RU2784567C1 - Flue gas heat recovery unit - Google Patents
Flue gas heat recovery unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784567C1 RU2784567C1 RU2022126122A RU2022126122A RU2784567C1 RU 2784567 C1 RU2784567 C1 RU 2784567C1 RU 2022126122 A RU2022126122 A RU 2022126122A RU 2022126122 A RU2022126122 A RU 2022126122A RU 2784567 C1 RU2784567 C1 RU 2784567C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- water surface
- stage
- surface heat
- Prior art date
Links
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 76
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 abstract 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано, в частности, для утилизации тепла дымовых газов на тепловых электростанциях (ТЭС), эксплуатирующих котельные установки.The invention relates to the field of thermal power engineering and can be used, in particular, for the utilization of flue gas heat at thermal power plants (TPPs) operating boiler plants.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известно принятое в качестве прототипа заявляемого изобретения устройство утилизации тепла дымовых газов, содержащее газо-газовый теплообменник, конденсатор, инерционный каплеуловитель, газоходы, воздуховоды, вентиляторы и трубопровод. При этом газо-газовый поверхностный пластинчатый теплообменник выполнен по схеме противотока, в качестве конденсатора установлен поверхностный газо-воздушный пластинчатый теплообменник, в газоходе холодных осушенных дымовых газов установлен дополнительный дымосос, перед дополнительным дымососом врезан газоход подмеса части подогретых осушенных дымовых газов (патент RU 2436011 С1, дата публикации: 10.12.2011 г. (далее-[1])).The prior art adopted as a prototype of the claimed invention is a flue gas heat recovery device containing a gas-gas heat exchanger, a condenser, an inertial droplet eliminator, gas ducts, air ducts, fans and a pipeline. At the same time, the gas-gas surface plate heat exchanger is made according to the counterflow scheme, a surface gas-air plate heat exchanger is installed as a condenser, an additional smoke exhauster is installed in the gas flue of cold dried flue gases, a gas flue is embedded in front of the additional smoke exhauster for mixing a part of the heated dried flue gases (patent RU 2436011 C1 , publication date: 10.12.2011 (hereinafter referred to as [1])).
В известном из [1] устройстве утилизации тепла дымовых газов не предполагается регулирование расхода дымов газов, отводимых от котельной установки, а в качестве теплоносителя, отводящего тепло от дымовых газов с помощью газо-газового теплообменника, используется дутьевой воздух.In the flue gas heat recovery device known from [1], it is not supposed to control the flow of flue gases discharged from the boiler plant, but blast air is used as a coolant that removes heat from flue gases using a gas-gas heat exchanger.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, на решение которой направлено патентуемое изобретение, является обеспечение утилизации тепла дымовых газов на ТЭС, а техническими результатами - обеспечение автоматической регулировки потока отводимых из основного газохода дымовых газов, поступающих на подогрев подпиточной воды, с целью снижения вероятности возникновения конденсата в первом байпасном газоходе перед дымососом, основном газоходе и дымовой трубе; а также обеспечение отделения влаги от отводимых из основного газохода дымовых газов.The task to be solved by the patented invention is to ensure the utilization of flue gas heat at thermal power plants, and the technical results are to provide automatic adjustment of the flow of flue gases removed from the main gas duct and fed to make-up water heating in order to reduce the likelihood of condensate in the first bypass gas duct before smoke exhauster, main flue and chimney; as well as ensuring the separation of moisture from flue gases discharged from the main flue.
Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов обеспечивается тем, что установка для утилизации тепла дымовых газов содержит основной газоход, к которому присоединен первый байпасный газоход, на линии которого последовательно по ходу течения газа установлены: первое запорно-регулирующее устройство, первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника, вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника, дымосос и второе запорно-регулирующее устройство. При этом установка также содержит второй байпасный газоход, вход которого присоединен к первому байпасному газоходу между первым запорно-регулирующим устройством и первой ступенью газоводяного поверхностного теплообменника, а выход - к первому байпасному газоходу между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника и дымососом. Причем на линии второго байпасного газохода установлено третье запорно-регулирующее устройство, соединенное с термометром сопротивления, установленным на линии первого байпасного газохода между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника и выходом второго байпасного газохода. При этом установка также содержит трубопровод подпиточной воды, на линии которого установлен насос. Причем выход трубопровода подпиточной воды соединен с входом первого отводящего трубопровода, на линии которого последовательно по ходу течения воды установлены вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника и первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника. При этом выход первого отводящего трубопровода соединен с первым входом бака подпитки тепловой сети. Причем выход трубопровода подпиточной воды также соединен с входом второго отводящего трубопровода, на линии которого установлен как минимум один теплообменник для нагрева воды. При этом выход второго отводящего трубопровода соединен со вторым входом бака подпитки тепловой сети. Причем конденсатосборник второй ступени газоводяного поверхностного теплообменника соединен с трубопроводом для отвода конденсата.The solution of this problem by achieving the specified technical results is ensured by the fact that the installation for utilizing the heat of flue gases contains the main gas duct, to which the first bypass gas duct is connected, on the line of which the following are installed in series along the gas flow: the first shut-off and control device, the first stage of the gas-water surface heat exchanger , the second stage of the gas-water surface heat exchanger, the smoke exhauster and the second shut-off and control device. At the same time, the installation also contains a second bypass gas duct, the inlet of which is connected to the first bypass gas duct between the first shut-off and control device and the first stage of the gas-water surface heat exchanger, and the outlet is connected to the first bypass gas duct between the second stage of the gas-water surface heat exchanger and the smoke exhauster. Moreover, on the line of the second bypass gas duct, a third shut-off and control device is installed, connected to a resistance thermometer installed on the line of the first bypass gas duct between the second stage of the gas-water surface heat exchanger and the outlet of the second bypass gas duct. In this case, the installation also contains a make-up water pipeline, on the line of which a pump is installed. Moreover, the outlet of the make-up water pipeline is connected to the inlet of the first outlet pipeline, on the line of which the second stage of the gas-to-water surface heat exchanger and the first stage of the gas-to-water surface heat exchanger are installed sequentially along the water flow. In this case, the outlet of the first outlet pipeline is connected to the first inlet of the heating network make-up tank. Moreover, the outlet of the make-up water pipeline is also connected to the inlet of the second outlet pipeline, on the line of which at least one heat exchanger is installed for heating water. At the same time, the outlet of the second discharge pipeline is connected to the second inlet of the heating network feed tank. Moreover, the condensate collector of the second stage of the gas-water surface heat exchanger is connected to the pipeline for condensate removal.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков патентуемого изобретения и достигаемыми техническими результатами заключается в следующем.The causal relationship between the essential features of the patented invention and the achieved technical results is as follows.
Вход основного газохода соединяется с котельной установкой, а выход - с входом дымовой трубы. Первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника содержит бак, внутри которого установлены трубки, входы и выходы которых соединены с входным и выходным коллекторами соответственно. Вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника также содержит бак, внутри которого установлены трубки, входы и выходы которых соединены с входным и выходным коллекторами соответственно. При этом вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника также содержит конденсатосборник в ее нижней части, который соединен с трубопроводом для отвода конденсата. В процессе эксплуатации котельной установки дымовые газы поступают из котельной установки в основной газоход. При этом одна часть дымовых газов отводится из основного газохода в первый байпасный газоход, через который дымовые газы последовательно проходят через баки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника, а другая часть дымовых газов из первого байпасного газохода отводится во второй байпасный газоход в обход газоводяного поверхностного теплообменника, после чего часть дымовых газов из газоводяного поверхностного теплообменника смешивается с частью дымовых газов из второго байпасного газохода и затем через первый байпасный газоход с помощью дымососа возвращается в основной газоход. Первое и второе запорно-регулирующие устройства служат для регулирования потока дымовых газов, отводимых из основного газохода. Подпиточная вода перекачивается с помощью насоса через трубопровод подпиточной воды, из которого одна часть подпиточной воды поступает через первый отводящий трубопровод последовательно в трубки второй и первой ступеней газоводяного поверхностного теплообменника, проходя через входные и выходные коллекторы первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника, а другая часть подпиточной воды поступает через второй отводящий трубопровод в установленный на его линии как минимум один подогреватель, в котором вода нагревается отборами пара турбины. При этом в первой и второй ступенях газоводяного поверхностного теплообменника происходит теплообмен через стенки трубок между частью подпиточной воды, проходящей через трубки и коллекторы первой и второй ступеней, и частью дымовых газов, проходящих через баки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника. Конденсат, образующийся в результате охлаждения части дымовых газов, проходящей через баки газоводяного поверхностного теплообменника, отводится из конденсатосборника через трубопровод для отвода конденсата. После чего обе части подпиточной воды из первого и второго отводящих трубопроводов поступают в бак подпитки тепловой сети, из которого подпиточная вода направляется к потребителю.The inlet of the main flue is connected to the boiler plant, and the outlet is connected to the inlet of the chimney. The first stage of the gas-water surface heat exchanger contains a tank inside which tubes are installed, the inlets and outlets of which are connected to the inlet and outlet manifolds, respectively. The second stage of the gas-to-water surface heat exchanger also contains a tank inside which tubes are installed, the inlets and outlets of which are connected to the inlet and outlet manifolds, respectively. At the same time, the second stage of the gas-to-water surface heat exchanger also contains a condensate collector in its lower part, which is connected to a pipeline for condensate removal. During the operation of the boiler plant, flue gases flow from the boiler plant into the main flue. At the same time, one part of the flue gases is removed from the main gas duct to the first bypass gas duct, through which the flue gases pass sequentially through the tanks of the first and second stages of the gas-to-water surface heat exchanger, and the other part of the flue gases from the first bypass gas duct is removed to the second bypass gas duct, bypassing the gas-to-water surface heat exchanger , after which part of the flue gases from the gas-water surface heat exchanger is mixed with a part of the flue gases from the second bypass flue and then returned to the main gas flue through the first bypass flue using a smoke exhauster. The first and second shut-off and control devices serve to regulate the flow of flue gases discharged from the main flue. The make-up water is pumped by means of a pump through the make-up water pipeline, from which one part of the make-up water flows through the first discharge pipeline sequentially into the tubes of the second and first stages of the gas-to-water surface heat exchanger, passing through the inlet and outlet collectors of the first and second stages of the gas-to-water surface heat exchanger, and the other part make-up water flows through the second outlet pipeline to at least one heater installed on its line, in which water is heated by turbine steam extractions. In this case, in the first and second stages of the gas-to-water surface heat exchanger, heat exchange occurs through the walls of the tubes between a part of the make-up water passing through the tubes and collectors of the first and second stages, and a part of the flue gases passing through the tanks of the first and second stages of the gas-to-water surface heat exchanger. The condensate resulting from the cooling of part of the flue gases passing through the tanks of the gas-to-water surface heat exchanger is removed from the condensate collector through the condensate discharge pipeline. After that, both parts of the make-up water from the first and second outlet pipelines enter the heating network make-up tank, from which the make-up water is directed to the consumer.
При проведении испытаний опытно-промышленных образцов первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника, конденсирующего водяные пары, содержащиеся в дымовых газах, установлено, что наиболее эффективным является режим работы газоводяного поверхностного теплообменника, при котором расход дымовых газов, поступающих через первый байпасный газоход в газоводяной поверхностный теплообменник, составляет 20-30% от полного расхода дымовых газов котельной установки, поступающих в основной газоход, при номинальном режиме работы котельной установки.When testing pilot samples of the first and second stages of a gas-to-water surface heat exchanger that condenses water vapor contained in flue gases, it was found that the most effective mode of operation of a gas-to-water surface heat exchanger is when the flow rate of flue gases entering through the first bypass gas duct into the gas-water surface heat exchanger, is 20-30% of the total flow of flue gases of the boiler plant entering the main gas duct, at the nominal operating mode of the boiler plant.
При расходе дымовых газов через первую и вторую ступени газоводяного поверхностного теплообменника ниже диапазона 20-30% от полного расхода дымовых газов, поступающих в основной газоход, происходит снижение тепловой мощности газоводяного поверхностного теплообменника из-за уменьшения потока тепла, поступающего в газоводяной поверхностный теплообменник. В связи с чем снижается положительной эффект от утилизации тепла дымовых газов. При расходе дымовых газов через газоводяной поверхностный теплообменник более 30% от полного расхода дымовых газов, поступающих в основной газоход, тепловая мощность газоводяного поверхностного теплообменника сохраняется практически на том же уровне, однако увеличивается расход электроэнергии приводом дымососа без существенного увеличения тепловой мощности. В то же время при увеличении расхода дымовых газов через газоводяной поверхностный теплообменник снижается расход дымовых газов через основной газоход, что приводит к снижению скорости их течения. То есть в этом случае в основном газоходе снижается количество теплоты, что может в зимний период привести к образованию конденсата из дымовых газов в дымовой трубе.When the flow of flue gases through the first and second stages of the gas-to-water surface heat exchanger is below the range of 20-30% of the total flow of flue gases entering the main gas duct, the thermal power of the gas-to-water surface heat exchanger decreases due to a decrease in the heat flow entering the gas-to-water surface heat exchanger. In this connection, the positive effect of flue gas heat recovery is reduced. When the flow of flue gases through the gas-water surface heat exchanger is more than 30% of the total flow of flue gases entering the main gas duct, the thermal power of the gas-water surface heat exchanger remains almost at the same level, however, the power consumption of the smoke exhauster drive increases without a significant increase in thermal power. At the same time, with an increase in the flow of flue gases through the gas-water surface heat exchanger, the flow of flue gases through the main gas duct decreases, which leads to a decrease in their flow rate. That is, in this case, the amount of heat in the main flue is reduced, which in winter can lead to the formation of condensate from flue gases in the chimney.
Одной из проблем при утилизации тепла дымовых газов является возможность появления конденсата в газоходах и дымовой трубе после охлаждения части дымовых газов в газоводяном поверхностном теплообменнике. Для устранения вероятности появления конденсата в основном газоходе и дымовой трубе в конструкции предлагаемой установки предусмотрен второй байпасный газоход, по которому часть неохлажденных дымовых газов, направляется в первый байпасный газоход перед дымососом в обход газоводяного поверхностного теплообменника с целью поддержания температуры дымовых газов перед дымососом выше 50°С - точки росы при сжигании природного газа с содержанием серы не более 160 ppm. При этом для регулирования расхода дымовых газов, поступающих во второй байпасный газоход, предусмотрено третье запорно-регулирующее устройство, соединенное с электроприводом и термометром сопротивления, установленным на линии первого байпасного газохода между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника и выходом второго байпасного газохода. Сигнал на автоматическое открытие/закрытие третьего запорно-регулирующего устройства поступает от вышеуказанного термометра сопротивления. При номинальном режиме работы установки для утилизации тепла дымовых газов третье запорно-регулирующее устройство находится в открытом на 50% положении, соответствующим пропуску через второй байпасный газоход 5% от полного расхода дымовых газов через основной газоход. При снижении температуры дымовых газов, измеряемой термометром сопротивления, перед дымососом ниже 30°С, по сигналу, поступающему от термометра сопротивления, третье запорно-регулирующее устройство автоматически переводится в открытое на 100% положение, соответствующее пропуску через второй байпасный газоход 10% от полного расхода дымовых газов через основной газоход. Проведенные испытания показали отсутствие капельной влаги перед дымососом, а также отсутствие капельной влаги в основном газоходе и дымовой трубе при вышеуказанных режимах работы установки для утилизации тепла дымовых газов.One of the problems in the utilization of flue gas heat is the possibility of condensate formation in the gas ducts and the chimney after cooling part of the flue gases in the gas-water surface heat exchanger. To eliminate the possibility of condensate in the main flue and chimney, the design of the proposed installation provides for a second bypass flue, through which part of the uncooled flue gases is sent to the first bypass flue in front of the smoke exhauster, bypassing the gas-water surface heat exchanger in order to maintain the temperature of the flue gases in front of the smoke exhauster above 50 ° C - dew points when burning natural gas with a sulfur content of not more than 160 ppm. At the same time, to control the flow of flue gases entering the second bypass gas duct, a third shut-off and control device is provided, connected to an electric drive and a resistance thermometer installed on the line of the first bypass gas duct between the second stage of the gas-water surface heat exchanger and the outlet of the second bypass gas duct. The signal for automatic opening/closing of the third shut-off and control device comes from the aforementioned resistance thermometer. At the nominal operating mode of the flue gas heat recovery plant, the third shut-off and control device is in the 50% open position, corresponding to the passage through the second bypass flue of 5% of the total flue gas flow through the main flue. When the flue gas temperature, measured by a resistance thermometer, in front of the smoke exhauster is below 30 ° C, according to a signal from the resistance thermometer, the third shut-off and control device is automatically transferred to the 100% open position, corresponding to the passage of 10% of the total flow through the second bypass flue flue gases through the main flue. The tests carried out showed the absence of drip moisture in front of the smoke exhauster, as well as the absence of drip moisture in the main flue and chimney under the above operating modes of the flue gas heat recovery unit.
Таким образом, с учетом вышесказанного, при эксплуатации заявляемой установки для утилизации тепла дымовых газов обеспечивается автоматическая регулировка потока отводимых из основного газохода дымовых газов, поступающих на подогрев подпиточной воды, с целью снижения вероятности возникновения конденсата в первом байпасном газоходе перед дымососом, основном газоходе и дымовой трубе; а также обеспечение отделения влаги от отводимых из основного газохода дымовых газов.Thus, in view of the foregoing, during the operation of the inventive installation for flue gas heat recovery, automatic adjustment of the flow of flue gases removed from the main gas duct and fed to make-up water heating is ensured in order to reduce the likelihood of condensate in the first bypass flue in front of the smoke exhauster, the main gas duct and the flue pipe; as well as ensuring the separation of moisture from flue gases discharged from the main flue.
Краткое описание чертежаBrief description of the drawing
На чертеже представлена схема установки для утилизации тепла дымовых газов.The drawing shows a diagram of the installation for waste heat recovery.
Описание позиций фигурыDescription of figure positions
1 - основной газоход;1 - main flue;
2 - котельная установка;2 - boiler plant;
3 - дымовая труба;3 - chimney;
4 - первый байпасный газоход;4 - the first bypass flue;
5 - первое запорно-регулирующее устройство;5 - the first shut-off and control device;
6 - первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника;6 - the first stage of the gas-water surface heat exchanger;
7 - вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника;7 - the second stage of the gas-water surface heat exchanger;
8 - дымосос;8 - smoke exhauster;
9 - второе запорно-регулирующее устройство;9 - second shut-off and control device;
10 - второй байпасный газоход;10 - second bypass flue;
11 - третье запорно-регулирующее устройство;11 - the third shut-off and control device;
12 - термометр сопротивления;12 - resistance thermometer;
13 - трубопровод подпиточной воды;13 - make-up water pipeline;
14 - насос;14 - pump;
15 - первый отводящий трубопровод;15 - the first discharge pipeline;
16 - бак подпитки тепловой сети;16 - tank for feeding the heating network;
17 - второй отводящий трубопровод;17 - the second discharge pipeline;
18 - теплообменники для нагрева воды;18 - heat exchangers for heating water;
19 - трубопровод для отвода конденсата.19 - pipeline for condensate removal.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Ниже приведен частный пример установки для утилизации тепла дымовых газов и принцип ее работы.Below is a particular example of an installation for flue gas heat recovery and the principle of its operation.
Вход основного газохода 1 соединяется с котельной установкой 2, а выход - с входом дымовой трубы 3. Установка для утилизации тепла дымовых газов содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т основной газоход 1, к которому присоединен выполненный из стали 12Х18Н10Т первый байпасный газоход 4, на линии которого последовательно по ходу течения газа установлены: первое запорно-регулирующее устройство 5, первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 6, вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 7, дымосос 8 и второе запорно-регулирующее устройство 9. При этом установка также содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т второй байпасный газоход 10, вход которого присоединен к первому байпасному газоходу 4 между первым запорно-регулирующим устройством 5 и первой ступенью газоводяного поверхностного теплообменника 6, а выход - к первому байпасному газоходу 4 между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника 7 и дымососом 8. Причем на линии второго байпасного газохода 10 установлено третье запорно-регулирующее устройство 11, соединенное с помощью кабеля с термометром сопротивления 12, установленным на линии первого байпасного газохода 4 между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника 7 и выходом второго байпасного газохода 10. Третье запорно-регулирующее устройство 11 управляется по сигналу термометра сопротивления 12. Первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 6 содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т бак, внутри которого установлены трубки, входы и выходы которых соединены с входным и выходным коллекторами соответственно. Вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 7 также содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т бак, внутри которого установлены трубки, входы и выходы которых соединены с входным и выходным коллекторами соответственно. При этом вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 7 также содержит конденсатосборник в ее нижней части. Трубки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7 представляют собой выполненные из стали 12Х18Н10Т трубки с оребрением. Термометр сопротивления 12 имеет характеристику Pt100 и токовый сигнал 4…20 мА. Первое, второе и третье запорно-регулирующие устройства 5, 9 и 11 представляют собой шиберы. При этом установка также содержит выполненный из стали 12Х18Н10Т трубопровод подпиточной воды 13, на линии которого установлен насос 14. Причем выход трубопровода подпиточной воды 13 соединен с входом выполненного из стали 12Х18Н10Т первого отводящего трубопровода 15, на линии которого последовательно по ходу течения воды установлены вторая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 7 и первая ступень газоводяного поверхностного теплообменника 6. При этом выход первого отводящего трубопровода 15 соединен с первым входом выполненного из стали 12Х18Н10Т бака подпитки тепловой сети 16. Причем выход трубопровода подпиточной воды 13 также соединен с входом выполненного из стали 12Х18Н10Т второго отводящего трубопровода 17, на линии которого установлены два выполненных из стали 12Х18Н10Т поверхностных теплообменника для нагрева воды 18, соединенные с трубопроводами отбора пара из турбины (на чертеже не показаны). При этом выход второго отводящего трубопровода 17 соединен со вторым входом бака подпитки тепловой сети 16. Причем конденсатосборник второй ступени газоводяного поверхностного теплообменника 7 соединен с выполненным из стали 12Х18Н10Т трубопроводом для отвода конденсата 19.The inlet of the
Работа установки для утилизации тепла дымовых газов осуществляется следующим образом.The operation of the installation for waste heat recovery is carried out as follows.
Вход основного газохода 1 соединяется с котельной установкой 2, а выход - с входом дымовой трубы 3. В процессе эксплуатации котельной установки 2 дымовые газы поступают из котельной установки 2 в основной газоход 1. При этом часть дымовых газов, составляющая 30% от полного расхода дымовых газов через основной газоход 1, отводится в первый байпасный газоход 4. Причем из вышеуказанной части дымовых газов, поступающей в первый байпасный газоход 1, одна часть дымовых газов, составляющая 25% от полного расхода дымовых газов через основной газоход 1, направляется в баки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7, а другая часть дымовых газов, составляющая 5% от полного расхода дымовых газов через основной газоход 1, направляется во второй байпасный трубопровод 10 в обход первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7. После чего часть дымовых газов из первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6, 7 смешивается с частью дымовых газов из второго байпасного газохода 10 и затем через первый байпасный газоход 4 с помощью дымососа 8 возвращается в основной газоход 1. Первое и второе запорно-регулирующие устройства 5, 9 служат для регулирования потока дымовых газов, отводимых из основного газохода 1, а третье запорно-регулирующее устройство 11 служит для регулирования потока дымовых газов, поступающих во второй байпасный газоход 10. Подпиточная вода перекачивается с помощью насоса 14 через трубопровод подпиточной воды 13, из которого одна часть подпиточной воды поступает через первый отводящий трубопровод 15 последовательно в трубки второй и первой ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7, проходя через входные и выходные коллекторы первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7, а другая часть подпиточной воды поступает через второй отводящий трубопровод 17 в установленные на его линии подогреватели 18, в которых вода нагревается отборами пара турбины. При этом в первой и второй ступенях газоводяного поверхностного теплообменника 6, 7 происходит теплообмен между частью подпиточной воды, проходящей через трубки и коллекторы первой и второй ступеней 6 и 7, и частью дымовых газов, проходящих через баки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7. Конденсат, образующийся в результате охлаждения части дымовых газов, проходящей через баки первой и второй ступеней газоводяного поверхностного теплообменника 6 и 7, отводится из конденсатосборника через трубопровод для отвода конденсата 19 в бак для хранения конденсата (на чертеже не показан). После чего обе части подпиточной воды из первого и второго отводящих трубопроводов 15, 17 поступают в бак подпитки тепловой сети 16, из которого подпиточная вода направляется к потребителю.The inlet of the
Температура дымовых газов перед дымососом 8 должна быть выше 50°С - точки росы при сжигании природного газа с содержанием серы не более 160 ppm. При этом для регулирования расхода дымовых газов, поступающих во второй байпасный газоход 10, предусмотрено третье запорно-регулирующее устройство 11, соединенное с электроприводом и термометром сопротивления 12, установленным на линии первого байпасного газохода 4 между второй ступенью газоводяного поверхностного теплообменника 7 и выходом второго байпасного газохода 10. Сигнал на автоматическое открытие/закрытие третьего запорно-регулирующего устройства 11 поступает от вышеуказанного термометра сопротивления 12. При номинальном режиме работы установки для утилизации дымовых газов третье запорно-регулирующее устройство 11 находится в открытом на 50% положении, соответствующим пропуску через второй байпасный газоход 5% от полного расхода дымовых газов через основной газоход 1. При снижении температуры дымовых газов, измеряемой термометром сопротивления 12 перед дымососом 8, ниже 30°С, по сигналу, поступающему от термометра сопротивления 12, третье запорно-регулирующее устройство 11 автоматически переводится в открытое на 100% положение, соответствующее пропуску через второй байпасный газоход 10% от полного расхода дымовых газов через основной газоход 1. Проведенные испытания показали отсутствие капельной влаги перед дымососом 8, а также отсутствие капельной влаги в основном газоходе 1 и дымовой трубе 3 при вышеуказанных режимах работы установки для утилизации дымовых газов.The temperature of the flue gases in front of the
Таким образом, с учетом вышесказанного, при эксплуатации заявляемой установки для утилизации тепла дымовых газов обеспечивается автоматическая регулировка потока отводимых из основного газохода 1 дымовых газов, поступающих на подогрев подпиточной воды, с целью снижения вероятности возникновения конденсата в первом байпасном газоходе 4 перед дымососом 8, основном газоходе 1 и дымовой трубе 3; а также обеспечение отделения влаги от отводимых из основного газохода 1 дымовых газов.Thus, in view of the foregoing, during the operation of the proposed installation for flue gas heat recovery, automatic adjustment of the flow of flue gases removed from the
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Патентуемое изобретение отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертеже достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами, а используемые средства просты и доступны для промышленной реализации в области теплоэнергетики.The patented invention meets the condition of "industrial applicability". The essence of the technical solution is disclosed in the formula, description and drawing clearly enough for understanding and industrial implementation by the relevant specialists, and the means used are simple and accessible for industrial implementation in the field of thermal power engineering.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2784567C1 true RU2784567C1 (en) | 2022-11-28 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1583808A (en) * | 1976-12-20 | 1981-02-04 | Electric Power Res Inst | Convective heat transfer steam boiler for fuels of low energy and ash content |
RU2127398C1 (en) * | 1996-04-26 | 1999-03-10 | Ульяновский государственный технический университет | Boiler installation |
RU2323384C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Сергей Леонидович Торопов | Heat waste recover |
RU2382937C1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" (ОАО "ЭНИН") | Boiler plant |
RU2436011C1 (en) * | 2010-07-01 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Flue gas heat utilisation device and method of its operation |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1583808A (en) * | 1976-12-20 | 1981-02-04 | Electric Power Res Inst | Convective heat transfer steam boiler for fuels of low energy and ash content |
RU2127398C1 (en) * | 1996-04-26 | 1999-03-10 | Ульяновский государственный технический университет | Boiler installation |
RU2323384C1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-04-27 | Сергей Леонидович Торопов | Heat waste recover |
RU2382937C1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-02-27 | Открытое акционерное общество "Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского" (ОАО "ЭНИН") | Boiler plant |
RU2436011C1 (en) * | 2010-07-01 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Flue gas heat utilisation device and method of its operation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20120324893A1 (en) | Coal-Fired Power Plant, and Method for Operating Coal-Fired Power Plant | |
US4287723A (en) | Central heating and/or sanitary or industrial hot-water production installation | |
JP5900604B2 (en) | Oxy-combustion boiler system | |
RU2436011C1 (en) | Flue gas heat utilisation device and method of its operation | |
US20190242576A1 (en) | Flue gas treatment system and method | |
RU2784567C1 (en) | Flue gas heat recovery unit | |
RU2323384C1 (en) | Heat waste recover | |
CN108679595B (en) | Boiler of thermal power plant and air heater anti-blocking system thereof | |
JPH08246815A (en) | Operating method of power plant | |
JP6526763B2 (en) | Boiler plant and boiler plant operation method | |
CN106705110B (en) | Corrosion-proof type waste incineration and generating electricity steam type airheater pipe-line system | |
RU2735042C1 (en) | Condensation heat recovery unit | |
RU2185569C1 (en) | Boiler plant | |
RU2793500C1 (en) | Installation for heat recovery of flue gases and purification of their condensate | |
US5361827A (en) | Economizer system for vapor generation apparatus | |
CA2155935A1 (en) | Combustion apparatus | |
RU2561812C1 (en) | Method of heat recovery and smoke gas drying and device for its realisation | |
RU187489U1 (en) | AIR CAPACITOR WITH STEAM PARAMETER | |
RU2305816C2 (en) | Circuit for heating air and water in high-pressure steam boilers | |
SU1733838A1 (en) | Boiler | |
CN212057364U (en) | Air heater with cold end is from anticorrosive function | |
JP2014009835A (en) | Exhaust gas treatment apparatus | |
CN110793057B (en) | System and method for preventing blockage of air preheater of coal-fired power plant | |
RU2698382C1 (en) | Boiler plant | |
CN110578931A (en) | System and method for adjusting temperature of primary air and secondary air by utilizing condensed water to improve air heater |