RU2822781C1 - Plant for production of hot water and steam - Google Patents
Plant for production of hot water and steam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822781C1 RU2822781C1 RU2023135777A RU2023135777A RU2822781C1 RU 2822781 C1 RU2822781 C1 RU 2822781C1 RU 2023135777 A RU2023135777 A RU 2023135777A RU 2023135777 A RU2023135777 A RU 2023135777A RU 2822781 C1 RU2822781 C1 RU 2822781C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cooling path
- steam generator
- collector
- cavity
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 158
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при создании устройств для получения горячей воды разной температуры и разного расхода и водяного пара разной температуры и разного расхода.The invention relates to energy and can be used to create devices for producing hot water of different temperatures and different flow rates and water steam of different temperatures and different flow rates.
Известен способ нагрева воды путем сжигания топлива и теплообмена холодной воды с горячими продуктами сгорания в аппаратах, включающий прямой контактный нагрев продуктами сгорания мелко распрыскиваемой воды в первом по ходу продуктов сгорания топлива аппарате, нагрев во втором аппарате холодной воды в трубчатом теплообменнике путем омывания его продуктами сгорания, насыщенными водяным паром в первом контактном аппарате и окончательное охлаждение продуктов сгорания путем их прямого взаимодействия с водой, подаваемой в форсунки, при этом окончательное охлаждение продуктов сгорания проводят в третьем аппарате после их охлаждения во втором аппарате, а воду в форсунки подают из общего конденсатосборника. (Патент РФ на изобретение №2148214).There is a known method of heating water by burning fuel and heat exchange of cold water with hot combustion products in apparatuses, including direct contact heating of finely sprayed water by combustion products in the first apparatus along the flow of fuel combustion products, heating in the second apparatus of cold water in a tubular heat exchanger by washing it with combustion products , saturated with water vapor in the first contact apparatus and final cooling of the combustion products by their direct interaction with water supplied to the nozzles, while the final cooling of the combustion products is carried out in the third apparatus after they have been cooled in the second apparatus, and water is supplied to the injectors from a common condensate collector. (RF patent for invention No. 2148214).
Процесс подогрева воды осуществляется в три этапа. На первом этапе происходит сжигание газа и балластировка его водой, в результате чего образуются дымовые газы. На втором этапе дымовые газы обтекают трубчатку, через которую протекает нагреваемая вода. На третьем этапе происходит балластировка дымовых газов водой до температуры ~20°С и происходит их выброс в атмосферу.The water heating process is carried out in three stages. At the first stage, gas is burned and ballasted with water, resulting in the formation of flue gases. At the second stage, flue gases flow around a tube through which heated water flows. At the third stage, the flue gases are ballasted with water to a temperature of ~20°C and released into the atmosphere.
Недостатками является значительная сложность конструкции теплообменного аппарата, включающая три ступени.The disadvantages are the significant complexity of the design of the heat exchanger, which includes three stages.
Известен способ преобразования энергии горения водорода в тепловую энергию воды водяного котла, включающий подачу водорода и кислорода, их смешивание с последующим сжиганием водорода, при этом давление водорода и кислорода на входе устройства устанавливается одновременным регулированием согласно требуемым пропорциям и давлению, после чего газы поступают в две герметичные изменяющегося объема несвязанные между собой камеры, где смешиваются, поочередно сжимаются, воспламеняются, а полученная в результате горения тепловая энергия в виде пара непрерывно поступает в воду котла.There is a known method of converting the energy of hydrogen combustion into the thermal energy of water in a water boiler, including the supply of hydrogen and oxygen, their mixing with subsequent combustion of hydrogen, while the pressure of hydrogen and oxygen at the inlet of the device is set by simultaneous regulation according to the required proportions and pressure, after which the gases enter two sealed chambers of variable volume, unconnected with each other, where they mix, alternately compress, ignite, and the thermal energy obtained as a result of combustion in the form of steam continuously enters the boiler water.
Для реализации способа предложен регулятор, содержащий корпус, состоящий из двух подпружиненных частей, имеющий соосно расположенные каналы для водорода и кислорода, между которыми расположен маховик, имеющий возможность осевого вращения, отверстия которого в рабочем положении соосно расположены с газовыми каналами и имеют вытянутые отверстия, расстояние между сторонами которых изменяется в зависимости от угла поворота маховика.To implement the method, a regulator is proposed that contains a housing consisting of two spring-loaded parts, having coaxially located channels for hydrogen and oxygen, between which there is a flywheel capable of axial rotation, the holes of which in the operating position are coaxially located with the gas channels and have elongated holes, the distance between the sides of which varies depending on the angle of rotation of the flywheel.
Для реализации способа предложен преобразователь, включающий цилиндр, поршень, узлы искрового зажигания, отверстия с клапанами подачи газов, при этом цилиндр размещен внутри котла, полости которых связаны посредством клапанов, а Т-образный поршень имеет возможность свободного осевого передвижения, причем после отверстий подачи газов расположены камеры смешивания газов, состоящие из ряда Т-образных перфорированных пластин, отверстия которых выполнены в шахматном порядке, а устройства искрового зажигания прикреплены к перфорированным пластинам, которые являются ограничивающими для устройств смешивания.To implement the method, a converter is proposed, including a cylinder, a piston, spark ignition units, holes with gas supply valves, while the cylinder is placed inside the boiler, the cavities of which are connected by means of valves, and the T-shaped piston has the possibility of free axial movement, and after the gas supply holes gas mixing chambers are located, consisting of a number of T-shaped perforated plates, the holes of which are made in a checkerboard pattern, and spark ignition devices are attached to the perforated plates, which are limiting for the mixing devices.
Для реализации способа предложена горелка, включающая камеру сгорания, узел искрового зажигания, при этом подвод водорода и кислорода осуществляется под давлением, по фитилям, имеющим соответственно цилиндрическую и трубчатую формы, состоящие из термостойкой керамики, имеющей пористую с осевой проницаемостью структуру, которые расположены коаксиально и герметично изолированы термостойкой керамикой друг от друга и от внешней среды, причем в центральной термостойкой трубке после фитиля расположена камера предварительного воспламенения, содержащая узел искрового зажигания и отверстие, связывающее камеру с кислородным фитилем, а выше камеры предварительного воспламенения расположена камера сгорания, объем которой связан через клапаны с объемом котла (патент РФ на изобретение №2511795).To implement the method, a burner is proposed, including a combustion chamber, a spark ignition unit, while the supply of hydrogen and oxygen is carried out under pressure, through wicks having cylindrical and tubular shapes, respectively, consisting of heat-resistant ceramics having a porous structure with axial permeability, which are located coaxially and hermetically isolated by heat-resistant ceramics from each other and from the external environment, and in the central heat-resistant tube after the wick there is a preliminary ignition chamber containing a spark ignition unit and a hole connecting the chamber with an oxygen wick, and above the preliminary ignition chamber there is a combustion chamber, the volume of which is connected through valves with boiler volume (RF patent for invention No. 2511795).
Недостатками являются значительная сложность конструкции и трудоемкость получения горячей воды.The disadvantages are the significant complexity of the design and the complexity of obtaining hot water.
Известен способ образования пара в парогазогенераторе, основанный на сжигании компонентов топлива, испарении воды и разогреве пара за счет полученной энергии, при этом сначала образуют в камере сгорания водяную вихреобразную оболочку с разрежением внутри ее центральной области, в этой области сжигают компоненты топлива, а интенсивное испарение воды и разогрев пара осуществляют после свертывания вихреобразной водяной оболочки.There is a known method of generating steam in a steam and gas generator, based on the combustion of fuel components, evaporation of water and heating of the steam due to the resulting energy, while first forming a water vortex-like shell in the combustion chamber with a vacuum inside its central region, in this area the fuel components are burned, and intense evaporation water and steam heating is carried out after the vortex-like water shell has collapsed.
Для реализации указанного способа предложен парогазогенератор, содержащий камеру сгорания, подвод воды, запальное устройство, камеру испарения, при этом подвод воды расположен в верхней части камеры сгорания и выполнен в виде втулки с тангенциальными каналами для закручивания водяного потока и образования вихреобразной оболочки, а в камере испарения установлена диафрагма (Патент РФ на изобретение №2371594, Заявка: 2008105213/06, 11.02.2008).To implement this method, a steam and gas generator is proposed, containing a combustion chamber, a water supply, an ignition device, an evaporation chamber, while the water supply is located in the upper part of the combustion chamber and is made in the form of a sleeve with tangential channels for swirling the water flow and forming a vortex-like shell, and in the chamber a diaphragm is installed for evaporation (RF Patent for invention No. 2371594, Application: 2008105213/06, 02/11/2008).
Недостатками являются значительная сложность конструкции и трудоемкость получения пара.The disadvantages are the significant complexity of the design and the complexity of generating steam.
Известен парогенератор, содержащий запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения и профилированной торцевой стенкой для направления балластировочной воды, камеры смешения с отверстиями для подачи балластировочной воды, при этом каналы тракта охлаждения камеры сгорания выполнены под острым углом к оси парогенератора, а отверстия для подачи балластировочной воды в зону смешения выполнены также под острым углом к оси парогенератора и направлены в противоположную сторону относительно каналов тракта охлаждения камеры сгорания (Патент РФ на изобретение №2544417).A steam generator is known, containing an ignition device with an electric spark plug, a mixing head with lines for supplying oxidizer, fuel and water for curtain cooling, a combustion chamber with channels for the cooling path and a profiled end wall for directing ballasting water, mixing chambers with holes for supplying ballasting water, and the channels The cooling path of the combustion chamber is made at an acute angle to the axis of the steam generator, and the holes for supplying ballasting water to the mixing zone are also made at an acute angle to the axis of the steam generator and are directed in the opposite direction relative to the channels of the cooling path of the combustion chamber (RF Patent for invention No. 2544417).
Недостатком данного парогенератора является отсутствие возможности, в случае необходимости, получения одновременно горячей воды и водяного пара.The disadvantage of this steam generator is the inability, if necessary, to simultaneously produce hot water and steam.
Известна установка для получения горячей воды и водяного пара с использованием водородного парогенератора, содержащая водородный парогенератор, состоящий из камеры сгорания и камеры смешения, с коллекторами для подачи воды на балластировку продуктов сгорания, агрегаты регулирования, подводные магистрали компонентов топлива и воды, при этом в проточной газовой части парогенератора выполнен теплообменник, в котором каналы для протока пара расположены по концентрическим окружностям и подводная магистраль воды которого соединена с клапаном-переключателем (патент РФ на изобретение №2744607, Заявка: 2020124974, 20.07.2020, МПК: F24H 1/00, F22B 1/26, F28D 7/16, СПК: F24H 1/00, F22B 1/26, F28D 7/16-прототип).A known installation for producing hot water and water steam using a hydrogen steam generator, containing a hydrogen steam generator consisting of a combustion chamber and a mixing chamber, with collectors for supplying water for ballasting of combustion products, control units, underwater lines of fuel and water components, while in flow The gas part of the steam generator has a heat exchanger in which the channels for steam flow are located in concentric circles and the underwater water line of which is connected to a switch valve (RF patent for invention No. 2744607, Application: 2020124974, 07/20/2020, IPC: F24H 1/00, F22B 1/26, F28D 7/16, SPK: F24H 1/00, F22B 1/26, F28D 7/16 prototype).
Установка работает следующим образом.The installation works as follows.
В соответствии с циклограммой работы установки в камеру сгорания поступают необходимые расходы компонентов топлива через входные магистрали и расходы воды на балластировку продуктов сгорания через входные магистрали в камеру смешения.In accordance with the cyclogram of the installation's operation, the combustion chamber receives the necessary flows of fuel components through the input lines and water flows for ballasting the combustion products through the input lines into the mixing chamber.
Вода из входной магистрали поступает в рубашку охлаждения камеры сгорания, на выходе из тракта охлаждения вода вместе с водой, поступившей в магистраль, смешивается с продуктами сгорания, образуя водяной пар.Water from the inlet line enters the cooling jacket of the combustion chamber; at the exit from the cooling path, the water, together with the water entering the line, mixes with the combustion products, forming water vapor.
Водяной пар, проходя по каналам теплообменника, нагревает воду в теплообменнике, поступившую через входную магистраль.Water vapor, passing through the channels of the heat exchanger, heats the water in the heat exchanger entering through the inlet line.
В результате регулирования соотношения компонентов топлива в камере сгорания, а также расхода воды на балластировку в камеру смешения и расхода воды в теплообменник клапанами-переключателями, могут быть получены расчетные значения водяного пара и горячей воды по температуре и расходу.As a result of regulating the ratio of fuel components in the combustion chamber, as well as the water flow for ballasting into the mixing chamber and the water flow into the heat exchanger by switch valves, the calculated values of water steam and hot water in terms of temperature and flow can be obtained.
Недостатками являются сложность конструкции, невозможность одновременного получения горячей воды разной температуры и расхода и горячего пара разной температуры и расхода, в зависимости от потребностей и режима работы.The disadvantages are the complexity of the design, the impossibility of simultaneously producing hot water of different temperatures and flow rates and hot steam of different temperatures and flow rates, depending on the needs and operating mode.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание установки для получения горячей воды и водяного пара, обеспечивающей одновременное получение горячей воды и горячего пара разной температуры и разного расхода.The objective of the invention is to eliminate these disadvantages and create an installation for producing hot water and water steam, providing simultaneous production of hot water and hot steam of different temperatures and different flow rates.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной установке для получения горячей воды и водяного пара с использованием водородного парогенератора, содержащей водородный парогенератор, состоящий из камеры сгорания с регенеративным охлаждением и камеры смешения, с коллекторами подачи компонентов топлива и подачи воды на балластировку продуктов сгорания, агрегаты регулирования, подводящие магистрали компонентов топлива и воды, согласно изобретению, тракт охлаждения парогенератора выполнен с двумя коллекторами подачи воды в тракт охлаждения и двумя коллекторами отвода воды из тракта охлаждения, причем первый коллектор подачи воды в тракт охлаждения парогенератора расположен в начальной части камеры сгорания парогенератора, при этом первый коллектор отвода воды из тракта охлаждения расположен на цилиндрической части камеры сгорания по ходу движения продуктов сгорания между первым коллектором подачи воды в тракт охлаждения, и вторым коллектором подачи воды в тракт охлаждения, при этом первый коллектор отвода воды из тракта охлаждения соединен с возможностью отключения с коллектором подачи воды на балластировку продуктов сгорания, расположенным на камере сгорания парогенератора, при этом второй коллектор отвода воды из тракта охлаждения парогенератора расположен в минимальном сечении камеры сгорания парогенератора.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed installation for producing hot water and water steam using a hydrogen steam generator, containing a hydrogen steam generator consisting of a combustion chamber with regenerative cooling and a mixing chamber, with manifolds for supplying fuel components and supplying water for ballasting combustion products, control units, supply lines for fuel and water components, according to the invention, the cooling path of the steam generator is made with two collectors for supplying water to the cooling path and two collectors for removing water from the cooling path, and the first collector for supplying water to the cooling path of the steam generator is located in the initial part of the combustion chamber of the steam generator , while the first collector for removing water from the cooling path is located on the cylindrical part of the combustion chamber in the direction of movement of the combustion products between the first collector for supplying water to the cooling path, and the second collector for supplying water to the cooling path, while the first collector for removing water from the cooling path is connected to the possibility of shutting off the water supply manifold for ballasting combustion products, located on the combustion chamber of the steam generator, while the second manifold for removing water from the cooling path of the steam generator is located in the minimum cross-section of the combustion chamber of the steam generator.
В варианте исполнения, полость тракта второго коллектора отвода воды из тракта охлаждения парогенератора связана каналами с полостью камеры смешения.In the embodiment, the cavity of the second manifold for removing water from the cooling path of the steam generator is connected by channels to the cavity of the mixing chamber.
В варианте исполнения, полость первого коллектора отвода воды из тракта охлаждения парогенератора расположена над полостью второго коллектора подачи воды в тракт охлаждения парогенератора.In the embodiment, the cavity of the first collector for removing water from the cooling path of the steam generator is located above the cavity of the second collector for supplying water to the cooling path of the steam generator.
В варианте исполнения, полость первого коллектора отвода воды из тракта охлаждения парогенератора выполнена смежной с полостью второго коллектора подачи воды в тракт охлаждения парогенератора, при этом в перемычке между коллекторами выполнены каналы для подачи воды из тракта охлаждения для балластировки продуктов сгорания.In the embodiment, the cavity of the first collector for removing water from the cooling path of the steam generator is made adjacent to the cavity of the second collector for supplying water to the cooling path of the steam generator, while in the jumper between the collectors there are channels for supplying water from the cooling path for ballasting combustion products.
В варианте исполнения, полость тракта регенеративного охлаждения камеры сгорания соединена с полостью камеры смешения.In an embodiment, the cavity of the regenerative cooling path of the combustion chamber is connected to the cavity of the mixing chamber.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемой, показанной на фиг.1, где схематично показана предложенная установка и магистрали подвода холодной воды и отвода горячей воды, на фиг.2 показан узел совмещенных коллекторов отвода горячей воды и подвода холодной воды.The essence of the proposed invention is illustrated by the diagram shown in Fig. 1, which schematically shows the proposed installation and the cold water supply and hot water supply lines; Fig. 2 shows a unit of combined hot water removal and cold water supply manifolds.
Установка для получения горячей воды и водяного пара содержит водородный парогенератор, состоящий из камеры сгорания 1 с регенеративным охлаждением и камеры смешения 2, с коллекторами подачи компонентов топлива 3 и 4 и каналами 5 подачи воды на балластировку продуктов сгорания, агрегаты регулирования (не обозначены), подводящие магистрали компонентов топлива и воды (не обозначены).The installation for producing hot water and water steam contains a hydrogen steam generator, consisting of a combustion chamber 1 with regenerative cooling and a mixing chamber 2, with fuel component supply manifolds 3 and 4 and water supply channels 5 for ballasting combustion products, control units (not indicated), supply lines for fuel and water components (not marked).
Тракт охлаждения парогенератора выполнен с двумя коллекторами 6 и 7 подачи воды в тракт охлаждения, первый и второй соответственно, и двумя коллекторами 8 и 9 отвода воды, первый и второй, соответственно, из тракта охлаждения.The cooling path of the steam generator is made with two collectors 6 and 7 for supplying water to the cooling path, the first and second, respectively, and two collectors 8 and 9 for removing water, the first and second, respectively, from the cooling path.
Первый коллектор 6 подачи воды в тракт охлаждения парогенератора расположен в начальной части камеры сгорания парогенератора. Первый коллектор 8 отвода воды из тракта охлаждения расположен на цилиндрической части камеры сгорания 1 по ходу движения продуктов сгорания между первым коллектором 6 подачи воды в тракт охлаждения, и вторым коллектором 7 подачи воды в тракт охлаждения.The first collector 6 for supplying water to the cooling path of the steam generator is located in the initial part of the combustion chamber of the steam generator. The first collector 8 for removing water from the cooling path is located on the cylindrical part of the combustion chamber 1 in the direction of movement of the combustion products between the first collector 6 for supplying water to the cooling path, and the second collector 7 for supplying water to the cooling path.
Первый коллектор 8 отвода воды из тракта охлаждения соединен с возможностью отключения с коллектором 7 подачи воды, расположенным на камере сгорания 1 парогенератора. Второй коллектор 9 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора расположен в минимальном сечении камеры сгорания 1 парогенератора.The first collector 8 for removing water from the cooling path is disconnectably connected to the water supply collector 7 located on the combustion chamber 1 of the steam generator. The second collector 9 for draining water from the cooling path of the steam generator is located in the minimum cross-section of the combustion chamber 1 of the steam generator.
На входной части камеры смешения 2 установлен коллектор 10 для подачи воды на балластировку продуктов сгорания через каналы 12.A manifold 10 is installed at the inlet part of the mixing chamber 2 to supply water for ballasting of combustion products through channels 12.
В варианте исполнения, полость тракта второго коллектора 9 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора связана каналами 11 с полостью камеры смешения 2.In the embodiment, the cavity of the second collector 9 for removing water from the steam generator cooling path is connected by channels 11 with the cavity of the mixing chamber 2.
В варианте исполнения, полость первого коллектора 8 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора расположена над полостью второго коллектора 7 подачи воды в тракт охлаждения парогенератора.In the embodiment, the cavity of the first collector 8 for removing water from the cooling path of the steam generator is located above the cavity of the second collector 7 for supplying water to the cooling path of the steam generator.
В варианте исполнения, полость первого коллектора 8 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора выполнена смежной с полостью второго коллектора 7 подачи воды в тракт охлаждения парогенератора.In the embodiment, the cavity of the first collector 8 for removing water from the cooling path of the steam generator is made adjacent to the cavity of the second collector 7 for supplying water to the cooling path of the steam generator.
Предложенная установка для получения горячей воды и водяного пара разной температуры и расхода с использованием водородного парогенератора работает следующим образом.The proposed installation for producing hot water and steam of different temperatures and flow rates using a hydrogen steam generator operates as follows.
Компоненты топлива - кислород и водород - подаются в смесительную головку парогенератора (показана, но не обозначена), смешиваются в камере сгорания 1 и сгорают, образуя продукты сгорания с высокой температурой. Продукты сгорания компонентов топлива воздействуют на охлаждаемую стенку камеры сгорания 1 и передают ей тепло, в результате чего охлаждающая жидкость-вода-подаваемая в тракт охлаждения парогенератора через коллектор 6, нагревается. За счет того, что тепловые потоки достигают максимума в минимальном сечении камеры сгорания парогенератора, охлаждающая жидкость, подаваемая от смесительной головки парогенератора, достигает максимума температуры в указанном сечении.The fuel components - oxygen and hydrogen - are supplied to the mixing head of the steam generator (shown but not indicated), mixed in combustion chamber 1 and burned, forming combustion products at high temperatures. The combustion products of the fuel components act on the cooled wall of the combustion chamber 1 and transfer heat to it, as a result of which the coolant (water) supplied to the cooling path of the steam generator through the manifold 6 is heated. Due to the fact that heat flows reach a maximum in the minimum section of the combustion chamber of the steam generator, the coolant supplied from the mixing head of the steam generator reaches a maximum temperature in the specified section.
В зависимости от условий работы парогенератора и его назначения, часть охлаждающей жидкости, нагретой до заданной температуры по ходу движения, отводится через первый коллектор 8 отвода воды для дальнейшего использования. В зависимости от потребляемого расхода охлаждающей жидкости заданной температуры, через второй коллектор 7 подачи воды, в зависимости от режима работы парогенератора, в тракт охлаждения парогенератора подается дополнительный расход воды, который нагревается и далее поступает ко второму коллектору 9 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора, расположенному в минимальном сечении камеры сгорания 1 парогенератора и, достигнув максимума температуры, поступает для дальнейшего использования. Таким образом, обеспечивается два разных по значению расхода воды с разной температурой.Depending on the operating conditions of the steam generator and its purpose, part of the coolant, heated to a given temperature in the direction of travel, is discharged through the first water drainage manifold 8 for further use. Depending on the consumed flow rate of coolant at a given temperature, through the second water supply manifold 7, depending on the operating mode of the steam generator, an additional flow of water is supplied to the cooling path of the steam generator, which is heated and then goes to the second collector 9 for removing water from the steam generator cooling path, located in the minimum cross-section of the combustion chamber of 1 steam generator and, having reached the maximum temperature, is supplied for further use. Thus, two different water flow rates with different temperatures are provided.
Полости коллекторов 7 и 8 связаны между собой, и, в случае отбора горячей воды заданной температуры из коллектора 8 для дальнейшего использования, в коллектор 7 подается дополнительный расход воды для обеспечения регенеративного охлаждения камеры сгорания 1. В случае, если горячая вода заданной температуры из коллектора 8 не отбирается, то вода поступает из коллектора 8 в коллектор 7, соединенный с коллектором 8 при помощи запорно-регулирующей арматуры, и далее в тракт охлаждения камеры сгорания 1.The cavities of the collectors 7 and 8 are interconnected, and, in the event that hot water of a given temperature is taken from the collector 8 for further use, an additional flow of water is supplied to the collector 7 to ensure regenerative cooling of the combustion chamber 1. In the event that hot water of a given temperature from the collector 8 is not taken, then water flows from the collector 8 into the collector 7, connected to the collector 8 using shut-off and control valves, and then into the cooling path of the combustion chamber 1.
Полость первого коллектора 8 отвода воды из тракта охлаждения парогенератора выполнена смежной с полостью второго коллектора 7 подачи воды в тракт охлаждения парогенератора, при этом в перемычке между коллекторами выполнены каналы 5 для подачи воды из тракта охлаждения для балластировки продуктов сгорания.The cavity of the first collector 8 for removing water from the cooling path of the steam generator is made adjacent to the cavity of the second collector 7 for supplying water to the cooling path of the steam generator, while in the jumper between the collectors there are channels 5 for supplying water from the cooling path for ballasting combustion products.
Часть воды подается на балластировку продуктов сгорания, через каналы 5, и далее, в камеру сгорания, для образования высокотемпературного пара.Part of the water is supplied to ballast the combustion products, through channels 5, and then into the combustion chamber to form high-temperature steam.
При необходимости, часть воды подается в коллектор 10 подачи воды на балластировку продуктов сгорания, расположенный на входной части камеры смешения 2, для образования низкотемпературного пара. Регулируя расход воды через каналы 11, расположенные на камере сгорания 1, и каналы 12, выполненные в коллекторе 10, расположенном на камере смешения 2, можно получать водяной пар разного расхода и разной температуры.If necessary, part of the water is supplied to the water supply manifold 10 for ballasting combustion products, located at the inlet of the mixing chamber 2, to form low-temperature steam. By adjusting the water flow through channels 11 located on the combustion chamber 1 and channels 12 made in the manifold 10 located on the mixing chamber 2, it is possible to obtain water vapor of different flow rates and different temperatures.
Регулируя соотношение компонентов топлива, расходы воды на охлаждения камеры сгорания парогенератора, на отбор воды из коллекторов на цилиндрической части камеры сгорания и в ее минимальном сечении, на камере смешения, на балластировку продуктов сгорания, можно получать одновременно горячую воду, по крайней мере, двух различных температур и водяной пар заданной температуры и расхода.By adjusting the ratio of fuel components, water consumption for cooling the combustion chamber of the steam generator, for removing water from the collectors on the cylindrical part of the combustion chamber and in its minimum cross-section, at the mixing chamber, for ballasting combustion products, it is possible to simultaneously obtain hot water from at least two different temperatures and water vapor at a given temperature and flow rate.
Использование предложенного технического решения позволит создать установку для получения горячей воды и водяного пара, обеспечивающей одновременное получение горячей воды и горячего пара разного расхода и разной температуры.The use of the proposed technical solution will make it possible to create an installation for producing hot water and water steam, ensuring the simultaneous production of hot water and hot steam of different flow rates and different temperatures.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2822781C1 true RU2822781C1 (en) | 2024-07-12 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3967589A (en) * | 1975-01-27 | 1976-07-06 | Papineau Ronald I | Energy generating system |
| RU130674U1 (en) * | 2012-10-05 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | HYDROGEN-OXYGEN MINIPAROGENERATOR WITH COMBINED COOLING OF THE COMBUSTION CHAMBER |
| RU2544417C1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Steam generator |
| RU156407U1 (en) * | 2015-03-18 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | HYDROGEN MINIPAROGENERATOR |
| RU2614311C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-03-24 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Steam generator |
| RU2744607C1 (en) * | 2020-07-20 | 2021-03-11 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3967589A (en) * | 1975-01-27 | 1976-07-06 | Papineau Ronald I | Energy generating system |
| RU130674U1 (en) * | 2012-10-05 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | HYDROGEN-OXYGEN MINIPAROGENERATOR WITH COMBINED COOLING OF THE COMBUSTION CHAMBER |
| RU2544417C1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Steam generator |
| RU156407U1 (en) * | 2015-03-18 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур РАН (ОИВТ РАН) | HYDROGEN MINIPAROGENERATOR |
| RU2614311C1 (en) * | 2016-03-31 | 2017-03-24 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Steam generator |
| RU2744607C1 (en) * | 2020-07-20 | 2021-03-11 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2613011C1 (en) | Steam-gas generator | |
| RU2633741C1 (en) | Steam and gas generator | |
| RU2644668C1 (en) | Gas-steam generator | |
| RU2635012C1 (en) | Steam-gas generator | |
| RU2371594C1 (en) | Method for steam generation in steam-gas-generator and device for its realisation | |
| RU2378569C2 (en) | Straight flow boiler | |
| RU2005131619A (en) | METHOD AND DEVICE FOR JOINT PRODUCTION OF THERMAL AND ELECTRIC ENERGY GAS TURBINE WITH BURNING CAMERA | |
| RU2010153610A (en) | METHOD FOR PRODUCING A CEMENT CLINKER AND INSTALLATION FOR ITS PRODUCTION | |
| RU2488903C1 (en) | Combustion system of hydrogen in nuclear power plant cycle with temperature control of hydrogen-oxygen steam | |
| RU2822781C1 (en) | Plant for production of hot water and steam | |
| CN108591986B (en) | Steam generator | |
| RU2661231C1 (en) | Method of hydrogen steam overheating at npp | |
| RU2709237C1 (en) | Hydrogen burning system for hydrogen vapor overheating of fresh steam in a cycle of a nuclear power plant with swirled flow of components and using ultrahigh-temperature ceramic materials | |
| RU2612491C1 (en) | Steam-gas generator | |
| RU197402U1 (en) | Compact boiler superheater | |
| RU2511795C2 (en) | Method of hydrogen combustion energy conversion into thermal energy of boiler water and device for method implementation | |
| RU2744607C1 (en) | Apparatus for producing hot water and steam using a hydrogen vapor generator | |
| RU2206818C1 (en) | Heat-and-steam generator | |
| RU2812382C1 (en) | Steam gas generator | |
| RU2378573C1 (en) | Recuperative burner for gaseous fuel | |
| RU2812526C1 (en) | Steam gas generator | |
| RU2075010C1 (en) | Steam power plant | |
| RU2795361C1 (en) | Steam gas generator | |
| RU217794U1 (en) | WATER BOILER | |
| RU222049U1 (en) | Steam turbine |