Способ работы установки для утилизации тепла дымовых газов

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла отработанных в энергетических установках газов. Сущность изобретения в том, что для утилизации тепла дымовых газов проходящие по газоходу дымовые газы охлаждают ниже точки росы и удаляют из установки, в установке нагревают воду в утилизационном теплообменнике и отводят потребителю, наружную поверхность утилизационного теплообменника орошают промежуточным теплоносителем - водой из оросителя с раздающими соплами, направленными навстречу потоку газов, при этом промежуточный теплоноситель предварительно подогревают в теплообменнике, установленном в газоходе напротив утилизационного теплообменника и на таком же расстоянии от оросителя, что и утилизационный теплообменник. При этом предварительно подогретый до температуры, не превышающей температуру мокрого термометра, промежуточный теплоноситель подают в установленный в газоходе и расположенный над оросителем теплообменник догрева орошающей воды, догревают до необходимой температуры и направляют в ороситель. Такой способ утилизации повышает температуру отводимой потребителю воды. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла отработанных в энергетических установках газов.

Известен способ работы установки для утилизации тепла дымовых газов (см. авт. свид. СССР 1032273, БИ 28, 1993), по которому проходящие по газоходу дымовые газы охлаждают ниже точки росы и удаляют из установки, в установке нагревают воду в утилизационном теплообменнике и отводят потребителю тепла, при этом наружную поверхность утилизационного теплообменника орошают промежуточным теплоносителем - водой из оросителя с раздающими соплами, направленными навстречу потоку газов, а промежуточный теплоноситель предварительно подогревают в теплообменнике, установленном в газоходе напротив утилизационного теплообменника и на таком же расстоянии от оросителя, что и утилизационный теплообменник, и принятый за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что при реализации известного способа в установке для утилизации тепла дымовых газов отводимую потребителю тепла горячую воду подогревают до низкой температуры, не превышающей температуру мокрого термометра, из-за орошения наружных поверхностей утилизационного теплообменника и теплообменника промежуточного теплоносителя водой, имеющей температуру ниже температуры мокрого термометра, равной температуре кипения воды при парциальном давлении водяных паров в дымовых газах.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для повышения температуры подогрева отводимой потребителю тепла воды целесообразно догревать орошающую воду в установленном над оросителем рекуперативном теплообменнике, наружная поверхность которого не орошается промежуточным теплоносителем. В этом случае при теплообмене орошающей воды с газами увеличивается количество испаряемых в продукты сгорания водяных паров и их парциальное давление, что обусловливает повышение температуры мокрого термометра и обеспечивает нагревание отводимой потребителю тепла воды до более высокой температуры. Догрев орошающей воды дополнительно интенсифицирует теплообмен в верхней зоне теплообменников, установленных после оросителя.

Технический результат - повышение температуры подогрева отводимой потребителю тепла воды путем повышения температуры мокрого термометра.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе работы установки для утилизации тепла дымовых газов, по которому проходящие по газоходу дымовые газы охлаждают ниже точки росы и удаляют из установки, в установке нагревают воду в утилизационном теплообменнике и отводят потребителю, наружную поверхность утилизационного теплообменника орошают промежуточным теплоносителем - водой из оросителя с раздающими соплами, направленными навстречу потоку газов, при этом промежуточный теплоноситель предварительно подогревают в теплообменнике, установленном в газоходе напротив утилизационного теплообменника и на таком же расстоянии от оросителя, что и утилизационный теплообменник. Особенность заключается в том, что предварительно подогретый до температуры, не превышающей температуру мокрого термометра, промежуточный теплоноситель подают в установленный в газоходе и расположенный над оросителем теплообменник догрева орошающей воды, догревают до необходимой температуры и направляют в ороситель.

На чертеже представлена схема установки для утилизации тепла дымовых газов, в которой реализуется предложенный способ.

Установка для утилизации тепла дымовых газов содержит установленные в газоходе 1 теплообменник 2 догрева орошающей воды, утилизационный теплообменник 3 и теплообменник 4 промежуточного теплоносителя (орошающей воды), подключенный своим входом к влагосборнику 5, а выходом - к теплообменнику 2 догрева орошающей воды, нагреваемый тракт которого на выходе подключен к оросителю 6, раздающие сопла 7 которого направлены в противоположную по отношению к теплообменникам 3 и 4 сторону. Теплообменники 2, 3 и 4 могут быть выполнены с оребрением.

Способ реализуется следующим образом.

Дымовые газы с температурой 140-170^oС проходят по газоходу 1, омывают наружные поверхности теплообменников 2, 3 и 4 и отдают им тепло, подогревая теплоносители, проходящие через них. В теплообменнике 2 догрева орошающей воды продукты сгорания охлаждаются до температуры 90-100^oС, не превышающей точку росы, из газов не происходит конденсация водяных паров. В теплообменниках 3 и 4 продукты сгорания охлаждаются ниже точки росы - до температуры 30-40^oС. При этом происходит конденсация из газов части водяных паров. Таким образом, полезно используются как физическая теплота газов, так и скрытая теплота конденсации части находящихся в них водяных паров.

Дымовые газы непосредственно перед теплообменниками 3 и 4 орошаются водой, подаваемой оросителем 6, подключенным к влагосборнику 5 через теплообменник 4 промежуточного теплоносителя и теплообменник 2 догрева орошающей воды. В теплообменнике 2 орошающая жидкость подогревается до температуры 80-90^oС. Следовательно, и количество испаряемой в дымовые газы влаги, которая определяет парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания, будет больше, что повышает температуру мокрого термометра и обеспечивает нагревание воды в утилизационном теплообменнике 3 до более высокой температуры.

Орошающая вода омывает наружные поверхности теплообменников 3 и 4, увеличивает коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания и вместе с конденсатом водяных паров из дымовых газов стекает во влагосборник 5. Расположение раздающих сопел 7 навстречу потоку дымовых газов позволяет за счет увеличения времени соприкосновения между газами и орошающей водой подогреть последнюю до более высокой температуры. Подогрев орошающей воды до более высокой температуры дополнительно интенсифицирует теплообмен в верхней зоне теплообменников 3 и 4, установленных по ходу движения газов после оросителя.

Догрев орошающей воды в теплообменнике, установленном в газоходе над оросителем, обусловливает повышение температуры мокрого термометра и обеспечивает нагревание отводимой потребителю тепла воды до более высокой температуры, что повышает эффективность работы установки для утилизации тепла дымовых газов.

Формула изобретения

Способ работы установки для утилизации тепла дымовых газов, по которому проходящие по газоходу дымовые газы охлаждают ниже точки росы и удаляют из установки, в установке нагревают воду в утилизационном теплообменнике и отводят потребителю, наружную поверхность утилизационного теплообменника орошают промежуточным теплоносителем - водой из оросителя с раздающими соплами, направленными навстречу потоку газов, при этом промежуточный теплоноситель предварительно подогревают в теплообменнике, установленном в газоходе напротив утилизационного теплообменника и на таком же расстоянии от оросителя, что и утилизационный теплообменник, отличающийся тем, что предварительно подогретый до температуры, не превышающей температуру мокрого термометра, промежуточный теплоноситель подают в установленный в газоходе и расположенный над оросителем теплообменник догрева орошающей воды, догревают до необходимой температуры и направляют в ороситель.

РИСУНКИ

Рисунок 1