Способ работы котельной установки


 


Владельцы патента RU 2556478:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экономичности котельной установки. Способ работы котельной установки заключается в том, что основной поток вырабатываемого в котле водяного пара направляют в кожухотрубный теплообменник для подогрева сетевой воды до температуры 110-120°С, нагретую сетевую воду направляют в подающий трубопровод системы теплоснабжения, а образующийся в кожухотрубном теплообменнике конденсат водяного пара отводят в сборный конденсатный бак, часть вырабатываемого в котле водяного пара подают в деаэратор для дегазации добавочной воды и конденсата, продукты сгорания природного газа после котла охлаждают в водяном экономайзере до температуры 140-160°С и по основному газоходу направляют в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания, где осуществляют их глубокое охлаждение до температуры 35-40°С с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров, при этом для исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания после их глубокого охлаждения, осуществляют подогрев уходящих продуктов сгорания до температуры 65-70°С сетевой водой из подающего трубопровода системы теплоснабжения в поверхностном теплообменнике, установленном после конденсационного теплообменника-утилизатора на всасывающей стороне дымососа. 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе.

Известен аналог - способ работы котельной установки (см. патент РФ №2148206, БИ №12, 2000), по которому основной поток вырабатываемого в котле водяного пара направляют в кожухотрубный теплообменник для подогрева сетевой воды до температуры 110-120°С, нагретую в кожухотрубном теплообменнике сетевую воду направляют в подающий трубопровод системы теплоснабжения, а образующийся в кожухотрубном теплообменнике конденсат водяного пара отводят в сборный конденсатный бак, часть вырабатываемого в котле водяного пара подают в деаэратор для дегазации добавочной воды и конденсата, продукты сгорания природного газа после котла охлаждают в водяном экономайзере до температуры 140-160°С и по основному газоходу направляют в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания, где осуществляют их глубокое охлаждение до температуры 35-40°С с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров. Данный аналог принят за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе работы котельной установки в теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания по основному газоходу направляют только часть (около 80%) от общего количества продуктов сгорания, а остальную часть (около 20%) продуктов сгорания направляют в байпасный газоход для подогрева до температуры 65-70°С охлажденных в теплообменнике-утилизаторе уходящих газов с целью исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания, что понижает теплопроизводительность конденсационного поверхностного теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания и количество конденсата водяных паров, получаемого из уходящих газов.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для повышения экономичности котельной установки путем увеличения теплопроизводительности конденсационного поверхностного теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания и количества конденсата водяных паров из уходящих газов целесообразно уходящие продукты сгорания полностью (100%) по основному газоходу направлять в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания. При этом для исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания, подогрев уходящих газов до температуры 65-70°С целесообразно осуществлять сетевой водой из подающего трубопровода системы теплоснабжения в поверхностном теплообменнике, установленном после теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания на всасывающей стороне дымососа.

Технический результат - повышение экономичности котельной установки путем увеличения теплопроизводительности конденсационного поверхностного теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания и количества получаемого из уходящих газов конденсата водяных паров.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе работы котельной установки основной поток вырабатываемого в котле водяного пара направляют в кожухотрубный теплообменник для подогрева сетевой воды до температуры 110-120°С, нагретую в кожухотрубном теплообменнике сетевую воду направляют в подающий трубопровод системы теплоснабжения, а образующийся в кожухотрубном теплообменнике конденсат водяного пара отводят в сборный конденсатный бак, часть вырабатываемого в котле водяного пара подают в деаэратор для дегазации добавочной воды и конденсата, продукты сгорания природного газа после котла охлаждают в водяном экономайзере до температуры 140-160°С и по основному газоходу направляют в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания, где осуществляют их глубокое охлаждение до температуры 35-40°С с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров. Особенность заключается в том, что для исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания после их глубокого охлаждения до температуры 35-40°С в конденсационном поверхностном теплообменнике-утилизаторе теплоты продуктов сгорания с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров, подогрев уходящих продуктов сгорания до температуры 65-70°С осуществляют сетевой водой из подающего трубопровода системы теплоснабжения в поверхностном теплообменнике, установленном после конденсационного поверхностного теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания на всасывающей стороне дымососа.

На чертеже представлена схема котельной установки, реализующая предлагаемый способ.

Котельная установка содержит паровой котел 1, водяной экономайзер 2, деаэратор 3 питательной воды с патрубком 4 отвода выпара, подключенным трубопроводом 5 к основному газоходу 6, конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор 7 теплоты продуктов сгорания, кожухотрубный теплообменник 8 для подогрева сетевой воды, направляемой в подающий трубопровод 9 системы теплоснабжения, сборный конденсатный бак 10 с насосом 11, дымосос 12, систему 13 химводоочистки, поверхностный теплообменник 14. В основном газоходе дополнительно установлены сборник 15 конденсата водяных паров с гидравлическим затвором 16 и сепарационное устройство-каплеуловитель 17.

Способ реализуется следующим образом.

Основной поток вырабатываемого в котле 1 водяного пара направляют в кожухотрубный теплообменник 8, где в процессе подогрева сетевой воды до температуры 110-120°С водяной пар конденсируется. Конденсат водяного пара из кожухотрубного теплообменника 8 отводят в сборный конденсатный бак 10, а нагретую в теплообменнике 8 сетевую воду направляют в подающий трубопровод 9 системы теплоснабжения. Часть вырабатываемого в котле 1 пара подают в деаэратор 3 для дегазации химически очищенной добавочной воды и конденсата, поступающего в деаэратор из бака 10.

Продукты сгорания природного газа после котла 1 проходят водяной экономайзер 2, где охлаждаются до 140-160°С, и затем по основному газоходу 6 поступают в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор 7 теплоты продуктов сгорания. В теплообменнике-утилизаторе 7 осуществляют глубокое охлаждение продуктов сгорания до 35-40°С, при этом происходит конденсация части содержащихся в газах водяных паров. Таким образом, полезно используют как физическую теплоту дымовых газов, так и скрытую теплоту конденсации части содержащихся в них водяных паров. Затем охлажденные продукты сгорания проходят сепарационное устройство-каплеуловитель 17, где от газов отделяется капельная влага, и направляются в поверхностный теплообменник 14, подогреваются до температуры 65-70°С сетевой водой, поступающей из подающего трубопровода 9 системы теплоснабжения, и дымососом 12 отводятся через дымовую трубу в атмосферу.

Исходная сырая вода подогревается в теплообменнике-утилизаторе 7, после чего последовательно проходит систему 13 химводоочистки, деаэратор 3, водяной экономайзер 2 и подается в паровой котел 1. Часть подогретой в теплообменнике-утилизаторе 7 воды может подаваться к внешнему потребителю (на чертеже не показан).

Выпар деаэратора 3, состоящий из водяных паров и неконденсирующихся газов (в основном O2, СО2, N2), через патрубок 4 по трубопроводу 5 поступает в основной газоход 6 к теплообменнику-утилизатору 7. На наружной поверхности труб теплообменника-утилизатора 7 выпар охлаждается, при этом из выпара конденсируются водяные пары. Конденсация водяных паров и орошение поверхности теплообменника 7 конденсатом дополнительно интенсифицирует теплообмен. Затем конденсат водяных паров выпара совместно с конденсатом водяных паров продуктов сгорания (обессоленной водой) поступает в сборник 15 и через гидравлический затвор 16 непрерывно отводится в бак 10, в котором смешивается с основным объемом конденсата, поступающего из теплообменника 8. Из бака 10 конденсат насосом 11 подают в деаэратор 3.

Таким образом, осуществление подогрева уходящих газов до температуры 65-70°С сетевой водой из подающего трубопровода системы теплоснабжения в поверхностном теплообменнике, установленном после теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания на всасывающей стороне дымососа, для исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания, позволяет весь поток уходящих продуктов сгорания направить по основному газоходу в теплообменник-утилизатор, увеличить его теплопроизводительность и количество получаемого из уходящих газов конденсата водяных паров.

Способ работы котельной установки, по которому основной поток вырабатываемого в котле водяного пара направляют в кожухотрубный теплообменник для подогрева сетевой воды до температуры 110-120°С, нагретую в кожухотрубном теплообменнике сетевую воду направляют в подающий трубопровод системы теплоснабжения, а образующийся в кожухотрубном теплообменнике конденсат водяного пара отводят в сборный конденсатный бак, часть вырабатываемого в котле водяного пара подают в деаэратор для дегазации добавочной воды и конденсата, продукты сгорания природного газа после котла охлаждают в водяном экономайзере до температуры 140-160°С и по основному газоходу направляют в конденсационный поверхностный теплообменник-утилизатор теплоты продуктов сгорания, где осуществляют их глубокое охлаждение до температуры 35-40°С с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров, отличающийся тем, что для исключения конденсации в наружных газоходах и в дымовой трубе водяных паров, оставшихся в уходящих продуктах сгорания после их глубокого охлаждения до температуры 35-40°С в конденсационном поверхностном теплообменнике-утилизаторе теплоты продуктов сгорания с конденсацией части содержащихся в газах водяных паров, подогрев уходящих продуктов сгорания до температуры 65-70°С осуществляют сетевой водой из подающего трубопровода системы теплоснабжения в поверхностном теплообменнике, установленном после конденсационного поверхностного теплообменника-утилизатора теплоты продуктов сгорания на всасывающей стороне дымососа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может использоваться при регулировании температуры топочного газа, поступающего на катализатор восстановления оксидов азота в котлах.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах и способах для передачи энергии в помещении. Двигатель размещен внутри внутреннего резервуара, который в свою очередь размещен внутри внешнего резервуара.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котельных установках. Суть изобретения заключается в том, что в паровом котле, который содержит, по меньшей мере, два предохранительных клапана, один предохранительный клапан расположен на выходе пароперегревателя, а другой предохранительный клапан расположен на участке между выносным циклоном и входом в пароперегреватель включительно.

Изобретение относится к парогенератору, в частности к промывке парогенератора. Технический результат заключается в улучшении и упрощении промывки парогенератора.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в паровых установках для приготовления пара. .

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для выработки энергоносителей, в виде электроэнергии, горячей воды, пара. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях с паросиловыми установками, работающими на твердом пылевидном (угольная пыль) или на тяжелом жидком (мазут) топливе и оборудованными системой химводоочистки (ХВО).

Изобретение относится к области теплоэнергетики и предназначено для сжигания топлива, преимущественно жидкого, в топках котлов, печей, и может быть использовано для сжигания мазута и любых других жидких топлив в разных топливосжигающих устройствах.

Изобретение относится к области переработки угля и производства продуктов, получаемых в результате этой переработки. .

Изобретение относится к водонагревательным устройствам. Плазменная котельная установка состоит из плазменной пароэнергетической установки и водонагревательных котлов, которые объединены в группы по типу применения. Плазменная пароэнергетическая установка включает в себя паровую турбину, электрогенератор, быстродействующие парогенераторы, плазменные пароводяные горелки, блоки питания горелок. Нагревание воды в котлах производят плазменные пароводяные горелки, блоки питания которых подключены к электрогенератору пароэнергетической установки, а пар для работы горелок вырабатывают парогенераторы установки. В горелки подается природный газ и производится принудительное нагнетание воздуха в камеры сгорания парогенераторов и котлов. Изобретение обеспечит более эффективный нагрев воды для отопления жилых домов и производственных помещений. 1 ил.

Способ работы теплогенерирующей установки, по которому в котле вырабатывают пар, подпиточную воду готовят в вакуумном деаэраторе, в который подают исходную воду и греющий агент, в качестве которого используют перегретую относительно вакуума в деаэраторе воду, исходную воду перед подачей в вакуумный деаэратор нагревают в поверхностном теплообменнике, в качестве греющей среды в теплообменнике для нагрева исходной воды используют продувочную воду, которую после этого теплообменника направляют в вакуумный деаэратор в качестве греющего агента. Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано на теплогенерирующих установках, подключенных к закрытым системам теплоснабжения для повышения экономичности котельной установки путем исключения затрат пара на деаэрацию. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на паровых котлах для повышения экономичности их работы за счет более эффективного охлаждения воды непрерывной продувки и возвращения ее теплоты в цикл котельной. Котельная установка содержит паровой котел с барабаном, к которому подключен сепаратор непрерывной продувки, подключенный к сепаратору охладитель продувочной воды, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором. В трубопровод охлажденной отсепарированной продувочной воды после охладителя продувочной воды включен поверхностный теплообменник, подключенный по охлаждающей среде в газопровод перед горелками котла. Такое выполнение позволит повысить экономичность работы тепловой электрической станции благодаря более эффективному охлаждению воды непрерывной продувки. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к области полигенерирующих энерготехнологических комплексов, производящих в едином энерготехнологическом цикле тепловую, электрическую энергию и синтез-газ, применяемый для производства синтетического жидкого топлива. Полигенерирующий энерготехнологический комплекс содержит аллотермический газогенератор, в котором водяной пар выступает одновременно в качестве теплоносителя и газифицирующего агента, в газификаторе используется перегретый до 1200-1400°C водяной пар, имеется возможность получения синтез-газа для производства синтетического жидкого топлива, получение электрической энергии осуществляется в паровой турбине, водяной пар для которой получается в установке Фишера-Тропша при производстве синтетического жидкого топлива. Согласно изобретению в полигенерирующем энерготехнологическом комплексе имеется установка брикетирования исходного сырья, паровоздушный двухзонный газогенератор, аппарат пиролиза, в котором происходит термохимическое преобразование исходного топлива с образованием пиролизного газа и коксового остатка, блок подготовки коксового остатка исходного углеродсодержащего материала, паровой газогенератор, в котором газифицируемым сырьем выступает коксовый остаток исходного материала, состоящий преимущественно из углерода и золы, конденсатор-сепаратор, блок очистки синтез-газа, блок получения холода, паровая турбина, используемая в качестве источника получения водяного пара, который в дальнейшем используется для получения перегретого пара с температурой 1200-1400°C, газопоршневая электрическая станция. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы полигенерирующего энерготехнологического комплекса. 1 ил.
Наверх