RU2810863C1 - Котельная установка - Google Patents
Котельная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810863C1 RU2810863C1 RU2023125726A RU2023125726A RU2810863C1 RU 2810863 C1 RU2810863 C1 RU 2810863C1 RU 2023125726 A RU2023125726 A RU 2023125726A RU 2023125726 A RU2023125726 A RU 2023125726A RU 2810863 C1 RU2810863 C1 RU 2810863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- boiler
- continuous
- surface heat
- expander
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 17
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 16
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Котельная установка содержит паровой котел с топкой и барабаном, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, конденсационный поверхностный теплообменник, сборник конденсата водяных паров из уходящих продуктов сгорания с гидравлическим затвором и сепарационное устройство-каплеуловитель, последовательно установленные в газоходе после воздухоподогревателя по ходу движения уходящих продуктов сгорания, рекуперативный теплообменник, установленный в газоходе перед дымососом, расширитель непрерывной продувки, водопровод непрерывного отвода продувочной воды из барабана котла в расширитель непрерывной продувки, паропровод отвода вторичного водяного пара из расширителя непрерывной продувки в парораспределительное устройство, выполненное в форме перфорированного коллектора и установленное перед конденсационным поверхностным теплообменником, напорный трубопровод подачи концентрата из расширителя непрерывной продувки в рекуперативный теплообменник и бак-резервуар сбора обессоленной воды, выделяющейся в конденсационном поверхностном теплообменнике из уходящих продуктов сгорания при их охлаждении ниже точки росы, в качестве органического топлива используется природный газ. Котельная установка дополнительно снабжена поверхностным теплообменником, греющий тракт которого на входе соединен сливным трубопроводом с трактом отвода концентрата непрерывной продувки из рекуперативного теплообменника, а нагреваемый тракт поверхностного теплообменника на выходе присоединен воздухопроводом к входному тракту воздухоподогревателя котла. При реализации устройства обеспечивается повышение надежности и экономичности котельной установки. 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе.
Уровень техники
Известен аналог – котельная установка (см. 2777998, БИ № 23, 2022), содержащая паровой котел с топкой и барабаном, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, конденсационный поверхностный теплообменник, сборник конденсата водяных паров из уходящих продуктов сгорания с гидравлическим затвором и сепарационное устройство-каплеуловитель, последовательно установленные в газоходе после воздухоподогревателя по ходу движения уходящих продуктов сгорания, рекуперативный теплообменник, установленный в газоходе перед дымососом, расширитель непрерывной продувки, водопровод непрерывного отвода продувочной воды из барабана котла в расширитель непрерывной продувки, паропровод отвода вторичного водяного пара из расширителя непрерывной продувки в парораспределительное устройство, выполненное в форме перфорированного коллектора и установленное перед конденсационным поверхностным теплообменником, напорный трубопровод подачи концентрата из расширителя непрерывной продувки в рекуперативный теплообменник и бак-резервуар сбора обессоленной воды, выделяющейся в конденсационном поверхностном теплообменнике из уходящих продуктов сгорания при их охлаждении ниже точки росы, в качестве органического топлива используется природный газ. Данный аналог принят за прототип.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной котельной установки, принятой за прототип, относится то, что известная котельная установка обладает пониженной надежностью и экономичностью, так как не производится предварительный подогрев воздуха перед подачей его в воздухоподогреватель котла, а концентрат непрерывной продувки, охлажденный в рекуперативном теплообменнике в процессе подогрева уходящих продуктов сгорания, отводится из котельной установки при повышенной температуре. Отсутствие предварительного подогрева воздуха обусловливает низкотемпературную коррозию теплообменной поверхности воздухоподогревателя, что снижает надежность работы котельной установки. Кроме того, при отводе концентрата непрерывной продувки при повышенной температуре в котельной установке полезно не используется часть его теплоты, что снижает экономичность котельной установки.
Раскрытие сущности изобретения
Сущность изобретения заключается в следующем.
Для повышения надежности и экономичности котельной установки, работающей на природном газе, предлагается осуществлять предварительный подогрев воздуха перед подачей его в воздухоподогреватель котла концентратом непрерывной продувки, отводимым из рекуперативного теплообменника. Для этого целесообразно в котельной установке дополнительно установить поверхностный теплообменник, греющий тракт которого на входе соединить сливным трубопроводом с трактом отвода концентрата непрерывной продувки из рекуперативного теплообменника, а нагреваемый тракт поверхностного теплообменника на выходе присоединить воздухопроводом к входному тракту воздухоподогревателя котла. Предварительный подогрев воздуха перед подачей его в воздухоподогреватель котла повышает надежность котельной установки за счет исключения низкотемпературной коррозии теплообменной поверхности воздухоподогревателя. Охлаждение концентрата непрерывной продувки в поверхностном теплообменнике позволяет полезно использовать часть его теплоты, что повышает экономичность котельной установки.
Технический результат – повышение надежности и экономичности котельной установки.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная котельная установка, содержащая паровой котел с топкой и барабаном, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, конденсационный поверхностный теплообменник, сборник конденсата водяных паров из уходящих продуктов сгорания с гидравлическим затвором и сепарационное устройство-каплеуловитель, последовательно установленные в газоходе после воздухоподогревателя по ходу движения уходящих продуктов сгорания, рекуперативный теплообменник, установленный в газоходе перед дымососом, расширитель непрерывной продувки, водопровод непрерывного отвода продувочной воды из барабана котла в расширитель непрерывной продувки, паропровод отвода вторичного водяного пара из расширителя непрерывной продувки в парораспределительное устройство, выполненное в форме перфорированного коллектора и установленное перед конденсационным поверхностным теплообменником, напорный трубопровод подачи концентрата из расширителя непрерывной продувки в рекуперативный теплообменник и бак-резервуар сбора обессоленной воды, выделяющейся в конденсационном поверхностном теплообменнике из уходящих продуктов сгорания при их охлаждении ниже точки росы, в качестве органического топлива используется природный газ. Особенность заключается в том, что котельная установка дополнительно снабжена поверхностным теплообменником, греющий тракт которого на входе соединен сливным трубопроводом с трактом отвода концентрата непрерывной продувки из рекуперативного теплообменника, а нагреваемый тракт поверхностного теплообменника на выходе присоединен воздухопроводом к входному тракту воздухоподогревателя котла.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена схема котельной установки.
Котельная установка содержит топку котла 1 с барабаном 2, пароперегреватель 3, водяной экономайзер 4, воздухоподогреватель 5, конденсационный поверхностный теплообменник 6, установленный в газоходе 7, водопровод 8 непрерывного отвода продувочной воды из барабана 2 котла 1 в расширитель непрерывной продувки 9, парораспределительное устройство 10, выполненное в форме перфорированного коллектора, паропровод 11 отвода вторичного водяного пара из расширителя непрерывной продувки 9 в парораспределительное устройство 10, дымосос 12, бак-резервуар 13 сбора конденсата водяных паров, выделяющегося из продуктов сгорания при их охлаждении ниже точки росы в конденсационном поверхностном теплообменнике 6, напорный трубопровод 14 и сливной трубопровод 15 подачи концентрата непрерывной продувки соответственно в рекуперативный теплообменник 16 и поверхностный теплообменник 17, воздухопровод 18. В газоходе 7 дополнительно установлены сборник 19 конденсата водяных паров из продуктов сгорания с гидравлическим затвором 20 и сепарационное устройство-каплеуловитель 21.
Осуществление изобретения
Работа котельной установки осуществляется следующим образом.
В топку котла 1 подается органическое топливо и воздух, питательная вода подогревается в водяном экономайзере 4 и направляется в барабан 2. В топке котла 1 в процессе сжигания природного газа образуются продукты сгорания и вырабатывается водяной пар, который выделяется в барабане 2, водяной пар направляется в пароперегреватель 3, где перегревается до заданной температуры и отводится потребителю (на Фиг. 1 не показан). Из барабана 2 котла 1 по водопроводу 8 отводится продувочная вода в расширитель непрерывной продувки 9.
В расширителе непрерывной продувки 9 часть продувочной воды вскипает, образуются вторичный водяной пар и концентрат непрерывной продувки – неиспарившаяся продувочная вода. Вторичный водяной пар по паропроводу 11 отводится в парораспределительное устройство 10, выполненное в форме перфорированного коллектора. Посредством парораспределительного устройства 10 производится подача потока вторичного водяного пара в поток уходящих продуктов сгорания перед конденсационным поверхностным теплообменником 6 по ходу движения продуктов сгорания. При этом осуществляется равномерное распределение потока вторичного водяного пара по сечению газохода 7. На наружной поверхности конденсационного поверхностного теплообменника 6 в процессе тепломассообмена осуществляется конденсация вторичного водяного пара, что дополнительно интенсифицирует процесс теплоотдачи, повышает теплопроизводительность конденсационного поверхностного теплообменника 6 и экономичность котельной установки. Неиспарившуюся продувочную воду из расширителя непрерывной продувки 9 по напорному трубопроводу 14 направляют в рекуперативный теплообменник 16, где осуществляется подогрев уходящих продуктов сгорания.
Продукты сгорания природного газа из топки котла 1 последовательно проходят пароперегреватель 3, водяной экономайзер 4, воздухоподогреватель 5 и конденсационный поверхностный теплообменник 6. В конденсационном поверхностном теплообменнике 6 в процессе теплообмена уходящих продуктов сгорания и воды продукты сгорания охлаждаются ниже точки росы, а вода подогревается и направляется на водоподготовительную установку (на Фиг. 1 не показана). При этом происходит конденсация части содержащихся в уходящих продуктах сгорания водяных паров и полезно используются как физическая теплота уходящих продуктов сгорания, так и скрытая теплота конденсации части содержащихся в них водяных паров, что снижает потери теплоты с уходящими продуктами сгорания и повышает экономичность котельной установки.
Охлажденные ниже точки росы уходящие продукты сгорания проходят сепарационное устройство-каплеуловитель 21, где от уходящих продуктов сгорания отделяется капельная влага, и направляются в рекуперативный теплообменник 16, в котором подогреваются концентратом продувки, отводимым по напорному трубопроводу 14 из расширителя непрерывной продувки 9, что повышает надежность работы наружных газоходов и дымовой трубы (на чертеже не показана). Подогретые уходящие продукты сгорания дымососом 12 через дымовую трубу (на Фиг. 1 не показана) отводятся в атмосферу.
Конденсат водяных паров, выделяющийся из уходящих продуктов сгорания в процессе их охлаждения ниже точки росы в конденсационном поверхностном теплообменнике 6, совместно с конденсатом вторичного водяного пара направляется в сборник 19. Суммарный поток конденсата через гидравлический затвор 20 непрерывно отводится в бак-резервуар 13 сбора конденсата водяных паров (обессоленной воды).
Концентрат непрерывной продувки, отводимый из рекуперативного теплообменника 16, по сливному трубопроводу 15 направляется в поверхностный теплообменник 17. В поверхностном теплообменнике 17 в процессе теплообмена между концентратом непрерывной продувки и воздухом концентрат непрерывной продувки охлаждается, а воздух подогревается и направляется по воздухопроводу 18 в воздухоподогреватель 5 котла. Предварительный подогрев воздуха перед подачей его в воздухоподогреватель 5 котла позволяет осуществлять работу котельной установки без низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева воздухоподогревателя. При этом охлаждение концентрата непрерывной продувки в поверхностном теплообменнике 17 позволяет полезно использовать часть его теплоты, что повышает экономичность котельной установки.
Таким образом, снабжение котельной установки поверхностным теплообменником позволяет осуществлять предварительный подогрев воздуха перед подачей его в воздухоподогреватель котла концентратом непрерывной продувки, отводимым из рекуперативного теплообменника, что повышает надежность и экономичность котельной установки.
Claims (1)
- Котельная установка, содержащая паровой котел с топкой и барабаном, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, конденсационный поверхностный теплообменник, сборник конденсата водяных паров из уходящих продуктов сгорания с гидравлическим затвором и сепарационное устройство-каплеуловитель, последовательно установленные в газоходе после воздухоподогревателя по ходу движения уходящих продуктов сгорания, рекуперативный теплообменник, установленный в газоходе перед дымососом, расширитель непрерывной продувки, водопровод непрерывного отвода продувочной воды из барабана котла в расширитель непрерывной продувки, паропровод отвода вторичного водяного пара из расширителя непрерывной продувки в парораспределительное устройство, выполненное в форме перфорированного коллектора и установленное перед конденсационным поверхностным теплообменником, напорный трубопровод подачи концентрата из расширителя непрерывной продувки в рекуперативный теплообменник и бак-резервуар сбора обессоленной воды, выделяющейся в конденсационном поверхностном теплообменнике из уходящих продуктов сгорания при их охлаждении ниже точки росы, в качестве органического топлива используется природный газ, отличающаяся тем, что котельная установка дополнительно снабжена поверхностным теплообменником, греющий тракт которого на входе соединен сливным трубопроводом с трактом отвода концентрата непрерывной продувки из рекуперативного теплообменника, а нагреваемый тракт поверхностного теплообменника на выходе присоединен воздухопроводом к входному тракту воздухоподогревателя котла.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810863C1 true RU2810863C1 (ru) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737697A2 (ru) * | 1977-12-29 | 1980-05-30 | За витель | Расширитель непрерывной продувки |
| RU2185568C1 (ru) * | 2001-01-23 | 2002-07-20 | Ульяновский государственный технический университет | Способ работы котельной установки |
| CN210035447U (zh) * | 2019-06-03 | 2020-02-07 | 福建乾能工业设备科技有限公司 | 一种蒸汽循环加热热水的装置 |
| RU2777998C1 (ru) * | 2021-11-15 | 2022-08-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы котельной установки |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU737697A2 (ru) * | 1977-12-29 | 1980-05-30 | За витель | Расширитель непрерывной продувки |
| RU2185568C1 (ru) * | 2001-01-23 | 2002-07-20 | Ульяновский государственный технический университет | Способ работы котельной установки |
| CN210035447U (zh) * | 2019-06-03 | 2020-02-07 | 福建乾能工业设备科技有限公司 | 一种蒸汽循环加热热水的装置 |
| RU2777998C1 (ru) * | 2021-11-15 | 2022-08-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы котельной установки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100199631A1 (en) | Power production process with gas turbine from solid fuel and waste heat and the equipment for the performing of this process | |
| CA2623978A1 (en) | Method and system for heating of water based on hot gases | |
| CN106765009B (zh) | 一种连续式蓄热燃烧燃气热管蒸汽发生器及烟气余热综合回收的方法 | |
| NL8102645A (nl) | Krachtinstallatie geschikt voor brandstof met verschillend zwavelgehalte. | |
| CN108775573A (zh) | 一种新型焚烧垃圾发电锅炉 | |
| JPH08502345A (ja) | 電気的なエネルギを生ぜしめるための蒸気動力装置 | |
| TW201529955A (zh) | 煙道氣熱回收整合 | |
| RU2738986C2 (ru) | Расположение низкотемпературных поверхностей нагрева в котле-утилизаторе | |
| RU2810863C1 (ru) | Котельная установка | |
| CZ26344U1 (cs) | Zařízení pro výrobu elektřiny z pevných paliv, využívající plynovou turbínu | |
| RU2810862C1 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| CN109990257B (zh) | 热回收焦炉高温超高压再热余热锅炉 | |
| RU2701285C1 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| RU2620619C1 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| RU2777998C1 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| RU2185569C1 (ru) | Котельная установка | |
| CN102537917A (zh) | 带调温器的锅炉烟气余热回收装置 | |
| RU2610355C1 (ru) | Утилизатор теплоты и конденсата дымовых газов ТЭЦ | |
| CN212430801U (zh) | 二噁英可控的危险废弃物余热锅炉系统 | |
| KR100525649B1 (ko) | 저온 부식방지수단이 구비된 폐열 회수장치 | |
| RU2805186C9 (ru) | Котельная установка | |
| RU2805186C1 (ru) | Котельная установка | |
| RU2805187C9 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| RU2805187C1 (ru) | Способ работы котельной установки | |
| US6951106B2 (en) | Integration construction between a boiler and a steam turbine and method in preheating of the supply water for a steam turbine and in its control |