SE508330C2 - Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler - Google Patents

Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler

Info

Publication number
SE508330C2
SE508330C2 SE9203173A SE9203173A SE508330C2 SE 508330 C2 SE508330 C2 SE 508330C2 SE 9203173 A SE9203173 A SE 9203173A SE 9203173 A SE9203173 A SE 9203173A SE 508330 C2 SE508330 C2 SE 508330C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
water
boiler
preheater
circulation
temperature
Prior art date
Application number
SE9203173A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9203173D0 (en
SE9203173L (en
Inventor
Heikki Lampinen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of SE9203173D0 publication Critical patent/SE9203173D0/en
Publication of SE9203173L publication Critical patent/SE9203173L/en
Publication of SE508330C2 publication Critical patent/SE508330C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/02Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

A preheater (14) is used for boiler water and heat surfaces (16,18) for evapn. of water and superheating steam. To the preheater (14), for optimal regulation of the boiler water temp., is coupled a separate water circuit (21) so that in the preheater a water amt. circulates which is greater than the amt. of boiler water.

Description

508 530 lO 15 20 25 30 35 2 Värmeövergången från turbinens avgaser till vatten kan beskrivas medelst pannans temperaturprofil enligt figur 1, i vilken den övre kurvan avser avkylning av avgaser och den undre kurvan avser uppvärmning och förångning av vatten samt överhettning av ånga. Förångning av vatten fordrar såsom framgår av figuren den största andelen av det tillbuds s- tående värmet. Värmebalansen för förvärmning, förångning och överhettning bestämmer mängden producerad ånga. 508 530 10 15 20 25 30 35 2 The heat transfer from the turbine exhaust gases to water can be described by means of the boiler temperature profile according to Figure 1, in which the upper curve refers to cooling of exhaust gases and the lower curve refers to heating and evaporation of water and overheating of steam. Evaporation of water requires, as can be seen from the figure, the largest share of the incident s-standing heat. The heat balance for preheating, evaporation and overheating determines the amount of steam produced.

För att uppnå en bra verkningsgrad strävar man till att dimensionera avgaspannorna så att gas- och vattenkurvorna i figur 1 löper möjligast nära varandra. Temperaturskillnaden mellan gas och ånga och temperaturunderskottet i den sk. “pinch point" punkten p, i figur 1, begränsar det ångflöde som maximalt kan erhållas.In order to achieve a good efficiency, the aim is to dimension the exhaust gas boilers so that the gas and water curves in Figure 1 run as close to each other as possible. The temperature difference between gas and steam and the temperature deficit in the so-called "Pinch point" point p, in figure 1, limits the maximum steam flow that can be obtained.

Temperaturen hos gasturbinens avgaser förändras mera än gasens massflöde med belastningen. Av detta följer, att tyngdpunkten för värmeöverföringen i en panna, som anordnats efter en gasturbin, förändras tämligen starkt.med belastnine' gen. med åtfölande avgastemperaturer, förskjuts tyngdpunkten för värmeöverförin- Vid drift med tilläggsförbränning, höga gen till överhettare och evaporatorer i pannans främre del, medan temperaturen efter evaporatorn förblir nästan konstant.The temperature of the gas turbine's exhaust gases changes more than the mass flow of the gas with the load. It follows that the center of gravity of the heat transfer in a boiler arranged after a gas turbine changes quite strongly with the load. with accompanying exhaust gas temperatures, the center of gravity for heat transfer shifts. During operation with additional combustion, high genes for superheaters and evaporators in the front of the boiler, while the temperature after the evaporator remains almost constant.

Matarvattenmängden ökar därvid, emedan man med samma evaporator- och överhettarytor kan producera en större mängd ånga. Temperaturunderskottet i förvärmaren dvs. Approach Temperature (AT), som visar skillnaden mellan temperaturen på vattnet ur förvärmaren och förångningstemperaturen; ökar" på grund av den ökade matarvattenmängden. Temperaturunders- kottet TH - Tv visas i figur 1. Ur processens verkningsgrads synpunkt är ett stort temperaturunderskott mindre önskvärt, emedan man då blir tvungen att använda evaporatorn även som 10 15 20 25 30 35 508 330 3 förvärmare. Vid dimensionering av pannor strävar man till möjligast litet temperaturunderskott, vilket kunde uppnås genom att dimensionera vattenförvärmaren förhållandevis stor, detta begränsas dock av att vattnet då tenderar att förångas.The amount of feed water then increases, because with the same evaporator and superheat surfaces one can produce a larger amount of steam. The temperature deficit in the preheater, ie. Approach Temperature (AT), which shows the difference between the temperature of the water from the preheater and the evaporation temperature; increases "due to the increased amount of feed water. The temperature deficit TH - Tv is shown in Figure 1. From the point of view of the efficiency of the process, a large temperature deficit is less desirable, because then you have to use the evaporator even as 10 15 20 25 30 35 508 330 3 When dimensioning boilers, the aim is to have as small a temperature deficit as possible, which could be achieved by dimensioning the water preheater relatively large, but this is limited by the fact that the water then tends to evaporate.

Den relativa värmeöverföringen ökar i vattenförvärmaren vid delbelastning av gasturbinen, emedan avgasernas temperatur och pannans ångmängd då sjunker. Då den relativa värmeöver- gången stiger, i en snävt dimensionerad förvärmare, i vilken man strävat efter' möjligast litet temperaturunderskott, stiger temperaturen lätt till förångningstemperaturen och vattnet börjar förångas i förvärmaren.The relative heat transfer increases in the water preheater during partial loading of the gas turbine, because the temperature of the exhaust gases and the boiler's steam volume then fall. As the relative heat transfer rises, in a narrowly dimensioned preheater, in which the aim has been for the smallest possible temperature deficit, the temperature rises slightly to the evaporation temperature and the water begins to evaporate in the preheater.

Dimensionering av förvärmare blir på grund av föregående, traditionellt en kompromiss, med vilken man strävar till ett möjligast bra slutresultat vid alla belastningar. så, dimensioneringspunkt använder gasturbindrift utan tilläggs- bränsle.Därvniblirtemperaturunderskottetnöjligastlitet, 1 - 5 °C. Vid stigande belastning, med tilläggsförbränning, stiger temperaturunderskottet till 10 - 20 °C. Om man till Tradi- tionellt dimensioneras en förvärmare att man som processen kopplar en extern evaporator, t.ex. en separat gaskylare, försämras läget. Vid delbelastning tenderar förvärmaren att förånga vatten.Due to the previous, dimensioning of preheaters is traditionally a compromise, with which one strives for the best possible end result at all loads. so, dimensioning point uses gas turbine operation without additional fuel.Therefore, the temperature deficit is most likely to be low, 1 - 5 ° C. With increasing load, with additional combustion, the temperature deficit rises to 10 - 20 ° C. If you to Traditionally dimension a preheater that you as the process connect an external evaporator, e.g. a separate gas cooler, the situation deteriorates. At partial load, the preheater tends to evaporate water.

En icke behärskad förångning orsakar problem i förvärmaren och i hela processen. Förångning kan delvis eller totalt täppa till vattencirkulationen i förvärmarens tuber, vilket leder till en ojämn vattentillförsel till ångdomen. Om förångning pågår en längre tid i samma tub, kan hela tuben torka, varvid' tuben påå grund av hettan snabbt skadas.An uncontrolled evaporation causes problems in the preheater and in the whole process. Evaporation can partially or completely block the water circulation in the tubes of the preheater, which leads to an uneven water supply to the steam. If evaporation takes place for a long time in the same tube, the entire tube can dry, whereby the tube is quickly damaged due to the heat.

Förångning i förvärmartuber orsakar även bullerolägenheter och tryckstötar i tuberna.Evaporation in preheater tubes also causes noise flats and pressure shocks in the tubes.

Tidigare har man strävat till att hindra förångning i 10 15 20 25 30 35 508 330 4 förvärmartuber, såsom bl.a. visats i den amerikanska patentskriften US 4,582,027, vattencirkulationen i genom att ordna den inre förvärmaren såddan att man i förvärmaren åstadkommer en större vattencirkulation än annanstans.Previously, efforts have been made to prevent evaporation in 10 preheater tubes, such as e.g. shown in U.S. Pat. No. 4,582,027, the water circulation in by arranging the internal preheater so as to provide a greater water circulation in the preheater than elsewhere.

Föreliggande uppfinning har som avsikt att åstadkomma en förbättring i ovan beskrivna värmeåtervinningsförfaranden.The present invention has for its object to provide an improvement in the heat recovery processes described above.

Uppfinningen avser speciellt att vid olika belastning möjliggöra en minimering av temperaturunderskottet för det vatten, som kommer från förvärmaren.The invention has in particular intended to enable the temperature deficit of the water coming from the preheater to be minimized at different loads.

Uppfinningen avser dessutom att åstadkomma ett förfarande och en anordning,_med vilken förångning i förvärmare kan undvikas.The invention furthermore intends to provide a method and a device with which evaporation in preheaters can be avoided.

Ett förfarande enligt uppfinningen, för värmeåtervinning ur heta gaser i en avgaspanna, är för uppnående av ovan beskrivna avsikter, kännetecknat-därav, att mani pannan till pannvattenförvärmaren kopplar en andra separat vattencirku- lation, ur vilken vatten leds vid vissa driftssituatíoner till pannvattenförvärmaren så, att man i pannvattenförvärma- ren cirkulerar en större mängd vatten än den normala pannvatten mängden, för optimal reglering av pannvattnets temperatur.A method according to the invention, for heat recovery from hot gases in an exhaust gas boiler, is for achieving the purposes described above, characterized in that the control boiler connects to the boiler water preheater, a second separate water circulation, from which water is led in certain operating situations to the boiler water heater. that a larger amount of water is circulated in the boiler preheater than the normal boiler water quantity, for optimal regulation of the boiler water temperature.

Anordningen enligt uppfinningen är kännetecknad därav, att avgaspannans pannvattenförvärmare har kopplats till en andra separat vattencirkulation.The device according to the invention is characterized in that the boiler water preheater of the exhaust boiler has been connected to a second separate water circulation.

Man kan till pannvattenförvärmaren t .ex. koppla en vattencir- kulation, som även omfattar en i avgaspannan anordnad vattenförvärmare. Denna andra vattenförvärmare anordnas i pannans slutända efter pannvattenförvärmaren. 10 15 20 25 30 35 568 330 5 En vattencirkulation, t.ex. en vattencirkulation för uppvärmning av vatten för ett fjärrvärmenät, kan med fördel utnyttjas för ovannämnda ändamål. Vattnet, som skall matas till fjärrvärmenätet, kan uppvärmas direkt i avgaspannan eller indirekt i en separat värmeväxlare, medelst vatten uppvärmt i avgaspannan.You can to the boiler water preheater e.g. connect a water circulation, which also includes a water preheater arranged in the exhaust boiler. This second water preheater is arranged at the end of the boiler after the boiler water preheater. 10 15 20 25 30 35 568 330 5 A water circulation, e.g. a water circulation for heating water for a district heating network, can advantageously be used for the above-mentioned purposes. The water to be fed to the district heating network can be heated directly in the exhaust boiler or indirectly in a separate heat exchanger, by means of water heated in the exhaust boiler.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan en kontrollerad del av detta uppvärmda vatten ledas till pannvattenförvärma- ren den sk. pannekonomisern, för reglering av pannvattentem- peraturen och temperaturunderskott.According to an embodiment of the invention, a controlled part of this heated water can be led to the boiler water preheater, the so-called the boiler economist, for regulating the boiler water temperature and temperature deficit.

Enligt uppfinningen strävar man till ett temperaturunderskott på < 10 °C fördelaktigt < 5 °C.According to the invention, the aim is for a temperature deficit of <10 ° C advantageously <5 ° C.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kopplas alltså en i avgaspannans bakre del anordnad andra förvärmare den sk. fjärrvärme-ekonomisern helt eller delvis, indirekt via en värmeväxlaretillfjärrvärmenätet.Indirektkopplimganvänds bl.a. därför, att man på detta sätt i avgaspannan kan höja vattnets temperatur i fjärrvärme-ekonomisern så högt, att gasens temperatur inte sjunker under syradaggpunkten. I fjärrvärmenätet räcker trycket nödvändigtvis inte till för den förhöjda temperaturen.According to an embodiment of the invention, a second preheater arranged in the rear part of the exhaust boiler is thus connected to the so-called the district heating economist in whole or in part, indirectly via a heat exchanger to the district heating network. because in this way the temperature of the water in the district heating economist can be raised in the exhaust boiler so high that the temperature of the gas does not fall below the acid dew point. In the district heating network, the pressure is not necessarily sufficient for the elevated temperature.

Vid konventionell indirekt. koppling av fjärrvärmevatten behövs en värmeväxlare, en cirkulationspump för varmvatten och pumpar för trycksättningen samt till dessa hörande expansionskärl och tryckregleringssystenx på den värman- de vattensidan. I en anläggning enligt uppfinningen kopplas den värmande cirkulationen till pannvattenförvärmaren, varvid ångpannan trycksätter den värmande cirkulationen. I det fall behövs inget trycksättningssystem.By conventional indirect. connection of district heating water requires a heat exchanger, a circulation pump for hot water and pumps for pressurization, as well as these associated expansion vessels and pressure control systems on the heating water side. In a plant according to the invention, the heating circulation is connected to the boiler water preheater, whereby the steam boiler pressurizes the heating circulation. In that case, no pressurization system is needed.

I utföranden enligt uppfinningen kan en pannekonomiser 508 350 10 15 20 25 30 35 6 dimensioneras maximalt stor, då förångning i ekonomisern kan hindras genom att cirkulera avkylt vatten från f järrvärmecir- kulationen genom panvattenförvärmaren. Genom en optimal reglering av den cirkulerande vattenmängden kan utloppstempe- raturen för pannvattenförvärmaren hållas nßjligast nära kokpunkten, dvs. temperaturunderskottet möjligast litet, varvid ångpannans verkningsgrad kan maximeras för varje enskild processituation. varvid I det följande beskrivs uppfinningen i detalj hänvisningar görs till bifogade ritningar, i vilka Fig. 1 visar en temperaturprofil i en avgaspanna och Fig. 2 visar en avgaspanna enligt uppfinningen.In embodiments according to the invention, a boiler economizer 508 350 10 15 20 25 30 35 6 can be dimensioned to a maximum extent, as evaporation in the economizer can be prevented by circulating cooled water from the district heating circulation through the boiler water preheater. By an optimal control of the circulating water volume, the outlet temperature of the boiler water preheater can be kept as close as possible to the boiling point, ie. the temperature deficit as small as possible, whereby the efficiency of the steam boiler can be maximized for each individual process situation. In the following, the invention is described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a temperature profile in an exhaust boiler and Fig. 2 shows an exhaust boiler according to the invention.

I figur 1 visas en temperaturprofil för en avgaspanna, som dimensionerats så, att pannans temperaturunderskott utan 2°C. turprofilen.för en panna, med full tilläggsförbränning, både tilläggsförbränning blir ca. Figuren visar tempera- med konventionell förvärmarcirkulation för pannvatten och med cirkulation enligt uppfinningen. I figuren hänför sig den övre kurvan a till gasens avkylning i pannan, den första delen b av den undre kurvan till vattnets uppvärmning, den mellersta delen c till vattnets förångning vid 302 °C och vattnets förångning upptar, såsom figuren visar, den största delen den sista delen d till ångans överhettning. av värmet.Figure 1 shows a temperature profile for an exhaust boiler, which is dimensioned so that the boiler's temperature deficit without 2 ° C. tour profile.for a boiler, with full additional combustion, both additional combustion will be approx. The figure shows the temperature with conventional preheater circulation for boiler water and with circulation according to the invention. In the figure, the upper curve a refers to the cooling of the gas in the boiler, the first part b of the lower curve to the heating of the water, the middle part c to the evaporation of the water at 302 ° C and the evaporation of the water occupies, as the figure shows, the largest part of the last part d to the steam overheating. of the heat.

Ur kurvan b i figuren kan ses att det förvärmda vattnets temperatur i detta fall, med konventionell pannvattenförvär- marcirkulation, kommer upp till 284 °C och temperaturunder- skottet växer till 18°C.From curve b in the figure it can be seen that the temperature of the preheated water in this case, with conventional boiler water preheater circulation, comes up to 284 ° C and the temperature deficit grows to 18 ° C.

På motsvarande sätt kan man ur kurvan b' se att vattnets 10 15 20 25 30 35 508 338 7 temperatur medelst en förvärmarcirkulation enligt uppfinning- en når upp till 300°C och att temperaturunderskottet då blir endast 2 °C. Man kan alltså genom att tillämpa uppfinningen även med tilläggsförbränning nå samma temperaturunderskott som då man kör pannan såsom dimensionerad utan tilläggsför- bränning.Correspondingly, it can be seen from curve b 'that the temperature of the water by means of a preheater circulation according to the invention reaches up to 300 ° C and that the temperature deficit then becomes only 2 ° C. Thus, by applying the invention even with additional combustion, the same temperature deficit can be achieved as when driving the boiler as dimensioned without additional combustion.

I figur 2 visas en avgaspanna 10, i vilken värme återvinns medelst en pannvattenförvärmare 14 eller pannekonomiser, en evaporator 16 och en överhettare 18 ur avgaser alstrade i en gasturbin 12. Enligt uppfinningen har i pannan 10 dessutom anordnats en andra vattenförvärmare 20 eller fjärrvärme- ekonomiser i en andra vattencirkulation 21, i vilken vatten uppvärms för uppvärmning av fjärrvärmevatten. En luftkompres- sor 11 har anordnats på samma axel 13 som gasturbinen.Figure 2 shows an exhaust boiler 10, in which heat is recovered by means of a boiler water preheater 14 or boiler economizer, an evaporator 16 and a superheater 18 from exhaust gases generated in a gas turbine 12. According to the invention, a second water preheater 20 or district heating economizer has also been arranged in the boiler 10. in a second water circulation 21, in which water is heated to heat district heating water. An air compressor 11 has been arranged on the same shaft 13 as the gas turbine.

Gasturbinen har kopplats till pannan medelst en ledning 22, genom vilken 450 - 550 °C gas leds till värmeåtervinningen.The gas turbine has been connected to the boiler by means of a line 22, through which 450 - 550 ° C gas is led to the heat recovery.

I ledningen 22 har dessutom anordnats en tilläggsbrännare 24, med vilken gasens temperatur kan höjas till t.ex. 700 f 750 °C vid ökad belastning. Tilläggsbrännaren kan tillföras bränsle via ledning 26 och vid behov luft eller annan syrgas innehållande gas via ledning 28. Avgaser ur gasturbinanlägg- ningar innehåller i allmänhet ca. 15 % syre, varvid en tillförsel av tilläggsluft eller syre vanligen inte behövs.An additional burner 24 has also been arranged in the line 22, with which the temperature of the gas can be raised to e.g. 700 f 750 ° C at increased load. The additional burner can be supplied with fuel via line 26 and, if necessary, air or other oxygen-containing gas via line 28. Exhaust gases from gas turbine plants generally contain approx. 15% oxygen, whereby a supply of additional air or oxygen is usually not needed.

Tilläggsbrännaren är kopplad medelst kanal 30 till pannans inloppsöppning 32. Brännaren kan även köras med friskluft medelst en separat luftblåsare, om gasurbinen icke är i bruk.The additional burner is connected by means of channel 30 to the inlet opening 32 of the boiler. The burner can also be operated with fresh air by means of a separate air blower, if the gas turbine is not in use.

Tilloppsledningen 34 lför pannvatten är till pannvattenförvärmaren 14 eller den sk. pannekonomisern, som kopplat anordnats i avgaspannans bakre ända. Utloppsledningen 36 för pannvatten är kopplat till pannans ångdom 38 . Vattenförvärma- ren är via ångdomen kopplad till evaporatorn 16, som i den i figuren visade utföringsformen omfattar ett vertikalt 508 530 10 15 20 25 30 35 8 rörbatteri 40 som sträcker sig genom pannans gaskanal, ett fallrör 42 och ett stigrör 44 till ångdomen. Ångdomen är medelst en ledning 46 kopplad till en överhettare 18 anordnad i pannans främre del. Från överhettaren går en ledning 48 till ångturbinen 50, som anordnats på samma axel 13 som kompressorn, gasturbinen och generatorn 52.The supply line 34 for boiler water is to the boiler water preheater 14 or the so-called the boiler economizer, which is coupled to the rear end of the exhaust boiler. The boiler water outlet line 36 is connected to the boiler steam 38. The water preheater is connected via the steam to the evaporator 16, which in the embodiment shown in the figure comprises a vertical pipe battery 40 extending through the gas duct of the boiler, a downcomer 42 and a riser 44 to the steam. The steam is connected by means of a line 46 to a superheater 18 arranged in the front part of the boiler. From the superheater, a line 48 goes to the steam turbine 50, which is arranged on the same shaft 13 as the compressor, the gas turbine and the generator 52.

En separat evaporator S6, för förångning av förvärmt vatten, som leds från förvärmaren via ledning 58, är kopplad till ångdomen 38 med en ledning 54. Evaporatorn har anordnats i gaskylaren 60. I Den andra vattenförvärmaren 20, den sk. fjärrvärme-ekonomi- sern, som anordnats i avgaspannan, är kopplad medelst ett inloppsrör 62 och ett utloppsrör 64 till en värmeväxlare 66, för uppvärmning av vatten för fjärrvärmenätet. Till inloppet har anordnats en cirkulationspump 68 för cirkulering av vatten i den andra vattencirkulationen.A separate evaporator S6, for evaporating preheated water, which is led from the preheater via line 58, is connected to the steam steam 38 with a line 54. The evaporator has been arranged in the gas cooler 60. In the second water preheater 20, the so-called The district heating economist, which is arranged in the exhaust boiler, is connected by means of an inlet pipe 62 and an outlet pipe 64 to a heat exchanger 66, for heating water for the district heating network. A circulation pump 68 has been arranged for the inlet 68 for circulating water in the second water circulation.

Mellan inloppsröret 62 och utloppsröret 64 har dessutom anordnats en ledning 70, medelst vilken värmeväxlaren kan förbikopplas, för reglering av det till fjärrvärme-ekonomi- sern 20 kommande vattnets temperatur.Between the inlet pipe 62 and the outlet pipe 64, a line 70 has also been arranged, by means of which the heat exchanger can be bypassed, for regulating the temperature of the water coming to the district heating economist 20.

Enligt uppfinningen har inloppsröret 34 för matarvatten kopplats medelst en ledning 72 till inloppsröret 62 i den andra förvärmaren. På motsvarande sätt har utloppsröret 36 förnmtarvattenkopplatsnædelstledning74'tillutloppsröret 64 i den andra förvärmaren. Därmed kan man leda vatten till pannekonomisern 14 från en andra vattencirkulation, varvid detta vatten passerar fjärrvärme-ekonomisern. En reglerventil 76 har anordnats i ledningen 72 för optimal reglering av den cirkulerande vattenmängden, eller någon annan parameter, t.ex. utloppstemperaturen i pannekonomisern. 10 508 330 9 att ytterligare avkyla avgaser genom att leda en del av det kalla En utföringsform enligt figur 2 gör det möjligt från ledning 80 ur fjärrvärmenätet, till en i 82, i fjärrvärmenätets vatten värms innan det leds in i värmeväxla- Vattnet, pannans bakre ända anordnad förvärmare vilken ren 66. Det heta fjärrvärmevattnet leds medelst ledning 84 från värmeväxlaren till fjärrvärmenätet. skall till utföringsexempel, utan den kan varieras och tillämpas inom Uppfinningen inte begränsas ovan angivna det av de bifogade patentkraven definierade skyddsområdet.According to the invention, the inlet pipe 34 for feed water has been connected by means of a line 72 to the inlet pipe 62 in the second preheater. Correspondingly, the outlet pipe 36 has a water coupling outlet line 74 to the outlet pipe 64 in the second preheater. Thus, water can be led to the boiler economizer 14 from a second water circulation, this water passing the district heating economizer. A control valve 76 has been provided in the line 72 for optimal control of the circulating water quantity, or some other parameter, e.g. the outlet temperature in the boiler economy. An additional embodiment according to Figure 2 makes it possible from line 80 of the district heating network, to one in 82, in the water of the district heating network before it is led into the heat exchange- The water, the rear of the boiler, 10 508 330 9 to further cool exhaust gases by conducting a part of the cold. end-mounted preheater which is clean 66. The hot district heating water is led by means of line 84 from the heat exchanger to the district heating network. shall be exemplary in embodiments, but it can be varied and applied within the Invention The scope of protection defined by the appended claims is not limited above.

Uppfinningen kan därmed tillämpas i en avgaspanna, i vilken man avkyl rökgaser från encdieselmotor eller förbränningsmo- tor eller heta avgaser från någon industriell process.The invention can thus be applied in an exhaust boiler, in which flue gases from a single-diesel engine or internal combustion engine or hot exhaust gases from any industrial process are cooled.

Claims (19)

508 330 0"1O 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV508 330 0 "1O 10 15 20 25 30 35 PATENT CLAIMS 1. l. Förfarande för återvinning av värme ur heta ga- ser i en avgaspanna (10), vilken har en inloppsöppning (32) för heta gaser och en utloppsöppning (33) för avkyl- da gaser och i vilken anordnats en pannvattenförvärmare (14) (40,l8) för föràngning av vatten och/eller överhettning av ånga, för förvärmning av pannvatten och värmeytor k ä n n e t e c k n a t a v att till pannvattenförvär- maren (14) kopplas en andra separat vattencirkulation (21), ur vilken vatten leds till pannvattenförvärmaren (14) sä, att det i pannvattenförvärmaren cirkuleras en mängd vatten, som är större än mängden pannvatten, för optimal reglering av pannvattnets temperatur.A method for recovering heat from hot gases in an exhaust boiler (10), which has an inlet opening (32) for hot gases and an outlet opening (33) for cooled gases and in which a boiler water preheater (14) is arranged ) (40, 18) for evaporation of water and / or superheating of steam, for preheating boiler water and heating surfaces characterized in that a second separate water circulation (21) is connected to the boiler water heater (21), from which water is led to the boiler water preheater ( 14) so that in the boiler water preheater an amount of water, which is greater than the amount of boiler water, is circulated for optimal control of the temperature of the boiler water. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a t a v att man utnyttjar en andra vattencir- kulation (21) som är en vattencirkulation för uppvärmning av vatten för ett fjärrvärmenät (80,84).Method according to claim 1, characterized in that a second water circulation (21) is used, which is a water circulation for heating water for a district heating network (80,84). 3. Förfarande enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a t att vatten avkylt genom fjärrvärme- cirkulationen (66,80,84) aV cirkuleras genom pannvattenför- värmaren (14).3. A method according to claim 2, characterized in that water cooled by the district heating circulation (66,80,84) is circulated through the boiler water preheater (14). 4. Förfarande enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a t a v att vatten ur den (21) värms i en andra vatten- som anordnats i avgaspannan nedströms andra vattencirkulationen (20), pannvattenförvärmaren (14). förvärmareA method according to any one of the preceding claims, characterized in that water from it (21) is heated in a second water arranged in the exhaust boiler downstream of the second water circulation (20), the boiler water preheater (14). preheater 5. Förfarande enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a t a v att en del av vattnet ur den andra vattencirkulationen (21) leds till pannvattenförvärmaren (14) så, att denna del av vattnet passerar förbi vatten- (20)5. A method according to claim 4, characterized in that a part of the water from the second water circulation (21) is led to the boiler water preheater (14) so that this part of the water passes past the water (20) 6. Förfarande enligt patentkravet 4 eller 5, förvärmaren i den andra vattencirkulationen. k ä n n e t e c k n a t a v (20) används för uppvärmning av ett fjärrvärme- att pannvatten som upp- värmts i vattenförvärmaren i den andra vattencirku- (21) näts vatten. lationen 10 15 20 25 30 35 598 330 llA method according to claim 4 or 5, the preheater in the second water circulation. k ä n n e t e c k n a t a v (20) is used for heating a district heating - that boiler water heated in the water preheater in the water of the other water circuit (21). lations 10 15 20 25 30 35 598 330 ll 7. Förfarande enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a t a v (14) att vatten som upp- värmts i pannvattenförvärmaren leds till den andra (21).Method according to one of the preceding claims, characterized in that (14) water heated in the boiler water preheater is led to the other (21). 8. Förfarande enligt något av föregående patent- vattencirkulationen krav, k ä n n e t e c k n a t a V att vatten som upp- värmts i pannvattenförvärmaren (14) förångas i en evapo- (16), (10).A method according to any one of the preceding patent water circulation claims, characterized in that water heated in the boiler water preheater (14) is evaporated in an evapo- (16), (10). 9. Förfarande enligt något av patentkraven 1 till rator som anordnats i avgaspannan 7, k ä n n e t e c k n a t a v att vatten som upp- värmts i pannvattenförvärmaren (14) förångas i en separat panna.A method according to any one of claims 1 to a rator arranged in the exhaust boiler 7, characterized in that water heated in the boiler water preheater (14) is evaporated in a separate boiler. 10. Förfarande enligt något av föregående patent- k ä n n e t e c k n a t (12)10. A method according to any one of the preceding patents (12). 11. Förfarande enligt något av föregående patent- krav, a v att värme ur en gas- turbins avgaser återvinns i avgaspannan (10). k ä n n e t e c k n a t (10) gas före avgaspannnan. krav, a v att temperaturen i avgaspannan ökas genom tilläggsförbränning (24) avMethod according to one of the preceding claims, in that heat from a gas turbine's exhaust gases is recovered in the exhaust boiler (10). k ä n n e t e c k n a t (10) gas before the exhaust boiler. requirements, due to the fact that the temperature in the exhaust boiler is increased by additional combustion (24) of 12. Förfarande enligt något av föregående patent- krav, k ä n n e t e c k n a t a v (14) den genom pannvattenförvärmaren strömmande mängden vatten att temperaturen på vattnet ur pannvattenförvärmaren regleras genom att regleras så, att temperaturskillnaden eller temperaturun- derskottet mellan förvärmt vatten och en evaporator (16) förblir under 10°C.Method according to one of the preceding claims, characterized by (14) the amount of water flowing through the boiler preheater that the temperature of the water from the boiler preheater is regulated by regulating so that the temperature difference or temperature deficit between preheated water and an evaporator (16) remains below 10 ° C. 13. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e - t e c k n a t a v att temperaturen på vattnet ur pann- vattenförvärmaren (14) regleras genom reglering av mäng- den vatten, som strömmar genom förvärmaren, så att tempe- raturskillnaden eller temperaturunderskottet mellan det (16) blir under 5°C.Method according to claim 12, characterized in that the temperature of the water from the boiler water preheater (14) is regulated by regulating the amount of water flowing through the preheater, so that the temperature difference or the temperature deficit between it (16) becomes below 5 ° C. 14. Anordning för återvinning av värme ur heta ga- förvärmda vattnet och evaporatorn ser i en avgaspanna, vilken omfattar en panna (10), som (32) för avkylda gaser och i vilken anord- (16) har en inloppsöppning (33) nats en pannvattenförvärmare för heta gaser och en ut- loppsöppning (14) och en evaporator sos 350 12 10 15 20 25 30 och/eller en överhettare (18), k ä n n e t e c k n a d a v att pannvattenförvärmaren (14) förenats med en and- ra, separat vattencirkulation (21), så att vatten kan le- das till pannvattenförvärmaren (14) från den andra vat- tencirkulationen (21), för reglering av pannvattnets tem- peratur.A device for recovering heat from hot gas preheated water and the evaporator looks into an exhaust boiler, which comprises a boiler (10), which (32) for cooled gases and in which device (16) has an inlet opening (33) a boiler preheater for hot gases and an outlet opening (14) and an evaporator sos 350 12 10 15 20 25 30 and / or a superheater (18), characterized in that the boiler water preheater (14) is combined with a second, separate water circulation (21), so that water can be led to the boiler water preheater (14) from the second water circulation (21), for regulating the temperature of the boiler water. 15. Anordning enligt patentkravet 14, k ä n n e - att till den andra vattencirkulaltio- anordnats en vattenförvärmare (20), vars in- (62) kopplats till pannvattenförvärmarens (14) (34) och vars utloppsrör (64) kopplats till pannvattenförvärmarens utloppsrör (36).Device according to claim 14, characterized in that a water preheater (20) is arranged for the second water circulation system, the inlet (62) of which is connected to the boiler water preheater (14) (34) and whose outlet pipe (64) is connected to the boiler water heater outlet pipe ( 36). 16. Anordning enligt patentkravet 15, t e c k n a d anordnats i pannan (14).Device according to claim 15, t e c k n a d arranged in the boiler (14). 17. Anordning enligt någotflav patentkraven 14-16, t e c k n a d (21) loppsrör êV nen inloppsrör k ä n n e - (20) nedströms pannvattenförvärmaren att den andra vattenförvärmaren (10) aV att den andra vattencirku- (66), k ä n n e t e c k n a d (21) ken fjärvärmevatten värms indirekt. aV lationen kopplats till en värmeväxlare i vil-Device according to any one of claims 14-16, characterized (21) inlet pipe êVen inlet pipe can - (20) downstream of the boiler water preheater to the second water preheater (10) aV that the second water circulating (66), characterized (21) The district heating water is heated indirectly. AV lation is connected to a heat exchanger in the 18. Anordning enligt något av patentkraven 14-17, UPP" anordnats en evaporator (18).Device according to one of Claims 14 to 17, "An evaporator (18) is provided". 19. Anordning enligt något av patentkraven 14-18, (72), i den andra vattencir- (14) för reglering av mängden att i avgaspannan (10) (14) (16) och uppströms evaporatorn en överhettare k ä n n e t e c k n a d a v ströms pannvattenförvärmaren k ä n n e t e c k n a d a v att i en ledning som (62) kulationen med pannvattenförvärmarens (34), (76) vatten, som strömmar från den andra vattencirkulationen (21) (14). förenar ett vatteninloppsrör inloppsrör är anordnad en ventil till pannvattenförvärmarenDevice according to any one of claims 14-18, (72), in the second water circuit (14) for controlling the amount that in the exhaust boiler (10) (14) (16) and upstream of the evaporator a superheater is characterized by the current boiler water preheater k characterized in that in a line such as (62) the circulation with the water of the boiler water heater (34), (76) flowing from the second water circulation (21) (14). connects a water inlet pipe inlet pipe is arranged a valve to the boiler water preheater
SE9203173A 1991-10-30 1992-10-28 Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler SE508330C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915102A FI93393C (en) 1991-10-30 1991-10-30 Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9203173D0 SE9203173D0 (en) 1992-10-28
SE9203173L SE9203173L (en) 1993-05-01
SE508330C2 true SE508330C2 (en) 1998-09-28

Family

ID=8533385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9203173A SE508330C2 (en) 1991-10-30 1992-10-28 Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler

Country Status (3)

Country Link
DK (1) DK172461B1 (en)
FI (1) FI93393C (en)
SE (1) SE508330C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI915102A (en) 1993-05-01
FI93393B (en) 1994-12-15
SE9203173D0 (en) 1992-10-28
DK132192A (en) 1993-05-01
SE9203173L (en) 1993-05-01
DK172461B1 (en) 1998-08-31
FI93393C (en) 1995-03-27
DK132192D0 (en) 1992-10-29
FI915102A0 (en) 1991-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4540719B2 (en) Waste heat boiler
RU2538994C2 (en) Method of once-through steam generator operation at steam temperature over 650-c, and once-through steam generator
JP4942480B2 (en) Once-through boiler and its starting method
JPH04298604A (en) Combined cycle power plant and steam supply method
JPH0626606A (en) Method of operating steam generator and steam generator
WO2009131438A2 (en) Steam generation system having a main and auxiliary steam generator
US6158221A (en) Waste heat recovery technique
US2921441A (en) Feed water preheating system for steam power plants
JP7111525B2 (en) Once-through heat recovery boiler and control system for once-through heat recovery boiler
JP2007248018A (en) Control system for supply water preheater of reheat boiler
KR19990029030A (en) Method of operation of gas and steam turbine devices, and devices operating accordingly
KR20010112269A (en) Fossil-fuel fired continuous steam generator
SE508330C2 (en) Method and apparatus for heat recovery from hot gases in an exhaust boiler
JP2002541419A (en) Fossil fuel once-through boiler
JP2002533643A (en) Fossil fuel once-through boiler
US2823650A (en) Method and means for heat exchange between flowing media, preferably for remote heating systems
NO774028L (en) SYSTEM FOR UTILIZATION OF A GAS CURRENT WASTE HEAT
FI111288B (en) Connection structure between boiler and steam turbine and method for preheating steam turbine feed water and regulating it
JPS628606B2 (en)
ES2094536T5 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE ADJUSTMENT OF THE COMBUSTION GAS TEMPERATURE AT THE OUTPUT OF A STEAM GENERATOR.
FI111182B (en) Connection structure between boiler and steam turbine and method for preheating steam turbine feed water and regulating it
DK144834B (en) Steam power plant with pressurized steam boiler and one with this integrated ECONOMIZER
US2623507A (en) Boiler with combustion air-cooled superheater
KR101982955B1 (en) Boiler, marine steam turbine propulsion system equipped with same, ship equipped with same, and boiler control method
JP2002106804A (en) Feedwater flow-rate controller of variable once- through boiler

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9203173-1

Format of ref document f/p: F