RU2798634C1 - Boiler house - Google Patents

Boiler house Download PDF

Info

Publication number
RU2798634C1
RU2798634C1 RU2023103940A RU2023103940A RU2798634C1 RU 2798634 C1 RU2798634 C1 RU 2798634C1 RU 2023103940 A RU2023103940 A RU 2023103940A RU 2023103940 A RU2023103940 A RU 2023103940A RU 2798634 C1 RU2798634 C1 RU 2798634C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
gas
generator
house
boiler room
Prior art date
Application number
RU2023103940A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Магомет Фуадович Малхозов
Мусса Фуадович Малхозов
Анзаур Муссавич Малхозов
Ислам Мурадинович Малхозов
Original Assignee
Мусса Фуадович Малхозов
Filing date
Publication date
Application filed by Мусса Фуадович Малхозов filed Critical Мусса Фуадович Малхозов
Application granted granted Critical
Publication of RU2798634C1 publication Critical patent/RU2798634C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal power engineering.
SUBSTANCE: boiler rooms and boilers are used for the production of thermal energy by municipal, industrial and other consumers, including thermal power plants. The aim of the invention is to increase the energy efficiency of a boiler house with a condensing economizer while preventing the formation of condensate in the chimney and stack and maximizing the use of sensible and latent heat of flue gases, which can potentially be used by useful heat consumers, in particular, water returning to the boiler, a heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room, source water and chemically treated water for feeding the boiler room. The composition of the boiler room with a condensing economizer with chimneys and a stack resistant or non-resistant to flue gas condensate includes a generator of electric energy with a heat engine, whereas the exhaust gas path of the heat engine is connected to the appropriate places of the boiler room.
EFFECT: significant improvement thermotechnical parameters, economic indicators of boiler houses and operating conditions of chimneys and chimneys, as well as increasing the reliability of providing the boiler house with electric energy.
5 cl, 5 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, где котельные и котлы используются для производства тепловой энергии коммунальными, промышленными и другими предприятиями, в том числе на ТЭЦ.The invention relates to the field of thermal power engineering, where boilers and boilers are used for the production of thermal energy by municipal, industrial and other enterprises, including thermal power plants.

Известно, что максимально (теоретический) возможная дополнительная тепловая мощность для теплогенераторов, в частности, на природном газе достигает 21%, из них (3-6)% за счет снижения температуры дымовых газов до температуры точки росы (13-17)% за счет конденсации водяных паров содержащихся в дымовых газах, в действительности достигнуть такие значения практический не возможно [1]. В основном, это объясняется тем, что на котельной или на объекте, где находится котельная, как правило: недостаточно источников низкотемпературных теплоносителей (полезных нагрузок низкопотенциального тепла), обеспечивающих охлаждение уходящих газов ниже точки росы, в качестве, которых могут быть возвращающаяся в котел вода, тепловой насос, воздух, подаваемый в зону горения топлива и на отопление помещений котельной, исходная вода и химочищенная вода на подпитку котельной; ограничены возможности энергоэффективного использования потенциально возможного большого количества тепла при конденсации из-за низких параметров по температуре и качеству воды на выходе из конденсационных экономайзеров.It is known that the maximum (theoretical) possible additional thermal power for heat generators, in particular, on natural gas, reaches 21%, of which (3-6)% by reducing the flue gas temperature to the dew point temperature (13-17)% due to condensation of water vapor contained in flue gases, in fact, it is practically impossible to achieve such values [1]. This is mainly due to the fact that at the boiler house or at the facility where the boiler house is located, as a rule: there are not enough sources of low-temperature heat carriers (low-grade heat payloads) that provide cooling of flue gases below the dew point, which can be water returning to the boiler , heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room, source water and chemically treated water for feeding the boiler room; limited opportunities for energy efficient use of the potentially large amount of heat during condensation due to low parameters for temperature and water quality at the outlet of condensing economizers.

Повышению эффективности использования потенциально возможного количества тепла, выделяемого при конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах, посвящено множество работ во многих странах мира.Many works in many countries of the world are devoted to increasing the efficiency of using the potential amount of heat released during the condensation of water vapor contained in flue gases.

Глубокая утилизация тепла продуктов сгорания реализуется при охлаждении до температуры ниже точки росы Тр. Надежная конденсация водяного пара в продуктах сгорания требует их охлаждения до температуры ТГУ = 40±5°С, при этом конденсируются пары, содержащиеся в дутьевом воздухе и образующиеся при сжигании углеводородов топлива. Охлаждение дымовых газов в конденсационных экономайзерах ниже точки росы резко снижает их содержание влаги, но не исключает возможности конденсации остаточных водяных паров в дымоходах и дымовой трубе, особенно в холодное время года. Конденсат содержит углекислоту, что отрицательно влияет на дымоходы и дымовую трубу. Есть три способа обеспечения надежной работы газового тракта после конденсационного экономайзера: покрытие внутренних поверхностей газоходов и дымовой трубы защитной гидроизоляцией или изготовление их из устойчивых к конденсату материалов; исключение выпадения конденсата в дымоходах и дымовой трубе за счет подогрева продуктов сгорания после конденсационного экономайзера; снижение температуры точки росы дымовых газов после экономайзера путем подмешивания к ним подогретого сухого воздуха (осушки) [2].Deep utilization of the heat of the combustion products is realized by cooling to a temperature below the dew point Tr. Reliable condensation of water vapor in the combustion products requires their cooling to a temperature of TGU = 40 ± 5°C, while the vapors contained in the blast air and formed during the combustion of fuel hydrocarbons are condensed. Cooling flue gases in condensing economizers below the dew point sharply reduces their moisture content, but does not exclude the possibility of condensation of residual water vapor in the chimneys and chimney, especially in the cold season. The condensate contains carbon dioxide, which negatively affects the chimneys and chimney. There are three ways to ensure reliable operation of the gas path after the condensing economizer: coating the internal surfaces of gas ducts and the chimney with protective waterproofing or making them from condensate-resistant materials; exclusion of condensate in the chimneys and chimney by heating the combustion products after the condensing economizer; lowering the dew point temperature of the flue gases after the economizer by adding heated dry air to them (drying) [2].

В настоящее время, при строительстве новых котельных обычно используются устойчивые к конденсату газоходы и дымовые трубы, а при реконструкции существующих котельных: в основном используется устройства для подогрева продуктов сгорания после конденсационного экономайзера [2-4].Currently, in the construction of new boiler houses, gas ducts and chimneys resistant to condensate are usually used, and in the reconstruction of existing boiler houses, devices for heating combustion products after a condensing economizer are mainly used [2-4].

1. Известна котельная с конденсационным экономайзером, в котором подогрев дымовых газов после конденсации производится путем смешивания дымовых газов с выхода генератора абсорбционного теплового насоса (АБТН) с огневым газовым обогревом генератора с дымовыми газами котла после конденсационного экономайзера [3].1. A boiler house with a condensing economizer is known, in which the flue gases are heated after condensation by mixing the flue gases from the outlet of the absorption heat pump generator (ABTP) with the fire gas heating of the generator with flue gases of the boiler after the condensing economizer [3].

Недостатком подогрева дымовых газов после конденсации путем смешивания дымовых газов с выхода генератора АБТН с дымовыми газами котла после конденсационного экономайзера является то, что явная и скрытая тепловые энергии дымовых газов АБТН, которые можно было бы использовать для нагрева полезных нагрузок низкопотенциального тепла, если бы эти газы были бы смешаны с дымовыми газами котла перед конденсационным конденсатором (состав дымовых газов котлов котельной и дымовых газов огневого газового обогрева идентичны друг другу, в том числе по удельному содержанию энергии пара, содержащегося в дымовых газах). Таким образом, вся энергия водяного пара, содержащегося в дымовых газах огневого газового обогрева не используется, что является существенным недостатком этого технического решения.The disadvantage of preheating flue gases after condensation by mixing flue gases from the ABTN generator outlet with flue gases from the boiler after the condensing economizer is that the sensible and latent thermal energies of the ABTN flue gases, which could be used to heat payloads of low-grade heat, if these gases would be mixed with the flue gases of the boiler in front of the condenser (the composition of the flue gases of the boiler house boilers and the flue gases of fire gas heating are identical to each other, including the specific energy content of the steam contained in the flue gases). Thus, all the energy of water vapor contained in the flue gases of fire gas heating is not used, which is a significant drawback of this technical solution.

2. Известна комбинированная тепло-утилизационная система [5], в которой по ходу дымовых газов котла устанавливается водогазовый теплообменник, где подогревается обратная вода тепловой сети. После этого теплообменника частично охлажденные дымовые газы поступают в газовоздушный теплообменник, где происходит подогрев холодного воздуха, подаваемого к горелкам котла. В такой системе реализуется глубокое охлаждение дымовых газов котла с конденсацией части водяного пара, содержащийся в этих газах. Для предотвращения коррозионного разрушения газоотводного тракта котельной установки, в результате дальнейшего образования конденсата в дымоходах и дымовой трубе, в схеме предусмотрен газоподогреватель, где охлажденные дымовые газы подсушиваются путем подогрева прямой водой котла. Образованный в тепло-утилизаторах конденсат может быть использован полезно в котельной или отведен в канализацию через нейтрализатор.2. A combined heat recovery system [5] is known, in which a water-gas heat exchanger is installed along the flue gases of the boiler, where the return water of the heating network is heated. After this heat exchanger, the partially cooled flue gases enter the gas-air heat exchanger, where the cold air supplied to the boiler burners is heated. In such a system, deep cooling of the flue gases of the boiler is realized with the condensation of a part of the water vapor contained in these gases. To prevent corrosion destruction of the gas exhaust tract of the boiler plant, as a result of further formation of condensate in the chimneys and chimney, a gas heater is provided in the scheme, where the cooled flue gases are dried by heating with direct boiler water. The condensate formed in the heat recovery units can be used usefully in the boiler room or discharged into the sewer through the neutralizer.

Недостатком этой системы является то, что для нагрева и дополнительного подсушивания охлажденных и осушенных дымовых газов после газовоздушного теплообменника, используется часть полезной тепловой энергии прямой воды котла, что уменьшает эффективность комбинированной тепло-утилизационной системы в целом;The disadvantage of this system is that for heating and additional drying of the cooled and dried flue gases after the gas-air heat exchanger, a part of the useful thermal energy of the direct water of the boiler is used, which reduces the efficiency of the combined heat recovery system as a whole;

3. Наиболее распространенным техническим решением и близким аналогом - прототипом является котельная с конденсационным экономайзером, в котором подогрев дымовых газов после конденсационного экономайзера производится путем перепуска части продуктов сгорания по обводному каналу - байпасу (с регулировочным дроссельным клапаном) мимо конденсационного экономайзера так, чтобы температура смеси газов за ним поднялась до Тсм.=65 - 70°С. [1]. Степень байпасирования находится обычно в диапазоне 20-30% от общего объема дымовых газов [2, 4].3. The most common technical solution and a close analogue - the prototype - is a boiler room with a condensing economizer, in which the flue gases are heated after the condensing economizer by passing part of the combustion products through a bypass channel - a bypass (with a control throttle valve) past the condensing economizer so that the temperature of the mixture gases behind it rose to Tcm.=65 - 70°C. [1]. The degree of bypass is usually in the range of 20-30% of the total volume of flue gases [2, 4].

Недостатком подогрева дымовых газов после конденсации с использованием байпаса является то, что значительно уменьшается явная и скрытая тепловые энергии дымовых газов, которые можно было бы использовать для нагрева полезных нагрузок низкопотенциального тепла при полной конденсации дымовых газов. Например, при байпасировании 30% дымовых газов соответственно уменьшается явная и скрытая тепловые энергии дымовых газов, которые можно было бы использовать для нагрева полезных нагрузок, на 30%. Большой объем байпасирования дымовых газов связан с тем, что нагрев дымовых газов после конденсации происходит с помощью достаточно низко потенциальных дымовых газов на выходе из котла (110 - 130)°С. Причем энергия водяного пара, содержащаяся в дымовых газах, прошедших через байпас, никак не используется для нагрева дымовых газов, прошедших через конденсационный экономайзер, так как этот пар уходит в окружающую среду до его конденсации. Таким образом, байпасирование значительно ухудшает теплотехнические параметры котельной с конденсационным экономайзером, являющимся существенным недостатком прототипа.The disadvantage of preheating flue gases after condensation using a bypass is that the sensible and latent thermal energies of the flue gases are significantly reduced, which could be used to heat payloads of low-grade heat when the flue gases are completely condensed. For example, when bypassing 30% of the flue gases, the sensible and latent thermal energies of the flue gases, which could be used to heat payloads, are reduced by 30%. The large amount of flue gas bypassing is due to the fact that the heating of flue gases after condensation occurs with the help of sufficiently low potential flue gases at the outlet of the boiler (110 - 130)°C. Moreover, the energy of water vapor contained in the flue gases that have passed through the bypass is not used in any way to heat the flue gases that have passed through the condensing economizer, since this steam escapes into the environment before it condenses. Thus, bypassing significantly worsens the thermal parameters of the boiler room with a condensing economizer, which is a significant drawback of the prototype.

В основу изобретения положена задача максимального использования энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах котлов котельных с конденсационными экономайзерами независимо от варианта выполнения источника низкотемпературного теплоносителя для охлаждения дымовых газов, использующих различные виды топлива, а при использовании источника низкотемпературного теплоносителя на основе АБТН с огневым газовым обогревом, то и энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах огневого газового обогрева, снижение затрат на электрическую энергию для собственных нужд котельной, снижение себестоимости тепловой энергии в целом, повышение надежности эксплуатации котельной. Поставленная задача решается:The invention is based on the task of maximizing the use of the energy of water vapor contained in the flue gases of boilers with condensing economizers, regardless of the version of the source of low-temperature coolant for cooling flue gases using various types of fuel, and when using a source of low-temperature coolant based on ABTN with fire gas heating , then the energy of water vapor contained in the flue gases of fire gas heating, reducing the cost of electrical energy for the boiler house's own needs, reducing the cost of thermal energy in general, increasing the reliability of the boiler house. The task is solved:

1. Котельною укомплектованой не менее чем одним котлом, не менее чем одним конденсационным экономайзером в составе газовоздушного тракта котельной, как минимум одним источником низкотемпературного теплоносителя, в том числе на основе абсорбционного теплового насоса (АБТН) для охлаждения дымовых газов котельной, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, являющиеся частями газовоздушного тракта котельной и размещенными после конденсационного экономайзера, отличающаяся тем, что в состав котельной включен генератор электрической энергии на тепловом двигателе в качестве основного источника электрической энергии для собственных нужд котельной, и устройство, которое соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной для передачи выхлопных газов теплового двигателя генератора в газовоздушный тракт котельной, выходы и входы низко потенциальной тепловой энергии контура охлаждения теплового двигателя генератора электрической энергии подключены к тракту оборотной воды котельной, электрические сети подключены к котельной как резервный источник питания.1. A boiler house equipped with at least one boiler, at least one condensing economizer as part of the gas-air path of the boiler house, at least one source of low-temperature heat carrier, including one based on an absorption heat pump (ABTP) for cooling the flue gases of the boiler house, a return water pipeline to boiler room, chimneys and chimney, which are parts of the gas-air path of the boiler house and located after the condensing economizer, characterized in that the boiler room includes a generator of electric energy on a heat engine as the main source of electrical energy for the boiler house’s own needs, and a device that connects the exhaust gas path gases of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room for transferring the exhaust gases of the heat engine of the generator to the gas-air path of the boiler house, the outputs and inputs of the low-potential thermal energy of the cooling circuit of the heat engine of the electric power generator are connected to the return water path of the boiler house, the electrical networks are connected to the boiler house as a backup power supply.

2. Котельною по п. 1, с дымоходами и дымовой трубой неустойчивыми к конденсату дымовых газов, отличающаяся тем, что устройство выполнено в виде газохода и соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной после конденсационного экономайзера.2. Boiler room according to claim 1, with chimneys and a chimney that are unstable to flue gas condensate, characterized in that the device is made in the form of a gas duct and connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room after the condensing economizer.

3. Котельною по п. 1, с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату дымовых газов, отличающаяся тем, что устройство выполнено в виде газохода и соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной перед конденсационным экономайзером.3. Boiler room according to claim 1, with chimneys and a chimney resistant to flue gas condensate, characterized in that the device is made in the form of a gas duct and connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room in front of the condensing economizer.

4. Котельная по п. 3, отличающаяся тем, что устройство соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной в месте подачи воздуха в зону горения топлива котла (котлов).4. Boiler room according to claim 3, characterized in that the device connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room at the point of air supply to the fuel combustion zone of the boiler (boilers).

5. Котельною по пп. 1, 3, 4 с источником низкотемпературного теплоносителя для конденсационного экономайзера на основе АБТН с огневым газовым обогревом генератора АБТН, отличающаяся тем, что устройство, соединяющее тракт выхлопных газов теплового двигателя с газовоздушным трактом котельной состоит из газохода один конец которого соединен с трактом выхлопных газов теплового двигателя другой конец соединен со входом генератора АБТН, газовоздушного тракта генератора АБТН и дополнительного газохода, один конец которого соединен с выходом дымовых газов генератора АБТН, другой конец соединен с газовоздушным трактом котельной.5. Boiler room according to paragraphs. 1, 3, 4 with a source of low-temperature coolant for a condensing economizer based on ABTN with fire gas heating of the ABTN generator, characterized in that the device connecting the exhaust gas path of the heat engine with the gas-air path of the boiler room consists of a gas duct, one end of which is connected to the exhaust gas path of the thermal engine, the other end is connected to the input of the ABTN generator, the gas-air path of the ABTN generator and an additional gas duct, one end of which is connected to the flue gas outlet of the ABTN generator, the other end is connected to the gas-air path of the boiler house.

Перечисленные признаки предлагаемого технического решения являются существенными признаками (сутью) заявляемого изобретения, а их совокупность позволяет получить ожидаемый результат. Это объясняют чертежи, где:The listed features of the proposed technical solution are the essential features (essence) of the claimed invention, and their combination allows you to get the expected result. This is explained by the drawings, where:

Фиг. 1 - схематическое изображение аналога.Fig. 1 is a schematic representation of an analogue.

Фиг. 2 - схематическое изображение котельной (водогрейной), укомплектованной по меньшей мере одним котлом 1, конденсационным экономайзером 2 с его секциями 11, 12, 13 и 14, подключенным к соответствующим источникам низкотемпературных теплоносителей 3, возвращающейся в котел воде, воде из установки химической очистки 15, исходной воде на подпитку котельной, теплообменнику воздуха 16, подаваемого в зону горения топлива и на отопление помещений котельной (количество секций конденсационного экономайзера для различных котельных может быть разными и будет определяться от энергетического потенциала каждого источника низкотемпературных теплоносителей 3), дымоходами 4 и дымовой трубой 5 (4 и 5 это части газовоздушного тракта котельной), трубопроводом обратной воды 9 в котельную, отличающуюся тем, что в состав котельной включен генератор электрической энергии на тепловом двигателе 7, при этом, в котельной с дымоходами и дымовой трубой неустойчивыми к конденсату дымовых газов, тракт выхлопных газов 6 теплового двигателя подключен к дымоходу 4 после конденсационного экономайзера, выходы и входы контуров теплового охлаждения двигателя подключены к трубопроводам прямой 8 и обратной 9 воды котельной через соответствующие теплообменники 10, электрические сети 17 являются резервным источником питания.Fig. 2 is a schematic representation of a boiler house (hot water) equipped with at least one boiler 1, a condensing economizer 2 with its sections 11, 12, 13 and 14, connected to the corresponding sources of low-temperature heat carriers 3, water returning to the boiler, water from the chemical treatment plant 15 , source water for feeding the boiler house, air heat exchanger 16 supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room (the number of sections of the condensing economizer for different boiler houses may be different and will be determined from the energy potential of each source of low-temperature coolants 3), chimneys 4 and a chimney 5 (4 and 5 are parts of the gas-air path of the boiler room), a return water pipeline 9 to the boiler room, characterized in that the boiler room includes an electric power generator on a heat engine 7, while in the boiler room with chimneys and a chimney, they are unstable to flue gas condensate , the exhaust gas path 6 of the heat engine is connected to the chimney 4 after the condensing economizer, the outputs and inputs of the engine thermal cooling circuits are connected to the direct 8 and return 9 water pipelines of the boiler house through the corresponding heat exchangers 10, the electrical networks 17 are a backup power source.

Ввод в состав котельной генератора электрической энергии на тепловом двигателе 7, позволяет получить: выхлопные газы с более высокой температурой и с меньшим удельным влагосодержанием чем у дымовых газов на выходе из котла (котлов), например, при использовании генератора электрической энергии на газо-поршневом двигателе температура выхлопных газов примерно 400°С против 130°С чем у дымовых газов на выходе из котла (котлов) при меньшем удельном влагосодержании примерно в два раза; электроэнергию для собственных нужд, что повышает надежность электроснабжения котельной и уменьшает затраты на электроэнергию.The introduction of a generator of electric energy on a thermal engine 7 into the composition of the boiler room makes it possible to obtain: exhaust gases with a higher temperature and with a lower specific moisture content than the flue gases at the outlet of the boiler (boilers), for example, when using an electric power generator on a gas-piston engine exhaust gas temperature approximately 400°C versus 130°C than that of flue gases at the outlet of the boiler (boilers) with a lower specific moisture content of about two times; electricity for own needs, which increases the reliability of power supply to the boiler house and reduces electricity costs.

В случае когда дымоход 4 и дымовая труба не устойчивы к конденсату, подключение тракта выхлопных газов 6 теплового двигателя к дымоходу 4 после конденсационного экономайзера позволяет заместить низкотемпературные (130°С) дымовые газы, подающиеся с помощью байпаса в газовоздушный тракт котельной после конденсационного экономайзера в прототипе на меньшее количество выхлопных газов с более высокой температурой (400°С)и с меньшим удельным влагосодержанием чем у дымовых газов на выходе из котла (котлов).In the case when the chimney 4 and the chimney are not resistant to condensate, connecting the exhaust gas path 6 of the heat engine to the chimney 4 after the condensing economizer allows you to replace low-temperature (130 ° C) flue gases supplied by the bypass to the gas-air path of the boiler room after the condensing economizer in the prototype to a smaller amount of exhaust gases with a higher temperature (400 ° C) and with a lower specific moisture content than the flue gases at the outlet of the boiler (boilers).

Это позволит: использовать всю явную и скрытую тепловую энергию дымовых газов при снижении их температуры на выходе из котла (котлов) до температуры этих газов на выходе из конденсационного экономайзера, примерно на 30% больше чем у прототипа; снизить температуру точки росы уходящих газов в дымовую трубу (смеси дымовых и выхлопных газов) по сравнению с прототипом, что будет способствовать исключению выпадения конденсата в дымовой трубе.This will allow: to use all the apparent and latent thermal energy of flue gases while reducing their temperature at the outlet of the boiler (boilers) to the temperature of these gases at the outlet of the condensing economizer, approximately 30% more than that of the prototype; to reduce the dew point temperature of the flue gases into the chimney (a mixture of flue and exhaust gases) in comparison with the prototype, which will help prevent condensation in the chimney.

Фиг. 3 - схематическое изображение котельной с дымоходами 4 и дымовой трубой 5 устойчивыми к конденсату отличается от котельной фиг.2 тем, что в этом случае нет необходимости в подогреве дымовых газов котельной после конденсационного экономайзера для защиты дымоходов 4 и дымовой трубы 5 от конденсата. Поэтому подключение тракта выхлопных газов 6 теплового двигателя к газовоздушному тракту котельной перед конденсационным экономайзером 2 позволяет использовать всю явную и скрытую тепловую энергию выхлопных газов, при снижении их температуры на выходе из теплового двигателя до температуры этих газов на выходе из конденсационного экономайзера, для дополнительного нагрева низкотемпературных теплоносителей 3 (полезных нагрузок).Fig. 3 is a schematic representation of a boiler room with condensate-resistant chimneys 4 and a chimney 5 differs from the boiler room of FIG. Therefore, the connection of the exhaust gas path 6 of the heat engine to the gas-air path of the boiler room in front of the condensing economizer 2 makes it possible to use all the sensible and latent thermal energy of the exhaust gases, while reducing their temperature at the outlet of the heat engine to the temperature of these gases at the outlet of the condensing economizer, for additional heating of low-temperature coolants 3 (payloads).

Фиг. 4 - схематическое изображение котельной фиг.4 отличается от котельной фиг.3 тем, что тракт выхлопных газов 6 теплового двигателя подключен к газовоздушному тракту котельной в месте подачи воздуха в зону горения топлива котла (котлов). Подача выхлопных газов в зону горения топлива предпочтителен перед подачей выхлопных газов в тракт котельной перед конденсационным экономайзером так как в этом случае может быть снижен объем дутьевого (первичного) воздуха на объем воздуха, содержащегося в выхлопных газах, определяемого относительно большим значением а (коэффициента избытка воздуха) у тепловых двигателей чем у котлов, это снижает удельный расход топлива.Fig. 4 is a schematic representation of the boiler room of FIG. 4 differs from the boiler room of FIG. 3 in that the exhaust gas path 6 of the heat engine is connected to the gas-air path of the boiler room at the point of air supply to the fuel combustion zone of the boiler (boilers). The supply of exhaust gases to the fuel combustion zone is preferable before the supply of exhaust gases to the boiler duct before the condensing economizer, since in this case the volume of blast (primary) air can be reduced by the volume of air contained in the exhaust gases, determined by a relatively large value of a (excess air coefficient ) for heat engines than for boilers, this reduces the specific fuel consumption.

Фиг. 5 - схематическое изображение котельной с дымоходами 4 и дымовой трубой 5, в частности, устойчивыми к конденсату, абсорбционным тепловым насосом (АБТН) 17 с огневым газовым обогревом генератора 18 АБТН, отличающаяся тем, что, устройство, соединяющее тракт выхлопных газов 6 теплового двигателя с газовоздушным трактом котельной состоит из газохода один конец которого соединен с тракт выхлопных газов теплового двигателя другой конец соединен со входом генератора АБТН, газовоздушного тракта АБТН и дополнительного газохода 19 один конец которого соединен с выходом дымовых газов генератора АБТН другой конец соединен с газовоздушным трактом котельной, в этом случае, в месте подачи воздуха в зону горения топлива котла (котлов). В этой схеме испаритель 20 АБТН является источником низкотемпературного теплоносителя (полезной нагрузкой низкопотенциального тепла), обеспечивающим охлаждение дымовых газов котла ниже точки росы, практический независимо от температуры воды, возвращающейся в котел (котельную).Fig. 5 is a schematic representation of a boiler room with chimneys 4 and a chimney 5, in particular, a condensate-resistant absorption heat pump (ABTN) 17 with fired gas heating of the ABTN generator 18, characterized in that, a device connecting the exhaust gas path 6 of a heat engine with gas-air path of the boiler house consists of a gas duct, one end of which is connected to the exhaust gas path of the heat engine, the other end is connected to the inlet of the ABTN generator, the gas-air path of the ABTN and an additional gas duct 19, one end of which is connected to the flue gas outlet of the ABTN generator, the other end is connected to the gas-air path of the boiler room, in In this case, at the place where air is supplied to the fuel combustion zone of the boiler (boilers). In this scheme, the ABTN evaporator 20 is a source of low-temperature heat carrier (low-grade heat payload), which provides cooling of the boiler flue gases below the dew point, practically regardless of the temperature of the water returning to the boiler (boiler room).

Состав дымовых газов котлов (котельной) и дымовых газов огневого газового обогрева идентичны друг другу, в том числе по удельному содержанию энергии пара, которая содержится в дымовых газах. Таким образом, вся явная и скрытая тепловая энергия, которая содержится в дымовых газах огневого газового обогрева при снижении их температуры до температуры этих газов на выходе из конденсационного экономайзера используется для дополнительного нагрева низкотемпературных теплоносителей 3 (полезных нагрузок) наряду с явной и скрытой тепловой энергией дымовых газов котельной.The composition of flue gases of boilers (boiler house) and flue gases of fire gas heating are identical to each other, including the specific content of steam energy contained in flue gases. Thus, all the sensible and latent thermal energy contained in the flue gases of combustion gas heating, when their temperature drops to the temperature of these gases at the outlet of the condensing economizer, is used for additional heating of low-temperature coolants 3 (payloads) along with the sensible and latent thermal energy of flue gases. boiler room gases.

Работа котельной фиг. 5 аналогична работе котельных фиг.2 - 4 и, например, в случае, когда объем топливного газа, поступающего в котлы фиг.2-4 равно сумме объемов топливного газа, поступающих в котел и в генератор АБТН фиг.5, то теплотехнические параметры котельных фиг. 2-4 и фиг.5 одинаковы.Boiler operation Fig. 5 is similar to the operation of the boiler rooms of Fig.2 - 4 and, for example, in the case when the volume of fuel gas entering the boilers of Fig.2-4 is equal to the sum of the volumes of fuel gas entering the boiler and the ABTN generator of Fig.5, then the thermal parameters of the boiler fig. 2-4 and Fig.5 are the same.

Преимуществом котельной фиг. 5 перед котельными фиг. 2-4 является то, что, при сохранении объема топливного газа, поступающего в котел, и подаче дополнительного топливного газа на вход генератора АБТН, выходная мощность котельной увеличивается больше чем на мощность тепловой энергии дополнительного топливного газа, поступающего на вход генератора АБТН. Это объясняется тем, что, кроме тепловой энергии, выделяемой при сгорании дополнительного топливного газа, используется и скрытая тепловая энергия дымовых газов генератора АБТН, так как они конденсируются конденсационным экономайзером.The advantage of the boiler room of FIG. 5 in front of the boiler rooms of FIG. 2-4 is that, while maintaining the volume of fuel gas entering the boiler, and supplying additional fuel gas to the input of the ABTN generator, the output power of the boiler room increases by more than the thermal power of the additional fuel gas entering the ABTN generator. This is explained by the fact that, in addition to the thermal energy released during the combustion of additional fuel gas, the latent thermal energy of the flue gases of the ABTN generator is also used, since they are condensed by a condensing economizer.

Оценим работу предложенных технических решений фиг. 2-5 на сравнении их эффективности относительно котельной до установки конденсационного экономайзера и технического решения прототипа на примере использования котла ПТВМ 100 в котельной.Let us evaluate the operation of the proposed technical solutions of Fig. 2-5 in comparison of their efficiency relative to the boiler room before the installation of the condensing economizer and the technical solution of the prototype on the example of using the PTVM 100 boiler in the boiler room.

Ниже приведены данные котла ПТВМ 100 при ее эксплуатации:Below are the data of the PTVM 100 boiler during its operation:

До установки конденсационного экономайзера:Before installing a condensing economizer:

1. Режим работы котла 100 МВт.1. Boiler operating mode 100 MW.

2. Основное топливо котельной - природный газ (qг = 8180 ккал/нм3).2. The main fuel of the boiler house is natural gas (qg = 8180 kcal/ nm3 ).

3. α - коэффициент избытка воздуха - 1,2.3. α - coefficient of excess air - 1.2.

4. Коэффициент полезного действия котла при Рвыхк = 100 МВт - 0,92.4. Boiler efficiency at Рout = 100 MW - 0.92.

5. Расход газа - Vгк = 11442 нм3/час.5. Gas consumption - Vgk = 11442 nm 3 / hour.

6. Удельный расход топлива на 1 МВт - Vудк = 114,42 нм3.6. Specific fuel consumption per 1 MW - Vsp = 114.42 nm 3 .

7. Температура окружающей среды, toc - минус 20°С.7. Ambient temperature, t oc - minus 20°C.

8. Температура воздуха в горелку в холодное время года, tвг плюс 22°С.8. Air temperature in the burner during the cold season, t vg plus 22°C.

9. Температура уходящих газов, tуг 130°С.9. The temperature of the flue gases, t ug 130°C.

10. Потребляемая электрическая энергия котельной - в зимнее время ~ 1200 кВт в час - в летнее время ~ 500 кВт в час.10. Consumed electrical energy of the boiler house - in winter ~ 1200 kW per hour - in summer ~ 500 kW per hour.

11. Стоимость газа для котельной 6000 руб/1000 м3 без НДС.11. The cost of gas for the boiler house is 6000 rubles / 1000 m 3 without VAT.

12. Стоимость электроэнергии 5000 руб/МВт*ч без НДС.12. The cost of electricity is 5,000 rubles/MWh without VAT.

13. Стоимость тепловой энергии 800 руб/Гкал без НДС.13. The cost of thermal energy is 800 rubles/Gcal without VAT.

После установки конденсационного экономайзера:After installing a condensing economizer:

14. Расход газа - 11442 нм3/час14. Gas consumption - 11442 nm 3 / hour

15. Температура окружающей среды, toc минус 20°С.15. Ambient temperature, t oc minus 20°С.

16. Температура воздуха в горелку в холодное время года будет доведена с помощью калорифера до tвг плюс 22°С.16. The temperature of the air into the burner during the cold season will be brought up to tvg plus 22°C with the help of a heater.

17. Температура дымовых газов после конденсационного экономайзера tкэ=38°С: для предложенного технического решения фиг.2 и фиг.2а перед дополнительной секцией 13 экономайзера. При этом температура дымовых газов после конденсационного экономайзера tкэ = 38°С может быть обеспечена любыми полезными источниками, содержащими низкотемпературные теплоносители для охлаждения дымовых газов, в частности, обратной сетевой водой, тепловым насосом, воздухом, подаваемым в зону горения топлива и на отопление помещений котельной, исходной водой и химочищенной водой на подпитку котельной.17. Flue gas temperature after the condensing economizer tke=38°C: for the proposed technical solution of Fig.2 and Fig.2a before the additional section 13 of the economizer. At the same time, the flue gas temperature after the condensing economizer tke = 38°C can be provided by any useful sources containing low-temperature heat carriers for cooling flue gases, in particular, return network water, a heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room , source water and chemically treated water for feeding the boiler house.

18. Параметры бетонной дымовой трубы: высота Н = 105 м; средняя толщина стенки = 0,327 м; средний диаметр трубы 8,1 м.18. Parameters of a concrete chimney: height H = 105 m; average wall thickness = 0.327 m; average pipe diameter 8.1 m.

19. Газопоршневый электрогенератор на базе двигателя TCG 2020 V12 [6]:19. Gas piston electric generator based on the TCG 2020 V12 engine [6]:

Электрическая мощность 1200 кВтElectric power 1200 kW

Электрический КПД 37%Electrical efficiency 37%

Тепловая мощность двигателя 650 кВтMotor thermal power 650 kW

Температура выхлопных газов 414°СExhaust temperature 414°С

Тепловая мощность выхлопных газов при 120°С 590 кВтThermal power of exhaust gases at 120°С 590 kW

Коэффициент использования топлива 0,89Fuel utilization factor 0.89

Расход газа, Vгпг, (8180 ккал/м3) 289 нм3/чGas consumption, Vgpg, (8180 kcal/m 3 ) 289 Nm3/h

Расход выхлопных газов 6606 кг/чExhaust gas consumption 6606 kg/h

Расход выхлопных газов 5231 м3Exhaust gas consumption 5231 m 3 /h

Содержание паров воды в выхлопных газах 429 кг/чWater vapor content in exhaust gases 429 kg/h

Расход выхлопных газов, сухих 4697 м3Exhaust gas consumption, dry 4697 m 3 / h

Ниже в таблице 1 сведены расчеты, проведенные на основе формулы 1-1 и таблиц 1.2 и 1.3, изложенных в разделе 1.1 [1],Table 1 below summarizes the calculations carried out on the basis of formula 1-1 and tables 1.2 and 1.3, set out in section 1.1 [1],

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000003
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

а также упрощенной формулы для расчета зависимости температуры дыма по высоте дымовой трубыas well as a simplified formula for calculating the dependence of the smoke temperature on the height of the chimney

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
- отсчитывается от основания дымовой трубы,
Figure 00000008
- is measured from the base of the chimney,

Тн - начальная температура дымовых газов у основания дымовой трубы (т.е. точке врезки дымохода в дымовую трубу),Tn - the initial temperature of the flue gases at the base of the chimney (i.e., the point of insertion of the chimney into the chimney),

Токр - температура окружающей среды;Tacr - ambient temperature;

Figure 00000009
Figure 00000009

k - коэффициент теплопередачи тепла от «дыма» через стенку дымовой трубы к окружающей среде (атмосферу) (Вт/(м2°С)),k - coefficient of heat transfer from "smoke" through the wall of the chimney to the environment (atmosphere) (W/(m 2°C)),

D - диаметр дымовой трубы (м),D - chimney diameter (m),

G- расход дыма (м3/с),G- smoke consumption (m3/s),

С - теплоемкость дыма (дж/(м3°С));C is the heat capacity of smoke (j/(m 3°C));

k - коэффициент теплопередачи определяется по формулеk - heat transfer coefficient is determined by the formula

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- теплопроводность бетона (дж/(м°С)),Where
Figure 00000011
- thermal conductivity of concrete (J / (m ° C)),

dтр - толщина трубы (м),dtr - pipe thickness (m),

α(д.бет) - коэффициент теплопередачи от дымовых газов к бетону (Вт/(м2°С)),α(d.bet) - heat transfer coefficient from flue gases to concrete (W/(m 2°С)),

α(бет.возд.) - коэффициент теплопередачи бетона к воздушной среде (Вт/(м2°С)).α(bet.air) - heat transfer coefficient of concrete to air (W/(m 2°С)).

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Сравнительный анализ эффективности вариантов выполнения котельной по отношению к прототипу (таблица 1) показывает, что при использовании предложенного технического решения (включение в состав котельной газопоршневого генератора, в частности, для обеспечения собственных нужд котельной):Comparative analysis of the efficiency of options for the execution of the boiler room in relation to the prototype (table 1) shows that when using the proposed technical solution (inclusion of a gas piston generator in the boiler room, in particular, to meet the boiler house's own needs):

- повышается выходная мощность котельной по сравнению с котельной без конденсационного экономайзера и котельной прототипа фиг. 1, см. строку 1;- the output power of the boiler house is increased in comparison with the boiler house without a condensing economizer and the boiler house of the prototype of FIG. 1, see line 1;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой неустойчивыми к конденсату (фиг. 2) 111,863 МВт соответственно против 100 МВт и 107,849 МВт;- boiler house with chimneys and a chimney that are unstable to condensate (Fig. 2) 111.863 MW, respectively, against 100 MW and 107.849 MW;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату (фиг. 3) 112,744 МВт соответственно против 100 МВт и 107,849 МВт;- boiler room with condensate resistant chimneys and chimney (Fig. 3) 112.744 MW against 100 MW and 107.849 MW, respectively;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату (фиг. 4, фиг. 5) 112,810 МВт соответственно против 100 МВт и 107,849 МВт;- boiler room with condensate-resistant chimneys and chimney (Fig. 4, Fig. 5) 112.810 MW against 100 MW and 107.849 MW, respectively;

- снижаются удельные затраты (на 1 МВт тепловой энергии) на энергоносители котельной по сравнению с котельной без конденсационного экономайзера и котельной прототипа фиг. 1, см. строку 7;- unit costs are reduced (per 1 MW of thermal energy) for the energy carriers of the boiler house in comparison with the boiler house without a condensing economizer and the boiler house of the prototype of FIG. 1, see line 7;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой неустойчивыми к конденсату (фиг. 2) 629,2 руб. соответственно против 746,52 руб. и 692,19 руб;- boiler room with chimneys and a chimney that are unstable to condensate (Fig. 2) 629.2 rubles. respectively against 746.52 rubles. and 692.19 rubles;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату (фиг. 3,) 624,299 руб. соответственно против746,52 руб. и 692,19 руб;- a boiler room with condensate-resistant chimneys and a chimney (Fig. 3,) 624,299 rubles. respectively against 746.52 rubles. and 692.19 rubles;

- котельной с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату (фиг. 4, фиг. 5) 623,934 руб. соответственно против746,52 руб. и 692,19 руб;- boiler room with condensate-resistant chimneys and chimney (fig. 4, fig. 5) 623,934 rubles. respectively against 746.52 rubles. and 692.19 rubles;

- одновременно производит электрическую энергию для собственных нужд мощностью 1,2 МВт, см. строку 2;- simultaneously produces electricity for own needs with a capacity of 1.2 MW, see line 2;

- эффективность использования газо-поршневого генератора в уже действующей котельной, укомплектованной, конденсационным экономайзером, дымоходами и дымовой трубой, неустойчивыми к конденсату дымовых газов выше эффективности использования классической когенерационной установки на базе такого же газо-поршневого генератора, выполненного согласно паспорту производителя, коэффициент использования топлива газо-поршневым генератором, согласно предложенному техническому решению (фиг. 2) -2,03 на (114%), выше коэффициента использования топлива когенерационной установки согласно паспорту на газо-поршневой генератор - 0,89, а котельных с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми к конденсату дымовых газов - (0,993 - 0.999) на (11,6 - 12)%), см. строку 5;- the efficiency of using a gas-piston generator in an existing boiler house equipped with a condensing economizer, chimneys and a chimney that are unstable to flue gas condensate is higher than the efficiency of using a classic cogeneration plant based on the same gas-piston generator, made according to the manufacturer's passport, fuel utilization factor gas-piston generator, according to the proposed technical solution (Fig. 2) -2.03 by (114%), higher than the fuel utilization factor of a cogeneration plant according to the passport for a gas-piston generator - 0.89, and boiler rooms with chimneys and a chimney are stable to flue gas condensate - (0.993 - 0.999) by (11.6 - 12)%), see line 5;

- при использовании газопоршневого генератора в котельных согласно технических решений (фиг. 2-5), выхлопные газы двигателей утилизируются блоками, входящими в состав котельных, что, в отличие от классической когенерационной установки, исключает необходимость создания отдельного котла утилизатора выхлопных газов. Это уменьшает необходимые капитальные затраты при включении газопоршневого генератора в состав котельной, что также способствует уменьшению срока окупаемости внедрения газопоршневого генератора в котельную;- when using a gas piston generator in boiler rooms according to technical solutions (Fig. 2-5), the exhaust gases of the engines are utilized by the blocks that are part of the boiler rooms, which, unlike the classical cogeneration plant, eliminates the need to create a separate exhaust gas heat exchanger boiler. This reduces the necessary capital costs when the gas piston generator is included in the boiler room, which also helps to reduce the payback period for the introduction of the gas piston generator into the boiler room;

- в рассмотренном примере техническое решение (фиг. 2) обеспечивает защиту дымоходов и дымовой трубы от конденсата с большим запасом, чем прототип (фиг.1), из за меньшего отношения изменения температуры уходящих газов к допустимому изменению до точки росы (0,758 против 0,794), см. строку 11 и снижения влагосодержания уходящих газов котельной 6035 кг против 10786, см. строку 12, кроме того, повышается надежность дымовой трубы из-за уменьшения термических напряжений при ее эксплуатации с более низкими перепадами температур между температурами внутренней и наружной стенками дымовой трубы, а также температурами уходящих газов на входе и выходе дымовой трубы из-за одновременного снижения температуры и отношения изменения температуры уходящих газов, см. строки 8-10.- in the considered example, the technical solution (Fig. 2) provides protection of the chimneys and chimney from condensate with a larger margin than the prototype (Fig. 1), due to the smaller ratio of flue gas temperature change to the allowable change to the dew point (0.758 versus 0.794) , see line 11 and reduce the moisture content of flue gases of the boiler room 6035 kg versus 10786, see line 12, in addition, the reliability of the chimney increases due to the reduction of thermal stresses during its operation with lower temperature differences between the temperatures of the inner and outer walls of the chimney , as well as flue gas temperatures at the inlet and outlet of the chimney due to the simultaneous decrease in temperature and flue gas temperature change ratio, see lines 8-10.

Таким образом, включение генератора электрической энергии на тепловом двигателе в состав котельной с конденсационным экономайзером с дымоходами и дымовой трубой устойчивыми или неустойчивыми к конденсату дымовых газов, при подключении тракта выхлопных газов теплового двигателя в соответствующие места газовоздушного тракта котельной, приводит к значительному улучшению теплотехнических параметров, экономических показателей котельных и условий эксплуатации дымоходов и дымовой трубы, а также повышает надежность обеспечения котельной электрической энергией.Thus, the inclusion of an electric power generator on a heat engine as part of a boiler room with a condensing economizer with chimneys and a chimney resistant or unstable to flue gas condensate, when the exhaust gas path of the heat engine is connected to the appropriate places in the gas-air path of the boiler room, leads to a significant improvement in thermal parameters, economic indicators of boiler houses and operating conditions of chimneys and chimneys, as well as increases the reliability of the supply of electric power to the boiler house.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также обнаружение источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не выявил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемому, при этом изобретение не следует явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем. Определение из перечня обнаруженных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных характерных признаков, поэтому заявляемые технические решения котельной являются эффективными и отвечают критерию «новизна».The analysis of the level of technology carried out by the applicants, including the search for patent and scientific and technical sources of information, as well as the discovery of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not identify a technical solution characterized by features identical or equivalent to the proposed one, while the invention does not follow in an obvious way for a specialist from the prior art and defined by the applicant. The definition from the list of found analogues of the prototype, as the closest technical solution in terms of the set of features, made it possible to identify in the claimed device a set of essential characteristic features, therefore the claimed technical solutions of the boiler house are effective and meet the criterion of "novelty".

Кроме того, предложенная котельная является пригодной для промышленного применения, поскольку не содержит в своем составе никаких конструктивных элементов или материалов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области теплоэнергетики, а следовательно данное техническое решение считается соответствующим критерию «промышленная пригодность».In addition, the proposed boiler house is suitable for industrial use, since it does not contain any structural elements or materials that could not be reproduced at the present stage of development of science and technology, in particular, in the field of thermal power engineering, and therefore this technical solution is considered appropriate. criterion "industrial suitability".

Литература:Literature:

[1] Беспалов Виктор Владимирович. Повышение эффективности глубокой утилизации тепла дымовых газов ТЭС на природном газе. Диссертация. https://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze.[1] Bespalov Viktor Vladimirovich. Improving the efficiency of deep utilization of heat from flue gases of TPPs running on natural gas. Thesis. https://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze.

[2] УДК 662.613 Кудинов А.А. Энергосбережение в теплогенерирующих установках. - Ульяновск: УлГТУ, 2000 -139 с. [2] UDC 662.613 Kudinov A.A. Energy saving in heat generating installations. - Ulyanovsk: UlGTU, 2000 -139 p.

[3] Шадек Е.Г. Перевод отопительных водогрейных котлов в конденсационный режим // С.О.К. Сантехника. Отопление. Кондиционирование. - 2016. - №4 - С. 78-81. https://www.c-o-k.ru/articles/perevod-otopitelnyh-vodogreynyh-kotlov-v-kondensaciomiyy-rezhim.[3] Shadek E.G. Transfer of heating water boilers to the condensing mode // S.O.K. Plumbing. Heating. Conditioning. - 2016. - No. 4 - S. 78-81. https://www.c-o-k.ru/articles/perevod-otopitelnyh-vodogreynyh-kotlov-v-kondensaciomiyy-rezhim.

[4] Шадек Е.Г. Глубокая утилизация тепла продуктов сгорания отопительных водогрейных котлов // Новости теплоснабжения - 2016. - №8. - С. 38-40. https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3249.[4] Shadek E.G. Deep utilization of heat from combustion products of heating water boilers // News of heat supply - 2016. - No. 8. - S. 38-40. https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3249.

[5] УДК 536.24:621.184.5 Энергоэффективная теплоутилизационная система для подогрева тепло-сетевой воды и дутьевого воздуха котлов коммунальной теплоэнергетики. Навродская Р.О., канд. техн. наук, Фиалко Н.М., член-кор. НАН Украины, Гнедаш Г.А., канд. техн. наук, Сбродова Г.А., канд. физ. - мат. Наук. Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев, 03680, Украина.[5] UDC 536.24:621.184.5 Energy-efficient heat recovery system for heating of heat network water and blast air of boilers of municipal thermal power industry. Navrodskaya R.O., Ph.D. tech. Sciences, Fialko N.M., Corresponding Member. NAS of Ukraine, Gnedash G.A., Ph.D. tech. Sciences, Sbrodova G.A., Ph.D. physical - mat. Sciences. Institute of Technical Thermal Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine, st. Zhelyabova, 2a, Kyiv, 03680, Ukraine.

[6] www.mwm.net.[6] www.mwm.net.

Claims (5)

1. Котельная укомплектованная не менее чем одним котлом, не менее чем одним конденсационным экономайзером в составе газовоздушного тракта котельной, как минимум одним источником низкотемпературного теплоносителя, в том числе на основе абсорбционного теплового насоса (АБТН) для охлаждения дымовых газов котельной, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, являющиеся частями газовоздушного тракта котельной и размещенными после конденсационного экономайзера, отличающаяся тем, что в состав котельной включен генератор электрической энергии на тепловом двигателе в качестве основного источника электрической энергии для собственных нужд котельной, и устройство, которое соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной для передачи выхлопных газов теплового двигателя генератора в газовоздушный тракт котельной, выходы и входы низко потенциальной тепловой энергии контура охлаждения теплового двигателя генератора электрической энергии подключены к тракту оборотной воды котельной, электрические сети подключены к котельной как резервный источник питания.1. Boiler house equipped with at least one boiler, at least one condensing economizer as part of the gas-air path of the boiler house, at least one source of low-temperature heat carrier, including one based on an absorption heat pump (ABTP) for cooling flue gases of the boiler house, a return water pipeline to boiler room, chimneys and chimney, which are parts of the gas-air path of the boiler house and located after the condensing economizer, characterized in that the boiler room includes a generator of electric energy on a heat engine as the main source of electrical energy for the boiler house’s own needs, and a device that connects the exhaust gas path gases of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room for transferring the exhaust gases of the heat engine of the generator to the gas-air path of the boiler house, the outputs and inputs of the low-potential thermal energy of the cooling circuit of the heat engine of the electric power generator are connected to the return water path of the boiler house, the electrical networks are connected to the boiler house as a backup power supply. 2. Котельная по п. 1, отличающаяся тем, что дымоходы и дымовая труба неустойчивы к конденсату дымовых газов, устройство выполнено в виде газохода и соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной после конденсационного экономайзера.2. The boiler room according to claim 1, characterized in that the chimneys and the chimney are unstable to flue gas condensate, the device is made in the form of a flue and connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room after the condensing economizer. 3. Котельная по п. 1, отличающаяся тем, что дымоходы и дымовая труба устойчивы к конденсату дымовых газов, устройство выполнено в виде газохода и соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной перед конденсационным экономайзером.3. The boiler house according to claim 1, characterized in that the chimneys and the chimney are resistant to flue gas condensate, the device is made in the form of a gas duct and connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room in front of the condensing economizer. 4. Котельная по п. 3, отличающаяся тем, что устройство соединяет тракт выхлопных газов теплового двигателя генератора электрической энергии с газовоздушным трактом котельной в месте подачи воздуха в зону горения топлива котла (котлов).4. Boiler room according to claim 3, characterized in that the device connects the exhaust gas path of the heat engine of the electric power generator with the gas-air path of the boiler room at the point of air supply to the fuel combustion zone of the boiler (boilers). 5. Котельная по п. 4, отличающаяся тем, что источник низкотемпературного теплоносителя для конденсационного экономайзера на основе АБТН с огневым газовым обогревом генератора АБТН, устройство, соединяющее тракт выхлопных газов теплового двигателя с газовоздушным трактом котельной, состоит из газохода, один конец которого соединен с трактом выхлопных газов теплового двигателя, другой конец соединен со входом генератора АБТН, газовоздушного тракта генератора АБТН и дополнительного газохода, один конец которого соединен с выходом дымовых газов генератора АБТН, другой конец соединен с газовоздушным трактом котельной.5. Boiler room according to claim 4, characterized in that the source of low-temperature coolant for a condensing economizer based on ABTN with fire gas heating of the ABTN generator, a device connecting the exhaust gas path of the heat engine with the gas-air path of the boiler room, consists of a gas duct, one end of which is connected to exhaust gas path of the heat engine, the other end is connected to the inlet of the ABTN generator, the gas-air path of the ABTN generator and an additional gas duct, one end of which is connected to the flue gas outlet of the ABTN generator, the other end is connected to the gas-air path of the boiler house.
RU2023103940A 2023-02-20 Boiler house RU2798634C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798634C1 true RU2798634C1 (en) 2023-06-23

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159894C2 (en) * 1999-02-11 2000-11-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it
RU2607118C2 (en) * 2015-02-16 2017-01-10 Евгений Глебович Шадек Method and system for deep heat recovery of boiler combustion products of thermal power plants
RU2662259C2 (en) * 2015-11-11 2018-07-25 Евгений Глебович Шадек Thermal power station with orc-module circuit and with heat pump and method of its work

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159894C2 (en) * 1999-02-11 2000-11-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Method for heat extraction from gas-fired boiler and steam boiler implementing it
RU2607118C2 (en) * 2015-02-16 2017-01-10 Евгений Глебович Шадек Method and system for deep heat recovery of boiler combustion products of thermal power plants
RU2662259C2 (en) * 2015-11-11 2018-07-25 Евгений Глебович Шадек Thermal power station with orc-module circuit and with heat pump and method of its work

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fialko et al. Environmental aspects of heat recovery systems of boiler plants
EA011970B1 (en) Method and system for heating of water based on hot gases
Fialko et al. The environmental reliability of gas-fired boiler units by applying modern heat-recovery technologies
Navrodska et al. Reducing nitrogen oxide emissions in boilers at moistening of blowing air in heat recovery systems
Fialko et al. Study of Heat Recovery Systems for Heating and Moisturing Combustion Air of Boiler Units
RU2489643C1 (en) Condensation boiler plant (versions)
CN111174428A (en) Reverse burning type steam hot blast stove
CN110986031A (en) System for avoiding water vapor condensation in gas boiler flue gas recirculation pipeline
RU2323384C1 (en) Heat waste recover
RU2798634C1 (en) Boiler house
Normuminov et al. Utilizers of the condensing heat in the boiler's unit at heat power station of Uzbekistan
Iliev et al. Condensing economizers for large scale steam boilers
RU2815593C2 (en) Boiler house
CN103334802B (en) Thermoelectric-coupling type comprehensive energy-utilizing system based on air-cooling device and working method
Aksenov et al. Application of condensation economizers in order to increase the energy efficiency of gas boilers of a traditional type
Ziganshina et al. Preheating boiler blast air with exhaust gases in cooling them below the dew point
Comakli et al. Energy and economic analysis of heat recovery from boiler exhaust flue gas
RU2115000C1 (en) Combination boiler house
RU2606296C2 (en) Method of flue gases deep heat recovery
KR100948515B1 (en) Boiler NOx reduction method and system with humidifying combustion air
RU2083919C1 (en) Plant for recovery of heat in heat generator with gas cleaning system
JPS59205521A (en) Method of operating combustion facility and combustion facility for executing said operation method
Arévalo-Ramírez et al. Parametric analysis based on energy and exergy balances of a condensing boiler
CN203296839U (en) Thermoelectric coupling type energy comprehensive utilization system based on air cooling device
CN219083148U (en) Heat pump auxiliary boiler flue gas ultralow-temperature near-zero emission waste heat recovery unit