhaust gas recirculation 13, which reduces the concentration oxygen in the combustion zone of the fuel and reduce the temperature of combustion.

Дутьевой вентилятор 10 нагнетает первичный воздух, который перед подачей в топку котла 1 нагревается в регенеративном воздухоподогревателе 11 и смешивается с природным газом, который поступает по трубопроводу 14 подвода природного газа.The blower fan 10 injects primary air, which is heated in a regenerative air heater 11 before being fed into the furnace of the boiler 1 and mixed with natural gas, which enters through the natural gas supply line 14.

Предложенная котельная установка позволяет повысить экономичность процесса деаэрации воды за счет исключения затрат пара на деаэрацию, а также утилизировать теплоту уходящих газов котла путем снижения их температуры перед выбросом в атмосферу в деаэраторе 4. Одновременное уменьшение температуры горения топлива в топке котла 1 и, как следствие, снижение образования оксидов азота NOx в процессе горения топлива и последующего выброса их в атмосферу, достигается путем ввода смеси уходящих газов и выделившихся в деаэраторе коррозионно-активных газов и водяных паров по газоходу 12 рециркуляции уходящих газов в топку котла 1, что позволяет снизить вредное воздействие на климатическую систему и обеспечивает повышение экологической безопасности работы котельной установки при экономичной работе оборудования.The proposed boiler installation allows you to increase the efficiency of the process of deaeration of water by eliminating the cost of steam for deaeration, as well as to utilize the heat of the exhaust gases of the boiler by lowering their temperature before being discharged into the atmosphere in the deaerator 4. Simultaneous reduction of the temperature of combustion of fuel in the furnace of boiler 1 and, as a result, reduction of nitrogen oxides NO x in the combustion process and their subsequent release into the atmosphere, is achieved by adding the mixture of flue gas and precipitated in the deaerator corrosion-acti gases and water vapor through the gas duct 12, the flue gas recirculation in the boiler furnace 1, reducing adverse effects on the climate system, and enhances the environmental safety of the boiler plant at an economical operation of the equipment.

Claims (1)

Котельная установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов, дымососом и дымовой трубой, дутьевой вентилятор, регенеративный воздухоподогреватель, дымосос рециркуляции уходящих газов, отличающаяся тем, что в газоход уходящих газов котла между дымососом и дымовой трубой по десорбирующей среде включен деаэратор с трубопроводами подвода исходной и отвода деаэрированной воды, а газоход рециркуляции уходящих газов подключен к газоходу уходящих газов между деаэратором и дымовой трубой.A boiler plant comprising a boiler with a flue gas duct and a flue gas recirculation duct connected to a flue gas duct, a smoke exhaust and a chimney, a blower fan, a regenerative air heater, a flue exhaust gas recirculation fan, characterized in that in a boiler flue gas duct between the smoke exhaust and a smoke exhaust the pipe through the desorbing medium includes a deaerator with pipelines for supplying the source and removal of deaerated water, and the flue gas recirculation duct is connected to the flue gas duct between in de-aerator and a chimney.
RU2017142868A 2017-12-07 2017-12-07 Boiler plant RU2700485C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142868A RU2700485C2 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Boiler plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142868A RU2700485C2 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Boiler plant

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017142868A3 RU2017142868A3 (en) 2019-06-07
RU2017142868A RU2017142868A (en) 2019-06-07
RU2700485C2 true RU2700485C2 (en) 2019-09-17

Family

ID=66793161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142868A RU2700485C2 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Boiler plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700485C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791918C1 (en) * 2022-04-08 2023-03-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Boiler plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2184309C1 (en) * 2000-10-13 2002-06-27 Ульяновский государственный технический университет Peak-load hot-water boiler plant
RU2209375C1 (en) * 2002-02-15 2003-07-27 Ульяновский государственный технический университет Boiler aggregate
US20150007781A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-08 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. System for producing high pressure steam from low quality water
RU2629321C1 (en) * 2016-04-19 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Boiler plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2184309C1 (en) * 2000-10-13 2002-06-27 Ульяновский государственный технический университет Peak-load hot-water boiler plant
RU2209375C1 (en) * 2002-02-15 2003-07-27 Ульяновский государственный технический университет Boiler aggregate
US20150007781A1 (en) * 2013-07-02 2015-01-08 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. System for producing high pressure steam from low quality water
RU2629321C1 (en) * 2016-04-19 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Boiler plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791918C1 (en) * 2022-04-08 2023-03-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Boiler plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017142868A3 (en) 2019-06-07
RU2017142868A (en) 2019-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103062745B (en) Water vapor circularly adjusting type oxygen-enriched combustion method for pulverized coal boiler
CN107014217B (en) Coke oven gas utilization and flue gas treatment system of coking plant and treatment method thereof
US20060234173A1 (en) Carrier air heating system for SCR
CN108704463B (en) Comprehensive treatment system and process for desulfurization and denitrification of sintering flue gas and whitening of flue gas
CN103463976B (en) Sintering, pelletizing flue gas SCR denitration take off dioxin device
CN104807021B (en) A kind of high temperature incineration method handles the technique and system of acrylonitrile off-gas
JP2019520543A (en) Method and system for improving the efficiency of a boiler
JP5525992B2 (en) Thermal power plant with carbon dioxide absorber
CN109721259B (en) Lime kiln hot air circulation system
CN106669418A (en) Device and method for comprehensively carrying out desulfurization, denitration and dioxin removing on steel sintering flue gas
CN112413571A (en) Comprehensive utilization system of natural gas boiler and operation method thereof
RU2700485C2 (en) Boiler plant
CN104492229A (en) Pithead power plant low-cost carbon dioxide trapping system and pithead power plant low-cost carbon dioxide trapping method
CN204438823U (en) A kind of flue gases of cock oven denitration desulfurization UTILIZATION OF VESIDUAL HEAT IN integrated apparatus
JP2013072571A (en) Exhaust gas treating system
CN106807188A (en) A kind of waste gas treatment process
CN104075303A (en) Flue gas waste-heat utilization device for thermal oil furnace
CN110564429B (en) System and method for preparing activated carbon tail gas coupled biomass direct-fired denitration
KR101560713B1 (en) The combustion chamber equipped with a drop-in FGR duct boiler furnace stoker
JP4306617B2 (en) Tubular flame burner
CN208366101U (en) A kind of tube furnace flue gas desulfurization and denitrification system
RU2791918C1 (en) Boiler plant
CN109668155A (en) The method of high temperature incineration method processing cycle gas decarbonization tail gas
RU2629321C1 (en) Boiler plant
RU177323U1 (en) Boiler installation

Legal Events

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

Effective date: 20191208