Котельная установка

 

Использование: на тепловых электростанциях для получения экологически чистых процессов сжигания топлива. Сущность изобретения: уходящие из котла дымовые газы после экономайзера глубоко охлаждаются в горячей ступени газового теплообменника 3 и воздухоподогревателе 4 со встроенным в него дополнительным экономайзером 8 и после электрофильтра 9 и аппарата сероочистки 10, подсушенные воздухом, подаваемым по воздуховоду 7, дымососом 11 подаются в холодную ступень 12 газо-газового теплообменника и, затем в горячую ступень 3 газо-газового теплообменника для нагрева до температурыдребуемой для каталитической азотоочистки. Очищенные и охлажденные газы дымососом 16 выбрасываются через дымовую трубу 17 в окружающую среду. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (я)з F 22 8 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859561/06 (22) 17.08.90 (46) 15.10.92. Бюл. Ь 38 (71) Подольский машиностроительный завод им. Орджоникидзе . (75) А.У. Липец, С.рл. Кузнецова, Л.Е. Япатовский и P.A. Петросян . (56) Заявка ЕР %01189917, кл. F 23 3 15/00, l986.

Авторское свидетельства СССР й. 1597499, кл. F 23 3 15/00, 1989. (54) КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: на тепловых электростанциях для получения экологически чистых процессов сжигания топлива. Сущность изобретения: уходящие из котла дымовые газы после зкономайзера глубоко охлаждаются в "горячей" ступени газового теплообменника 3 и воздухоподогревателе 4.са встроенным в него дополнительным зкономайзером 8 и после электрофильтра 9 и аппарата сероочистки 10, подсушенные воздухом, подаваемым tlo воздухаводу 7, дымасосом 11 подаются в "холодную" ступень

12 газо-газовога теплообменника и, затем в

"горячую" ступень 3 газа-газового теплообменника для нагрева до температуры,требуемой для каталитической азотоочистки, Очищенные и охлажденные газы дымососом 16 выбрасываются через дымовую трубу

17 в окружающую среду. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1768861

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях, особенно работающих на твердом топливе, Известна котельная установка, содержащая котел, после экономайзера которого по ходу газов последовательно включен "горячий" золоуловитель. устройство для подавления оксидов азота, воздухоподогреватель, "холодный" золоуловитель и сероочистка с нагревателем уходящих газов перед их выбросом в дымовую трубу.

Недостатком этой установки является необходимость иметь двухступенчатый золоуловитель. горячая часть которого работает в.тяжелых условиях высоких температур и при высокозольных углях не может обеспечить требуемое низкое содержание золы перед устройством для подавления оксидов азота, что уменьшает срок службы и надежность работы установки, Известна котельная установка, содержащая котел, после экономайзера которого по ходу дымовых газов последовательно установлены высокотемпературная ступень воздухоподогревателя, греющий тракт газогазового теплообменника, электрофильтр, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, нагреваемый тракт газового теплообменника, устройство для очистки газов от оксидов азота, низкотемпературная ступень воздухоподогревателя, соединенная с дымовой трубой. Газо-газовый теплообменник и низкотемпературная- ступень воздухоподогревателя оснащены рециркуляционными трактами, соответственно, газовым и воздушным. Низкотемпературная ступень воздухоподогревателя оснащена системой водовоздушных теплообменни,ков.

Недостатками этой установки являются компоновочный отрыв низкотемпературной ступени воздухоподогревателя как по газам, так и по воздуху, от собственно котла, увеличенные расходы газов через низкотемпературную ступень воздухоподогревателя, обусловленные большими присосами воздуха в электрофильтрах и установках азото- и сероочистки, что затрудняет их охлаждение ограниченным расходом дутьевого воздуха, в связи с чем этот воздухоподогреватель приходится обвязывать сложной дорогостоящей системой воздуховодяных теплообменников, пониженная экономичность энергоблока, определяемая большим отбором низкопотенциального тепла от низкотемпературного воздухоподогревателя и неэффективным сбросом его в конденсат системы регенеративного подогрева турбины.

50 осуществить удается сравнительно просто с минимальным отбором тепла на сторону, После электрофильтров 9 газы поступают в аппараты сероочистки 10, где очищаются от оксидов серы, теряя в мокрой сероочистке

55 почти все оставшееся в них тепло. Однако. поскольку ранее при глубоком охлаждении уходящих газов от них отобрана значительная часть тепла для полезного нагрева сред, то эта потеря сравнительно умерена. После сероочистки 10 газы подсушивают и немно10

Целью .изобретения является упрощение. удешевление и повышение экономичности экологически чистой котельной установки.

На фиг. 1 представленных чертежей показана схема включения специального оборудования котельной установки в соответствии с данным изобретением; на фиг. 2 — вариант котельной установки фиг. 1.

Котельная установка содержит включенные последовательно по ходу дымовых газов котел 1 с экономайзером 2, греющий тракт высокотемпературной ступени 3 газо-газового теплообменника(ГТТО), воздухоподогреватель 4, оснащенный дутьевым вентилятором 5, линией рециркуляции с рециркуляционным вентилятором 6 и воздуховодом 7 избыточного воздуха, встроенный в рассечку воздухоподогревателя 4 дополнительный (турбинный) экономайзер 8, электрофильтр 9, установку сероочистки 10. после которой установлен дымосос 11, подающий очищенные от золы и оксидов серы дымовые газы в нагреваемый тракт первой ступени 12 газо-газового теплообменника и второй высокотемпературной ступени его 3, которая соединена газоходом 13 при наличии байпасной линии с регулирующим клапаном 14 с устройством азотоочистки 15.

Последняя присоединена газоходом к греющему тракту первой ступени 12 ГТТО, откуда дымовые газы отсасываются дымососом

16 в дымовую трубу 17, Котельная установка работает следующим образом, Уходящие из котла дымовые газы, содержащие золу, оксиды серы и азота после экономайзера 2, глубоко охлаждаются во второй ступени 3 газо-газового теплообменника и воздухоподогревателе 4 со встроенным в него дополнительным (турбинным) экономайзером 8. Это необходимо и для эффективной очистки газов в электрофильтрах 9 от золы. Желательная температура газов составляет не выше 100 С. Поскольку дымовые газы после экономайзера содержат минимальные. присосы воздуха, то их объем мало отличается от расчетного теоретического. Поэтому глубокое охлаждение их

1768861 го подогревают избыточным воздухом, подаваемым в газоход из воздухоподогревателя 4 по воздуховоду 7, и подают дымососом

11 в первую ступень 12 газогазового теплообменника, где они получают основной нагрев примерно до температуры 300 С.

Затем они догреваются уходящими из котла газами до требуемой для каталитической азотоочистки температуры 350 С во второй ступени 3 газо-газового теплообменника.

Регулирование этой температуры осуществляют изменением расхода нагреваемых газов при помощи регулирующего клапана 14, Нагретые до 350 С дымовые газы поступают в аппараты каталитической азотоочистки

15, после которых используются для регенеративного подогрева газов в газо-газовом теплообменнике первой ступени 12. Затем дымососом 16 очищенные и охлажденные газы выбрасывают через дымовую трубу 17 в окружающую среду.

Глубокое охлаждение уходящих газов . обеспечивает высокий КПД котла и минимальные потери тепла в установках мокрой сероочистки. Вследствие практического отсутствия присосов воздуха в уходящих газах котла глубокое охлаждение уходящих газов удается обеспечить в основном нагревом дутьевого воздуха и догревом дымовых газов перед азотоочисткой во второй ступени

ГТТО, остальной отбор тепла осуществляют

B турбинном экономайзере в ограниченном количестве и с достаточно высоким потенциалам, так что экономичность турбины при уменьшении соответствующего отбора пара на регенерацию мало понижается, В результате при безвозвратных. затратах тепла на азотоочистку порядка 3% топлива перерасход топлива на блок составляет всего

1 j . Одновременно, благодаря уменьшению отборов пара на регенерацию, растет мощность блока при неизменной паропроизводительности котла. Расположение воздухоподогревателя непосредственно за котлом удешевляет и упрощает его газоходы и воздуховоды. Расположение газо-газового теплообменника первой ступени в хвосте котельной установки упрощает и удешевляет его гаэоходы.

Особенностью котельной установки является выполнение экономайзера двухступенчатым с горячей 2а и холодной 2б ступенями, и включение греющего тракта горячей ступени 3 газо-газового теплообменника на байпасе газопровода холодной ступени 2б водяного экономайзера. Такое решение позволило устранить компоновочный отрыв горячей ступени 4 газового теплообменника от его холодной ступени.

Соединительные газоходы 18 и 19, соединя5

55 ющие горячую ступень 3 газо-газового теплообменника с газовым трактом котла 1. в один из которых вмонтирован регулирующий клапан 14, транспортируют только часть уходящих дымовых газов, что позволило существенно уменьшить их габариты и стоимость изготовления.

Работает котельная установка следующим образом, Уходящие газы котла 1 обеспечивают требуемый нагрев воды в горячей ступени

2а водяного экономайзера. Затем поток дымовых газов при более высокой температуре, чем в установке по фиг, 1 раздваивается. одна часть его используется для нагрева воды в холодной ступени 2б водяного экономайзера, другая отводится газоходом 18 с регулирующим клапаном 14 в горячую ступень 3 газо-газового теплообменника и газоходом 18 возвращается в газовый тракт котла 1 после холодной ступени 3 водяного экономайзера. Далее газы последовательно проходят воздухоподогреватель 4 с установленным в него рассечку дополнительным (трубным) экономайзером 8, и глубоко охлажденные поступают в электрофильтр 9 и установку сероочистки 10. После сероочистки 10 газы подсушивают и немного нагревают избыточным. горячим воздухом, подаваемым по воэдуховоду 7. и дымососом

11 подаются в нагреваемый тракт холодной ступени 12 газо-газового теплообменника, его горячую ступень 3 и установку азотоочистки 15, Нагретые в горя ей ступени 3 газогазового теплообменника до требуемой температуры газы освобождаются от окислов азота в установке 15 и поступают в греющий тракт холодной ступени 12 газо-газового теплообменника, Здесь газы отдают свое тепло прошедшим сероочистку газам, и охлажденные отсасываются дымососом 16 в дымовую трубу 17, Дутьевой воздух вентилятором 5 подается на вход воздухоподогревателя 4 с подмешиванием к нему нагретого воздуха. подаваемого. рециркуляционным вентилятором 6. При глубоком охлаждении дымовых газов в воздухоподогревателе 4 и турбинном зкономайзере 8 эта мера защищает его от коррозии.

Такой вариант котельной установки позволяет уменьшить габариты соединительных газоходов эа счет существенного уменьшения расхода газа при более высокой его температуре и снизить за счет этого затраты на их изготовление.

Формула изобретения

1. Котельная установка, содержащая установленные в газоходе экономайзер, многоступенчатый воздухоподогреватель с

1768861

Составитель В.Полев

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор H.Ñîêoëîaà

Заказ 3633 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 высокотемпературной и низкотемпературной ступенями и многоступенчатый газо-газовый теплообменник, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости и повышения экономичности, последняя по нагреваемому газу ступень газо-газового теплообменника установлена в газоходе между экономайзером и воздухоподогревателем.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что экономайзер выполнен двухступенчатым — с "горячей" и "холодной" ступенями, при этом "холодная" ступень по греющему тракту включена в газоход параллельно последней ступени газо-газо5 вого теплообменника.

3. Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч à ю щ ая с я тем, что она снабжена дополнительным экономайзером, установленным в газоходе после высокотемпературной ступени возду10 хоподогревателя и подключенным нагреваемым трактом к потребителю тепла.