SU1688028A1

SU1688028A1 - Method and plant for exhaust gases heat recovery

Info

Publication number: SU1688028A1
Application number: SU884418067A
Authority: SU
Inventors: Азат Чарыев; Эльдар Захитович Керимов
Original assignee: Туркменский Государственный Университет Им.А.М.Горького
Priority date: 1988-04-29
Filing date: 1988-04-29
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике , конкретнее к котельным установкам, и позвол ет повысить экономичность путем увеличени степени утилизации тепла уход щих газов. Из топки 1 по газоходу 2 уход щие газы подают в ступени 3,4 контактного охлаждени , куда к оросител м 5,6 подвод т также воду 3 поверхностного теплообменника (ПТ) 9 и сборника 21 воды испарител (И) 19 соответственно. К разбрызгивателю 20 и 19 и к ПТ 9, установленным в вакуумном абсорбере (ВА) 16, воду подвод т по контуру 10 циркул ции из поддона (П) 7 ступеней 3,4 через теплообменник 8 потребител тепла. Дл нагрева воздуха по контуру 14 греющей среды к оросителю 12 контактного воздухоподогревател 11 подвод т гор чий раствор, который из П13 последнего подают к оросителю 18 ВА16-, а из П 17 ВА 16 через нагреватель 15 возвращают затем в контактный воздухоподогреватель 11. Осушка и глубокое охлаждение уход щих газов позвол т повысить экономичность. 2 с,п.ф-лы, 1 ил. ч Ё о. 00 00 О ГО 00The invention relates to a power system, more specifically to boilers, and allows for greater efficiency by increasing the degree of heat utilization of flue gases. From the furnace 1 through the flue 2, the flue gases are fed into steps 3.4 of contact cooling, where water 3 5.6 also supplies water 3 of the surface heat exchanger (PT) 9 and collection 21 of evaporator water (I) 19, respectively. To the sprinkler 20 and 19 and to the PT 9 installed in the vacuum absorber (BA) 16, water is supplied along the circulation circuit 10 from the pallet (P) 7 steps 3.4 through the heat exchanger 8 heat consumer. To heat the air along the contour 14 of the heating medium, a hot solution is supplied to the sprinkler 12 of the contact air heater 11, which from P13 of the latter is supplied to the sprinkler 18 BA16-, and from P 17 BA 16 through the heater 15 is then returned to the contact air heater 11. Drying and deep cooling of the flue gases will increase efficiency. 2 sec., P. F-ly, 1 ill. what about 00 00 O GO 00

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , к устройствам дл нагрева воды дымовыми газами и может быть использовано на электростанци х и в отопительных установках ,The invention relates to a power system, to devices for heating water with flue gases and can be used in power plants and in heating installations,

Цель изобретени - повышение экономичности путем увеличени степени утилизации тепла уход щих газов.The purpose of the invention is to increase efficiency by increasing the degree of heat utilization of flue gases.

На чертеже приведена принципиальна схема установки, позвол ющей реализовать предложенный способ.The drawing is a schematic diagram of the installation, allowing to implement the proposed method.

Установка утилизации тепла уход щих газов содержит топку 1 с газоходом 2, снабженными входной и выходной ступен ми 3 и А контактного охлаждений газов с оросител ми 6 и 5 и поддоном 7, сообщенным через теплообменник 8 потребител тепла и поверхностный теплообменник 9 с оросителем 5 входной ступени 3 контактного охлаждени газов с образованием контура 10 циркул ции, контактный воздухоподогреватель 11 с оросителем 12 и поддоном 13, сообщенными между собой контуром 14 греющей среды через упом нутый поверхностный теплообменник 9 и нагреватель 15. Установка дополнительно содержит вакуумный абсорбер 16, снабженный поддоном 17, оросителем 18 и испарителем 19с разбрызгивателем 20 и сборником 21 воды,- причем разбрызгиватель 20 испарител 19 подключен к контуру 10 циркул ции перед поверхностным теплообменником 9, его сборник 21 воды - к оросителю 6 выходной ступени 4 контактного охлаждени газов, а поверхностный теплообменник 9 установлен в абсорбере 16 ниже оросител 18, при этом последний подключен контуром 14 греющей среды к поддону 13 контактного воздухоподогревател 11, а поддон 17 абсорбера 16 - к упом нутому нагревателю 15, который размещен в газоходе 2 перед контактными ступен ми 3, 4 охлаждени газов. Установка снабжена также поверхностным воздухоподогревателем 22, а абсорбер 16 - вакуумным насосом 23.The flue gas heat recovery unit contains a firebox 1 with a flue 2 equipped with inlet and outlet stages 3 and A of contact cooling of gases with sprinklers 6 and 5 and a pallet 7 communicated through the heat exchanger 8 heat consumer and the surface heat exchanger 9 with the sprinkler 5 inlet stage 3 contact cooling of gases with the formation of a circuit 10 of circulation, a contact heater 11 with an irrigator 12 and a tray 13, interconnected by a circuit 14 of the heating medium through the above-mentioned surface heat exchanger 9 and heater 15. Us The set additionally contains a vacuum absorber 16, equipped with a pallet 17, an irrigator 18 and an evaporator 19c with a sprinkler 20 and a water collector 21 - the sprinkler 20 of the evaporator 19 is connected to the circulation circuit 10 in front of the surface heat exchanger 9, its collection 21 of water - to the sprinkler 6 output stage 4 contact cooling gases, and the surface heat exchanger 9 is installed in the absorber 16 below the sprinkler 18, while the latter is connected by a circuit 14 of the heating medium to the sump 13 of the contact air preheater 11, and the sump 17 of the absorber 16 to the aforementioned heater 15, which is located in the duct 2 before the contact stages 3, 4 of cooling the gases. The installation is also equipped with a surface air heater 22, and the absorber 16 - a vacuum pump 23.

Предлагаемый способ утилизации тепла уходшцчх газов осуществл етс следующим образом.The proposed method of heat utilization of waste gases is carried out as follows.

В топку 1 подают топливо и нагретый увлажненный воздух. Продукты сгорани (дымовые газы) по газоходу 2 подают в ступени 3,4 контактного охлаждени газов, в которых орошают водой из оросителей 5, 6.In the furnace 1 serves the fuel and heated humid air. Combustion products (flue gases) through the duct 2 are fed to stages 3.4 of contact cooling of gases, in which they are irrigated with water from the sprinklers 5, 6.

В результате теплообмена между водой и гор чими газами последние сильно охлаждают и осушают за счет конденсации большей части влаги, содержащейс в них. Свое тепло газы отдают нагреваемой воде, стекающей в поддон 7, откуда воду направл ют к теплообменнику 8 потребител тепла.As a result of heat exchange between water and hot gases, the latter are strongly cooled and dried due to the condensation of most of the moisture contained in them. The gases give off their heat to the heated water flowing into the sump 7, from where the water is sent to the heat exchanger 8 of the heat consumer.

Охлажденные дымовые газы из ступеней 3, 4 контактного охлаждени выбрасывают через дымовую трубу (не показано) в атмосферу, Параллельно ступен м 3 и 4 контактного охлаждени газов работают абсорбер 16 и контактный воздухоподогреватель 11. Раствор слабой концентрации, например хлористый литий, подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15, в которомThe cooled flue gases from the stages 3, 4 of contact cooling are emitted through a chimney (not shown) to the atmosphere. Parallel to the stages of m 3 and 4 contact cooling of gases, the absorber 16 and the contact air heater 11 operate. A solution of low concentration, for example, lithium chloride, is fed along circuit 14 heating medium in the heater 15, in which

0 нагревают (при этом повышаетс парциальное давление вод ных паров над раствором при его посто нной концентрации) и подают в ороситель 12 контактного воздухоподогревател 11. Разбрызгиваемый на насадку0 is heated (at the same time, the partial pressure of water vapor above the solution increases at its constant concentration) and is fed into the irrigator 12 of the contact air heater 11. Sprayed on the nozzle

5 гор чий раствор слабой концентрации в результате массообмена с потоком холодного воздуха, который подают из атмосферы, охлаждают и за счет интенсивного испарени повышают его концентрацию, а воздух нзгре0 вают и увлажн ют. Нагретый и увлажненный воздух подают через поверхностный воздухоподогреватель 22 в топку 1.5 A hot solution of a low concentration as a result of mass exchange with a stream of cold air that is supplied from the atmosphere is cooled and, due to intensive evaporation, increases its concentration, and the air is heated and moistened. The heated and humidified air is supplied through the surface air heater 22 to the firebox 1.

Холодную воду после теплообменника 8 потребител тепла раздел ют на две частиCold water after heat exchanger 8, the heat consumer is divided into two parts

5 и подают большую часть в поверхностный теплообменник 9, а меньшую часть - в разбрызгиватель 20 испарител 19.5 and serves most of the surface heat exchanger 9, and a smaller part - in the spray 20 of the evaporator 19.

Охлажденный крепкий раствор из поддона 13 подают в ороситель 18 дл орошени The cooled strong solution from the sump 13 is fed to the irrigation sprinkler 18 for irrigation.

0 поверхностного теплообменника 9, через который пропускают воду, поступающую в ороситель 5 ступени 3 контактного охлаждени газов. В испаритель 19 в это врем через разбрызгиватель 20 подают воду, котора ,0 of a surface heat exchanger 9, through which water is passed through the sprinkler 5 of stage 3 of contact cooling of gases. At this time, water is supplied to the evaporator 19 through the sprinkler 20, which,

5 самоиспар сь при глубокром вакууме, создаваемом вакуумным насосом 23, охлаждаетс . Из испарител 19 глубоко охлажденную воду подают в ороситель 6 ступени 4 контактного охлаждени газов. Образующиес в5, self-evaporating under the deep vacuum created by the vacuum pump 23 is cooled. From the evaporator 19, deeply cooled water is fed to the irrigator 6 of the stage 4 of contact cooling of gases. Formed in

0 испарителе 19 пары воды поглощаютс в абсорбере 16 крепким раствором с образованием слабого раствора, который подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15. Способ осуществл ют следующим об5 разом.In the evaporator 19, water vapor is absorbed in the absorber 16 by a strong solution with the formation of a weak solution, which is fed through the heating circuit 14 to the heater 15. The method is carried out the following time.

В ступени 3 и 4 контактного охлаждени подают 150000 м3/ч газов с температурой 140° С и после охлаждени и осушки 134550 м3/ч с температурой 20° С отвод т в атмос0 феру. В оросители 5 и 6 подают 300735 кг/ч и 53071 кг/ч охлаждающей воды соответственно с температурой 33° С и 7° С.In stages 3 and 4 of contact cooling, 150000 m3 / h of gases with a temperature of 140 ° C are fed and, after cooling and drying 134550 m3 / h with a temperature of 20 ° C, are discharged to the atmosphere. In the irrigators 5 and 6 serves 300735 kg / h and 53071 kg / h of cooling water, respectively, with a temperature of 33 ° C and 7 ° C.

Из поддона 7 309550 кг/ч нагретой до 60° С воды отвод т к теплообменнику 8 по5 требител тепла, где охлаждают 30° С. В контактный воздухоподогреватель 11 подают 130405 м3/ч воздуха с температурой 20° С, где его нагреваютдо 50° С, увлажн ют и с расходом 137500 направл ют в топку 1, 3 процессе нагревани воздуха слабыйFrom the pallet 7 309550 kg / h of heated to 60 ° C water is diverted to the heat exchanger 8 through 5 heat consumers, where they cool 30 ° C. 130405 m3 / h of air with a temperature of 20 ° C are fed to the contact air heater 11, where it is heated to 50 ° C is moistened and with a flow rate of 137500 is sent to the furnace 1, 3 the process of heating the air is weak

раствор охлаждают с 100° С до 30° С и повышают концентрацию, так что расход его снижаетс с 27443 до 18630 кг/ч. В абсорбере 16 концентраци раствора снова снижаетс при небольшом нагреве до 33° С и передаче тепла воде в поверхностном теплообменнике 9.the solution is cooled from 100 ° C to 30 ° C and the concentration is increased, so that its consumption is reduced from 27,443 to 18,630 kg / h. In the absorber 16, the concentration of the solution decreases again with a slight heating to 33 ° C and the transfer of heat to water in the surface heat exchanger 9.

Способ утилизации и установка дл его реализации позвол ют глубоко использовать как физическое тепло уход щих газов, так и тепло паров воды, что повышает экономичность .The method of utilization and the installation for its implementation allow deep utilization of both the physical heat of the flue gases and the heat of water vapor, which increases efficiency.

Claims

Claim 1. The method of heat utilization of exhaust gases of a boiler plant, including two-stage contact cooling of exhaust gases with water, which is cooled in front of the first stage of gas by means of heat transfer to the consumer, and the second stage is supplied with water at a temperature lower than the first one. stage, and contact heating of the air supplied to the combustion by the heating medium circulating in the circuit with two-stage heating, characterized in that, in order to increase efficiency by increasing the utilizing heat from the flue gases, a solution is used as the heating medium circulating in the circuit. intensively absorbing water vapor, the solution is heated in the first stage by absorbing moisture in a vacuum absorber while simultaneously cooling up cooling water before being fed to the first first stage of gas cooling by irrigation with a solution of the water heating surface, heating the solution in the second stage they are carried out with exhaust gases by contact cooling stages of the latter, and deep cooling of the bottom before the second stage of cooling of gases is performed by partial evaporation of the latter in a vacuum absorber .

2. Installation for utilization of heat from flue gases, containing a furnace with a flue, equipped with inlet and outlet stages of contact cooling of gases with sprinklers and a pallet, communicated through a heat consumer's heat exchanger and a surface heat exchanger with the sprinkler of the input stage of contact cooling of gases with formation of a circulation circuit , contact air heater with a sprinkler and a pallet, interconnected by a contour of the heating medium through the above-mentioned surface heat exchanger and heater, which differs o, in order to increase efficiency by increasing the degree of heat utilization of flue gases, the installation additionally contains a vacuum absorber equipped with a sump, a sprinkler and an evaporator with a sprinkler and a water collector, the evaporator sprinkler is connected to the circulation circuit in front of the surface heat exchanger, its water collector goes to the sprinkler the output stage of contact cooling of gases, and the surface heat exchanger is installed in the absorber below the irrigator, while the latter is connected to the pallet of contact air suspension heat registers loop heating medium, and an absorber sump - to said heater, which is placed in contact before the flue gases in steps of cooling.