Способ работы котельной установки и котельная установка утилизационного типа

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогазовых установках (ПГУ) утилизационного типа. Цель изобретения - повышение экономичности . Способ работы котельной установки (КУ)и ее устройство в составе ПГУ обеспечивают работу КУ совместно с газовой турбиной и в автономном режиме, причем КПД собственно КУ в последнем случае повышается , а режим работы поверхностей 2 нагрева в обоих случаях одинаков. В автономном режиме осуществляют рециркуляцию дымовых газов в горелочное устройство 3 с помощью одного из дымососов 5 и соответствующего переключения запорных клапанов 6 и 9, в то время как другой дымосос подает уходящие газы в дымовую трубу 11. Воздух для горения подается вентилятором 4. Отношение расхода рециркулирующих газов к расходу газов, сбрасываемых в дымовую трубу, составляет 0,8-2. 2с. и2з.п. ф-лы, 1 Мл. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 22 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779968/06 (22} 16.10.89 (46) 07,07.92. Бюл, ¹ 25 (71) Всесоюзный теплотехнический научноисследовательский институт им. ci>.Ý.

Дзержинского и Подольский машиностроительный завод им, С. Орджоникидзе (72) П. А. Березинец, Г, Г. Ольховский, Н. С.

Чернецкий, В, Н. Палей, И. А. Сотников., В.В,Гордеев, IO.À.Eðøîâ и В.Б,Галускин (53} 662.92(088.8} (56) Bauch und an. Termische Nutzun I л>п

TurbInenabgasen mit AbhItzekessel und, n e va rtIgem Nachverbrennun 9 ssy tern.—

М/агре Gas Internationai, 1982, 31, № 2/3, с.

69-70. (54) СПОСОБ РАБОТЫ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИОННОГО ТИПА (57) Изобретение относится к теплознерге„„5U„„1746111 Al тике и может быть использовано в парогазовых установках (ПГУ) утилизационного типа.

Цель изобретения — повышение экономичности. Способ работы котельной установки (КУ) и ее устройство в составе П ГУ обеспечивают работу КУ совместно с газовой турбиной и в автономном режиме, причем КПД собственно КУ в последнем случае повышается, а режим работы поверхностей 2 нагрева в обоих случаях одинаков. В автономном режиме осуществляют рециркуляцию дымовых газов в горелочное устройство 3 с помощью одного из дымососов 5 и соответствующего переключения запорных клапанов 6 и 9, в то время как другой дымосос подает уходящие газы в дымовую трубу

11, Воздух для горения подается вентилятором 4, Отношение расхода рециркулирующих газов к расходу газов, сбрасываемых в дымовую трубу, составляет 0,8 — 2, 2 с, и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к тепловой энергетике и может быть использовано в парогазовых установках (ПГУ) утилизационного типа.

Котельные установки такого типа обычно рассчитывают для работы в двух режимах: основном с включенной газовой турбиной и частичным сжиганием топлива (подтопкой) в собственных горелках и автономном с отключенной газовой турбиной и сжиганием всего топлива в собственных горелках, Известен способ работы котельной установки ПГУ утилизационного типа путем сжигания топлива частично в основном и полностью в автономном режимах с поддеожа) ием в обоих режимах одинаковых температурных и аэродинамических условий передачи тепла поверхностям нагрева.

Указанные условия работы (температура и расход газов на входе в котел-утилизатор} достигаются путем подачи в котел большого количества воздуха, существенно превышающего стехиометрическое соотношение топлива и воздуха. Это приводит к значительному росту количества уходящих газов и росту тепловых потерь.

Целью изобретения является повышение экономичности.

Это достигается тем, что при осуществ. лении способа работы котельной установки утилизационного типа путем сжигания топлива частично в основном и полностью в автономном режимах с поддержанием в обоих режимах одинаковых температурных и аэродинамических условий передачи тепла поверхностям нагрева в автономном режиме на вход котла подают газы рециркуляции в количестве и при температуре, соответствующих равенству суммарного расхода газов через котел и температуры последних в обоих режимах.

При этом газы рециркуляции подают в количестве, равном 0,8 — 2 от расхода газов на выходе из котельной установки.

Известна котельная установка утилизационного типа с подтопкой, содержащая горелочное устройство, вентилятор и устройство для эвакуации уходящих дымовых газов.

В этой установке в автономном режиме все топливо сжигается в горелочном устройстве, а поддержание требуемых температуры и расхода газов на входе в котел осуществляется путем подачи вентилятором в котел избыточного по отношению к стехиометрическому соотношению количества воздуха, что приводит к росту потерь с уходящими газами, Целью изобретения является повышение экономичности котельной установки путем сокращения расхода уходящих газов.

Это достигается тем, что котельная ус5 тановка утилизационного типа с подтопкой, содержащая горелочное устройство, вентиля гор и устройство для эвакуации уходящих дымовых газов, дополнительно содержит по меньшей мере одну линию рециркуляции

10 дымовых газов запорным органом, а устройство для эвакуации дымовых газов выполнено в виде по меньшей мере двух дымососов, напорные линии которых снабжены своими запорными органами, причем линия рецир15 куляции подключена к одной из напорных линий дымососов на участке между соответствующими дымососом и запорным органом этой напорной линии. Напорные линии дымососов на участках между дымососами

20 и запорными органами могут быть соединены перемычкой, подключенной к каждой напорной линии с помощью отдельного запорного органа, а линии рециркуляции присоединены к указанной перемычке.

25 Наличие отличительных признаков по сравнению с прототипом является доказательством соответствия заявленного предложения критерию "новизна", о

На чертеже изображена схема котель30 ной установки и газового тракта котла утилизатора ПГУ.

Котельная установка содержит котелутилизатор 1 с KoHBGKTNBHblMM поверхностями 2 нагрева и горелочным устройством 3, 35 дутьевой вентилятор 4, два дымососа 5, на напорных линиях которых имеются запорные клапаны 6, линии рециркуляции 7 с перемычкой 8, подключенной к напорным линиям дымососов 5 с помощью запорных

40 клапанов 9, а также запорный клапан 10 на подводящем газоходе и дымовую трубу 11.

Котельная установка работает следующим образом.

При работе газовой турбины клапан 10

45 открыт, клапаны 9 закрыты. клапаны 6 открыты, дутьевой вентилятор 4 не работает.

Продукты сгорания от газовой турбины (не показана) через клапан 10 поступают в горелочное устройство 3 котла-утилизатора 1, 50 где нагреваются путем сжигания в их среде дополнительного топлива. Эатем продукты сгорания охлаждаются в конвективных поверхностях 2 нагрева и через клапаны 6 с помощью дымососов 5 удаляются в дымо55 вую трубу 11.

При автономной работе котла-утилизатора клапан 10 закрыт, один из клапанов 9 открыт, а соответствующий ему клапан 6 закрыт, дутьевой вентилятор 4 работает.

Воздух для горения топлива поступает в ro1746111

Составитель К,Харитонов

Редактор M.Ñòðåëüêèêoâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 2382 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 релочное устройство от дутьевого вентилятора. В зону горения поступают также и рециркулирующие газы в количестве 0,8 — 2 от количества газов, выбрасываемых через дымовую трубу 11 в окружающую среду.

Рециркулирующие газы подаются одним из дымососов, когда второй дымосос работает на дымовую трубу, Такой способ работы котла утилизатора обеспечивает идентичность его рабочих процессов в автономном и парогазовом (утилизационном) режимах, более высокую его экономичность в автономном режиме по сравнению с парогазовым, использование имеющихся дымососов для рециркуляции газов без дросселирования газового потока.

Пример 1. В котле-утилизаторе ПГУ мощностью 800 МВт, рассчитанном на паропроизводительность 575 т/ч при параметрах пара 545 С, 14 МПа, доля рециркуляции должна составлять 0,8 — 1. В соответствии с тепловым расчетом в автономном режиме зто обеспечивает снижение температуры газов на входе в кон вективные пакеты с 1800 до требуемого уровня 850—

900 С без подачи в газовый тракт охлаждающего воздуха.

Пример 2, В ПГУ, рассчитанной на низкие параметры пара с использованием так называемой системы двух давлений 3 и

9 МПа при температурах соответс;венно

450 и 510 С, доля рециркуляции устанавливается равной 2, что также обеспечивает снижение температуры газов до требуемого уровня, Формула изобретения

1. Способ работы котельной установки утилизационного типа путем сжигания топлива частично в основном и полностью в автономном режимах с поддержанием в обоих режимах одинаковых температурных и аэродинамических условий передачи теп .å поверхностям нагрева, о т л и ч а ю щ ии с я тем, что, с целью повышения зкономич5 ности, в автономном режиме на вход котла подают газы рециркуляции в количестве и при температуре, соответствующих равенству суммарного расхода газов через котел и температуры последних в обоих режимах, 10

2. Способ по и, 1, отл ич а ю шийся тем, что газы рециркуляции подают в количестве, равном 0,8 — 2 от расхода газов на выходе из котельной установки, 15 3. Котельная установка утилизационного типа с подтопкой, содержащая горелочное устройство, вентилятор и устройство для эвакуации уходящих дымовых газов, отличающаяся тем, что, с целью

20 повышения экономичности путем сокращения расхода уходящих газов, она дополнительно содержит по меньшей мере одну линию рециркуляции дымовых газов с запорным органом. а устройство для звакуа25 ции дымовых газов выполнено в виде по меньшей мере двух дымососов, напорные линии которых снабжены своими запорными органами, причем линия рециркуляции подключена к одной из напорных линий ды30 мососов на участке между соответствующими дымососом и запорным органом этой напорной линии.

4. Установка по и, 3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что напорные линии дымососов на

35 участках между дымососами и запорными органами соединены перемычкой, подключенной к каждой напорной линии с помощью отдельного запорного органа, а линии рециркуляции присоединены к ука40 эанной перемычке.