RU2744607C1 - Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator - Google Patents

Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator Download PDF

Info

Publication number
RU2744607C1
RU2744607C1 RU2020124974A RU2020124974A RU2744607C1 RU 2744607 C1 RU2744607 C1 RU 2744607C1 RU 2020124974 A RU2020124974 A RU 2020124974A RU 2020124974 A RU2020124974 A RU 2020124974A RU 2744607 C1 RU2744607 C1 RU 2744607C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
water
hot water
steam generator
hydrogen
Prior art date
Application number
RU2020124974A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Горохов
Сергей Петрович Хрисанфов
Original Assignee
Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
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 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2020124974A priority Critical patent/RU2744607C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744607C1 publication Critical patent/RU2744607C1/en

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
    • F22B1/22—Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion under pressure substantially exceeding atmospheric pressure
    • F22B1/26—Steam boilers of submerged-flame type, i.e. the flame being surrounded by, or impinging on, the water to be vaporised, e.g. water in sprays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

FIELD: steam generators.SUBSTANCE: invention relates to steam generators and can be used for production of hot water and steam. Plant for producing hot water and steam using a hydrogen steam generator comprises a hydrogen steam generator consisting of a combustion chamber and a mixing chamber, with collectors for water supply for ballasting of combustion products, control units, underwater lines of fuel and water components. In the flow part of the steam generator there is a heat exchanger, in which channels for steam flow are located along concentric circles and the underwater main line of which is connected to the valve-switch.EFFECT: enabling simultaneous production of hot water and high-temperature steam.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения горячей воды и пара.The invention relates to energy and can be used to produce hot water and steam.

Известны установки для получения пара и горячей воды, опубликованные в патентах RU 2511795 С2 и RU 2148214 С1.Known installations for producing steam and hot water, published in patents RU 2511795 C2 and RU 2148214 C1.

В установке, изложенной в патенте RU 2148214 С1, процесс подогрева воды осуществляется в три этапа. На первом этапе происходит сжигание газа и балластировка его водой, в результате чего образуются дымовые газы. На втором этапе дымовые газы обтекают трубчатку, через которую протекает нагреваемая вода. На третьем этапе происходит балластировка дымовых газов водой до температуры ~20°С и происходит их выброс в атмосферу.In the installation described in patent RU 2148214 C1, the process of heating water is carried out in three stages. At the first stage, gas is burned and ballasted with water, resulting in the formation of flue gases. At the second stage, the flue gases flow around the tubular through which the heated water flows. At the third stage, the flue gases are ballasted with water to a temperature of ~ 20 ° C and they are released into the atmosphere.

В установке, изложенной в описании изобретения (11) 700754 нагреваемую воду из предыдущей ступени распыливают в верхней части последующей ступени навстречу потоку отходящих газов.In the installation described in the description of the invention (11) 700754 heated water from the previous stage is sprayed in the upper part of the subsequent stage towards the flow of exhaust gases.

Недостатком всех этих установок является невозможность получения одновременно чистого водяного пара и подогретой воды и недостаточная эффективность подогрева воды, т.к. часть тепла выбрасывается в атмосферу.The disadvantage of all these installations is the impossibility of simultaneously obtaining pure steam and heated water and the insufficient efficiency of water heating, because some of the heat is released into the atmosphere.

Известна конструкция кислородно-водородного парогенератора, описанная в патенте №2544417, принятая за прототип, в котором продукты сгорания при стехиометрическом соотношении балластируются водой с образованием высокотемпературного водяного пара.The known design of an oxygen-hydrogen steam generator, described in patent No. 2544417, taken as a prototype, in which the combustion products at a stoichiometric ratio are ballasted with water to form high-temperature water vapor.

Недостатком данной конструкции является невозможность, в случае необходимости, получения одновременно горячей воды и водяного пара.The disadvantage of this design is the impossibility, if necessary, to simultaneously obtain hot water and steam.

Этот недостаток устраняется предполагаемым изобретением, обеспечивая возможность одновременно получать горячую воду и высокотемпературный водяной пар.This disadvantage is eliminated by the proposed invention, making it possible to simultaneously obtain hot water and high temperature steam.

Поставленная задача решается тем, что в установке для получения горячей воды и пара с использованием водородного парогенератора, содержащая водородный парогенератор, состоящий из камеры сгорания и камеры смешения, с коллекторами для подвода воды на балластировку продуктов сгорания, агрегаты регулирования, подводные магистрали компонентов топлива и воды, согласно описанию, в проточной части парогенератора выполнен теплообменник, в котором каналы для протока пара расположены по концентрическим окружностям и подводная магистраль воды которого соединена с клапаном-переключателем.The problem is solved by the fact that in an installation for producing hot water and steam using a hydrogen steam generator, containing a hydrogen steam generator, consisting of a combustion chamber and a mixing chamber, with collectors for supplying water for ballasting of combustion products, control units, underwater mains of fuel and water components According to the description, a heat exchanger is made in the flow part of the steam generator, in which the channels for the steam flow are arranged along concentric circles and the underwater water main of which is connected to a switch valve.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемой, показанной на фиг. 1.The essence of the invention is illustrated by the diagram shown in FIG. one.

Установка для получения горячей воды и пара (фиг. 1) включает в себя камеру сгорания 1 с рубашкой охлаждения 2, работающую на компонентах топлива кислород и водород, камеру смешения 3, теплообменник 4 с каналами 5 для прохождения пара, расположенные по концентрическим окружностям, подводные магистрали компонентов топлива 6 и 7, подводные магистрали воды 8 и 9 на балластировку продуктов сгорания в камере смешения 3, подводную магистраль 10 подачи воды в теплообменник 4 и клапаны-переключатели 11.The installation for producing hot water and steam (Fig. 1) includes a combustion chamber 1 with a cooling jacket 2, operating on fuel components oxygen and hydrogen, a mixing chamber 3, a heat exchanger 4 with channels 5 for steam passage, located along concentric circles, underwater fuel component lines 6 and 7, underwater water lines 8 and 9 for ballasting of combustion products in mixing chamber 3, underwater line 10 for water supply to heat exchanger 4 and switch valves 11.

Установка работает следующим образом.The installation works as follows.

В соответствии с циклограммой работы установки в камеру сгорания (1) поступают необходимые расходы компонентов топлива через входные магистрали 6 и 7 и расходы воды на балластировку продуктов сгорания через входные магистрали 8 и 9 в камеру смешения 3.In accordance with the cyclogram of the unit operation, the necessary consumption of fuel components enter the combustion chamber (1) through the inlet lines 6 and 7 and the water consumption for ballasting the combustion products through the inlet lines 8 and 9 into the mixing chamber 3.

Вода из входной магистрали 8 поступает в рубашку охлаждения камеры сгорания 2, на выходе из тракта охлаждения вода вместе с водой, поступившей в магистраль 9, смешивается с продуктами сгорания, образуя водяной пар.Water from the inlet line 8 enters the cooling jacket of the combustion chamber 2, at the outlet from the cooling path, water, together with the water entering the line 9, mixes with the combustion products, forming water vapor.

Водяной пар, проходя по каналам 5 теплообменника 4, нагревает воду в теплообменнике, поступившую через входную магистраль 10.Water vapor, passing through the channels 5 of the heat exchanger 4, heats the water in the heat exchanger, which entered through the inlet line 10.

В результате регулирования соотношения компонентов топлива в камере сгорания, а также расхода воды на балластировку в камеру смешения 3 и расхода воды в теплообменник 4 клапанами-переключателями 11 могут быть получены расчетные температуры водяного пара и горячей воды по температуре и расходу.As a result of regulating the ratio of the fuel components in the combustion chamber, as well as the flow rate of water for ballasting into the mixing chamber 3 and the flow rate of water into the heat exchanger 4 by the switch valves 11, the calculated temperatures of steam and hot water in terms of temperature and flow rate can be obtained.

Предложенное техническое решение реализует одновременное получение горячей воды и экологически чистого водяного пара в необходимом количестве.The proposed technical solution implements the simultaneous production of hot water and environmentally friendly water vapor in the required amount.

Claims (1)

Установка для получения горячей воды и водяного пара с использованием водородного парогенератора, содержащая водородный парогенератор, состоящий из камеры сгорания и камеры смешения, с коллекторами для подачи воды на балластировку продуктов сгорания, агрегаты регулирования, подводные магистрали компонентов топлива и воды, отличающаяся тем, что в проточной газовой части парогенератора выполнен теплообменник, в котором каналы для протока пара расположены по концентрическим окружностям и подводная магистраль воды которого соединена с клапаном-переключателем.An installation for producing hot water and steam using a hydrogen steam generator, containing a hydrogen steam generator, consisting of a combustion chamber and a mixing chamber, with collectors for supplying water for ballasting of combustion products, control units, underwater mains of fuel and water components, characterized in that in The flow-through gas part of the steam generator is made of a heat exchanger, in which the channels for the flow of steam are arranged along concentric circles and the underwater water main of which is connected to a switch valve.
RU2020124974A 2020-07-20 2020-07-20 Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator RU2744607C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124974A RU2744607C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124974A RU2744607C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744607C1 true RU2744607C1 (en) 2021-03-11

Family

ID=74874305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124974A RU2744607C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744607C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2822781C1 (en) * 2023-12-27 2024-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Plant for production of hot water and steam

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3967589A (en) * 1975-01-27 1976-07-06 Papineau Ronald I Energy generating system
US4058161A (en) * 1974-12-05 1977-11-15 Georges Trepaud Heat exchanger
WO2004079260A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-16 Institut Francais Du Petrole Steam generator comprising successive combustion chambers
RU2414661C2 (en) * 2005-06-27 2011-03-20 Арева Нп Heat exchanger, in particular, for high-temperature nuclear reactor
RU2544417C1 (en) * 2014-02-17 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Steam generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4058161A (en) * 1974-12-05 1977-11-15 Georges Trepaud Heat exchanger
US3967589A (en) * 1975-01-27 1976-07-06 Papineau Ronald I Energy generating system
WO2004079260A1 (en) * 2003-01-31 2004-09-16 Institut Francais Du Petrole Steam generator comprising successive combustion chambers
RU2414661C2 (en) * 2005-06-27 2011-03-20 Арева Нп Heat exchanger, in particular, for high-temperature nuclear reactor
RU2544417C1 (en) * 2014-02-17 2015-03-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Steam generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2822781C1 (en) * 2023-12-27 2024-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Plant for production of hot water and steam

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103821637B (en) Internal combustion engine and the method for running internal combustion engine
RU2010153610A (en) METHOD FOR PRODUCING A CEMENT CLINKER AND INSTALLATION FOR ITS PRODUCTION
CN202281212U (en) Double reheat system of power station boiler
RU2371594C1 (en) Method for steam generation in steam-gas-generator and device for its realisation
RU2008113706A (en) METHOD FOR CREATING A HYDROGEN ENERGY CHEMICAL COMPLEX AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US4238923A (en) Method of low temperature heat utilization for atmospheric pressure coal gasification
RU2744607C1 (en) Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator
RU2661231C1 (en) Method of hydrogen steam overheating at npp
CN203486894U (en) Gas turbine waste heat reactor and gas generator set thereof
RU2309261C2 (en) Method of operation of thermal power station
JP2008202902A (en) Hydrogen and oxygen mixed gas mixed combustion burner
CN112664918B (en) Gas and steam combined cycle central heating device and heating method
EA032655B1 (en) Heat recovery unit and power plant
RU2017122296A (en) METHOD FOR CONVERSION OF NATURAL GAS WITH WATER STEAM, INCLUDING TWO COMBUSTION CHAMBERS, GENERATING HOT SMOKE GASES, TRANSFERRING HEAT ENERGY, PERFORMANT FOR CARRY AND CLEANERS
CN209876968U (en) Waste heat utilization system for starting boiler of gas turbine power plant
RU2822781C1 (en) Plant for production of hot water and steam
RU2317426C2 (en) Method of operation of thermal power station
MD3819C2 (en) Heating boiler (variants)
RU2711260C1 (en) Steam-gas plant
RU2708936C1 (en) Multigenerating complex with combined fuel at additional production of hydrogen and oxygen
RU176514U1 (en) NATURAL GAS CONVERTER MONOBLOCK WITH HEAT EXCHANGE EQUIPMENT AND HIGH-TEMPERATURE STEAM GENERATOR
RU108569U1 (en) GENERATOR FOR PRODUCING HOT WATER OR WATER VAPOR
RU2309263C2 (en) Thermal power station
RU167924U1 (en) Binary Combined Cycle Plant
RU2819848C1 (en) Method for producing synthesis gas using steam catalytic reforming