КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F23J15/00 

Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в котельных установках с комплексной очисткой уходящих дымовых газов.

Известна котельная установка, содержащая котел, воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, газогазовый вращающийся регенеративный теплообменник для подогрева дымовых газов за счет тепла, отбираемого перед устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос и дымовую трубу [1] Недостатком этой известной установки является высокая стоимость и недостаточная надежность работы газогазового теплообменника, поскольку он должен быть предельно плотным во избежание перетока неочищенных газов в очищенные и коррозионностойким в условиях нагрева газов, охлажденных до температуры ниже точки росы, сложность трассировки газоходов от устройства для очистки дымовых газов от оксидов серы до дымовой трубы.

Наиболее близким решением задачи создания экологически чистой котельной установки (прототипом) является установка, в которой за экономайзером котла последовательно по ходу газов включены турбинный экономайзер, воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, газоводяной теплообменник, в котором подогрев уходящих газов осуществляется питательной водой, нагретой в турбинном экономайзере, дымосос и дымовую трубу. Предварительный подогрев уходящего газа производится перед газоводяным теплообменником избыточным воздухом из воздухоподогревателя [2]
Это известное устройство тоже имеет свои недостатки:
пониженная надежность системы подогрева газов, обусловленная высоким давлением воды в обоих теплообменниках и склонностью газоводяного теплообменника к загрязнению, сложность установки;
высокая стоимость системы подогрева газов, обусловленная наличием двух теплообменников турбинного экономайзера и газоводяного теплообменника, и необходимостью использования избыточного воздуха для предварительной осушки и подогрева газов, что предполагает перегрузку дутьевого вентилятора и дымососа, и тем самым увеличивает энергозатраты на собственные нужды.

Целью изобретения является упрощение и снижение стоимости установки при одновременном снижении энергозатрат на собственные нужды.

Достигается это тем, что в котельной установке, содержащей котел с воздухоподогревателем преимущественно трубчатого типа, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос, а также средства для осушки и подогрева очищенных дымовых газов, дымосос и дымовую трубу в соответствии с данным изобретением в котле перед основным трубчатым воздухоподогревателем установлен дополнительный трубчатый воздухоподогреватель с автономным забором воздуха, отводящий воздухопровод которого подключен к газоходу котла между устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом. Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель может быть выполнен заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя и отделен от последнего хода по воздуху основного трубчатого воздухоподогревателя промежуточной трубной доской.

Поставленная цель достигается также и тем, что отвод воздуха от основного и дополнительного трубчатого воздухоподогревателя выполнен с одной и той же стороны.

Расположение дополнительного трубчатого воздухоподогревателя перед основным трубчатым воздухоподогревателем, т.е. в зоне предельно высоких для воздухоподогревателя газовых температур, обеспечивает высокий нагрев воздуха в нем и поэтому количество его, необходимое для подогрева и осушки уходящих газов может быть минимальным в результате чего ограничивается перегрузка дымососа и вместе с тем ликвидируются дополнительные энергозатраты на дутье (не требуется подача избыточного воздуха). Одновременно отпадает необходимость в дополнительном подогревателе газов их выбросом в атмосферу, что тоже упрощает установку.

Выполнение дополнительного трубчатого воздухоподогревателя с автономным забором воздуха, отводящий воздухопровод которого подключен к газоходу котла между устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымосос, исключает специальные смесители, что также упрощает котельную установку.

Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель, выполненный заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя уменьшает стоимость установки.

Отвод воздуха от основного и дополнительного трубчатого воздухоподогревателя, выполненный с одной и той же стороны, уменьшает поверхность основного трубчатого воздухоподогревателя благодаря использованию температурного перекоса уходящих газов за дополнительным трубчатым воздухоподогревателем.

На фиг. 1 дана схема котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов на основе данного изобретения; на фиг. 2 схема котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов и дополнительным трубчатым воздухоподогревателем, выполненным заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя.

Котельная установка включает котел 1 и последовательно установленные в тракте уходящих дымовых газов котла дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2, основной трубчатый воздухоподогреватель 3, электрофильтр-золоуловитель 4, устройство 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос 6 и дымовую трубу 7. Особенность предлагаемой схемы состоит в том, что перед основным трубчатым воздухоподогревателем 3 установлен дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 с автономным забором воздуха по воздухопроводу 8, отводящий воздухопровод 9 которого через регулирующий клапан 10 подключен к отводящему газоходу между устройством 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом 6. Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 может быть выполнен заодно с входной (по (газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя 3 и отведен от последнего хода по воздуху основного трубчатого воздухоподогревателя 3 промежуточной трубной доской 11 (рис. 2). Дутьевой воздух в основной трубчатый воздухоподогреватель 3 подается вентилятором 12 по воздухопроводу 13. Воздух из дополнительного трубчатого воздухоподогревателя отводится по воздухопроводу 9 с той же стороны, что и воздух из основного трубчатого воздухоподогревателя 3 по воздухопроводу 14.

Установка работает следующим образом. Уходящие из котла 1 дымовые газы охлаждаются в дополнительном трубчатом воздухоподогревателе 2, а затем доохлаждаются в основном трубчатом воздухоподогревателе 3. Охлажденные уходящие газы очищаются от золы в электрофильтре-золоуловителе 4, а от оксидов серы в устройстве 5. После устройства 5 очистки дымовых газов от оксидов серы газы выходят глубоко охлажденными и влажными, так что необходима их подсушка и подогрев перед сбросом в дымовую трубу 7. Подсушка и подогрев уходящих газов осуществляется путем смешения их с небольшим количеством высокоподогретого дополнительного воздуха. Дополнительный воздух засасывается по воздухопроводу 8 из помещения котельной в дополнительный воздухоподогреватель 2 и уже горячий поступает по отводящему воздухопроводу 9 с регулирующим клапаном 10 в отводящий газоход между устройством 5 и дымососом 6. Подсушенные и подогретые этим горячим воздухом дымовые газы поступают на вход дымососа 6, там перемешиваются и через дымовую трубу 7 выбрасываются в атмосферу.

При выполнении дополнительного трубчатого воздухоподогревателя 2 заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя работа котельной установки не изменяется.

Данное изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в котельных установках с комплексной очисткой уходящих дымовых газов. Использование изобретения упрощает и снижает стоимость установки при одновременном снижении энергозатрат на собственные нужды. Котельная установка содержит котел 1 и последовательно установленные в тракте уходящих газов котла дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 с автономным забором воздуха но воздуховоду 8, основной трубчатый воздухоподогреватель 3, электрофильтр-золоуловитель 4, устройство 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос 6 и дымовую трубу 7. Отводящий воздуховод 9 воздухоуловителя 2 через регулирующий клапан 10 подключен к отводящему газоходу между устройством 5 для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом 6. Дополнительный трубчатый воздухоподогреватель 2 может быть выполнен заодно с входной (по газам) секций основоного трубчатого воздухоподогревателя 3. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая котел с воздухоподогревателем преимущественно трубчатого типа, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, средство для осушки и подогрева очищенных дымовых газов, дымосос и дымовую трубу, отличающаяся тем, что средство для осушки и подогрева очищенных дымовых газов выполнено в виде дополнительного трубчатого воздухоподогревателя с автономным забором воздуха, установленного перед основным трубчатым воздухоподогревателем, причем отводящий воздуховод дополнительного воздухоподогревателя подключен к газоходу между устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы и дымососом. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный трубчатый воздухоподогреватель выполнен заодно с входной (по газам) секцией основного трубчатого воздухоподогревателя и отделен от последнего хода по воздуху основного трубчатого воздухоподогревателя промежуточной трубной доской. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что отводящие воздухопроводы от основного и дополнительного воздухоподогревателей размещены с одной стороны.