КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК F23J15/00 

Изобретение относится к энергетике, направлено на повышение эффективности очистки дымовых газов и предназначено для использования преимущественно в котельных установках с комплексной очисткой уходящих дымовых газов.

Известна котельная 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 после сероочистки осуществляется питательной водой, нагретой в турбинном экономайзере, дымосос и дымовую трубу. Предварительный подогрев уходящего газа производится перед газоводяным теплообменником избыточным воздухом из воздухоподогревателя.

Комплексная очистка дымовых газов в этой котельной установке требует значительных затрат тепла, так как необходимо расходовать тепло на подогрев газов в газоводяном теплообменнике не только утилизированное, но и полученное частично за счет сжигания дополнительного топлива. Кроме того, газоводяной теплообменник работает на воде сверхкритического давления, поэтому он металлоемок, что обуславливает его высокую стоимость.

Наиболее близкой к изобретению является установка, содержащая котел, воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, газогазовый регенеративный теплообменник для подогрева дымовых газов за счет тепла, отбираемого перед устройством для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос и дымовую трубу.

Недостатком этой известной установки является пониженная эффективность работы электрофильтра-золоуловителя в силу недостаточно глубокого охлаждения поступающих в него из воздухоподогревателя газов, невысокая надежность работы регенеративного газогазового теплообменника, поскольку он должен быть предельно плотным во избежание перетока неочищенных газов в очищенные, что реализовать очень трудно, сложность трассировки газоходов от устройства для очистки дымовых газов от оксидов серы до дымовой трубы.

Целью изобретения является упрощение и удешевление котельной установки, а также повышение эффективности ее работы.

Поставленная цель достигается тем, что в котельной установке, содержащей котел, воздухоподогреватель, преимущественно трубчатого типа, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос, дымовую трубу и газогазовый теплообменник для утилизации тепла уходящих газов и нагрева им дымовых газов после устройства для очистки дымовых газов от оксидов серы, в соответствии с данным изобретением газогазовый теплообменник выполнен рекуперативным, установлен по ходу газов перед электрофильтром-золоуловителем и включен по нагреваемой среде в снабженный рециркуляционным дымососом контур рециркуляции части уходящих газов, выход которого подключен к газоходу перед дымососом.

Кроме того, воздуховод избыточного воздуха подключен к газоходу рециркуляции перед рециркуляционным дымососом; газоход рециркуляции подсоединен к газогазовому теплообменнику с той же стороны, что и воздуховод дутьевого воздуха к воздухоподогревателю.

Такое выполнение и включение газогазового теплообменника повышает эффективность золоулавливания в электрофильтре-золоуловителе за счет дополнительного охлаждения уходящих газов в указанном теплообменнике. Газогазовый теплообменник, выполненный рекуперативным, обеспечивает плотность между потоками очищенного и неочищенного газов и имеет низкую стоимость. Рециркуляция части охлажденных дымовых газов с подачей их в рекуперативный теплообменник упрощает компоновку газоходов за счет уменьшения их сечения (габаритов). При подаче в такой теплообменник рециркулирующих газов с той же стороны, что и воздуха в воздухоподогреватель поверхность газогазового теплообменника уменьшается благодаря рациональному использованию температурного перекоса уходящих газов за трубчатым воздухоподогревателем. Подсушка рециркулирующих газов избыточным воздухом позволяет уменьшить расход его по сравнению с подсушкой всего расхода уходящих газов.

На чертеже представлена принципиальная схема котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов.

Котельная установка включает котел 1 и последовательно установленные в тракте уходящих дымовых газов котла секции 2 теплообменных поверхностей многоходового трубчатого воздухоподогревателя (ТВП), рекуперативный газогазовый теплообменник 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 газогазовый теплообменник 3 включен по нагреваемой среде в снабженный рециркуляционным дымососом 8 контур 9 рециркуляции уходящих газов, выход которого подключен к газоходу перед дымососом 6.

Для подсушки дымовых газов избыточный воздух подается по воздуховоду 10 в контур 9 рециркуляции уходящих газов перед рециркуляционным дымососом 8. Дутьевой воздух в ТВП 2 подается вентилятором 11 по воздуховоду 12 с той же стороны, что и рециркулирующие газы в газогазовый теплообменник 3.

Установка работает следующим образом.

Уходящие из котла 1 дымовые газы охлаждаются в секциях 2 ТВП, а затем доохлаждаются в рекуперативном газогазовом теплообменнике 3. Охлажденные уходящие газы очищаются от золы в электрофильтре-золоуловителе 4, а от оксидов серы в устройстве 5. Далее часть охлажденных дымовых газов после устройства 5 поступает в контур 9 рециркуляции, куда одновременно по воздуховоду 10 поступает горячий избыточный воздух. Подсушенные этим воздухом дымовые газы нагреваются в рекуперативном газогазовом теплообменнике 3 и поступают на вход дымососа 6 вместе с остальной частью дымовых газов после устройства 5 и подогретые через дымовую трубу 7 выбрасываются в атмосферу.

Использование утилизация тепла уходящих газов и их очистка. Сущность изобретения: установка содержит котел, секции многоходового трубчатого воздухоподогревателя, рекуперативный газогазовый теплообменник, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки газов от оксидов серы. Газогазовый теплообменник включен по нагреваемой среде в снабженный рециркуляционным дымососом контур рециркуляции уходящих газов, выход которого подключен к газоходу перед дымососом. Часть охлажденных дымовых газов после очистки их от серы поступает в контур рециркуляции, куда одновременно по воздуховоду поступает горячий избыточный воздух. Подсушенные этим воздухом газы нагреваются в рекуперативном газогазовом теплообменнике и поступают на вход дымососа вместе с остальной частью газов и подогретые через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая котел, воздухоподогреватель преимущественно трубчатого типа, электрофильтр-золоуловитель, устройство для очистки дымовых газов от оксидов серы, дымосос, газогазовый теплообменник для утилизации тепла уходящих газов и нагрева им дымовых газов после устройства для очистки дымовых газов от оксидов серы, отличающаяся тем, что газогазовый теплообменник выполнен рекуперативным, установлен по ходу газов перед электрофильтром-золоуловителем и включен по нагреваемой среде в снабженный рециркуляционным дымососом контур циркуляции газов, выход которого подключен к газоходу перед дымососом. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что воздуховод избыточного воздуха подключен к газоходу рециркуляции перед рециркуляционным дымососом. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что газоход рециркуляции подсоединен к газогазовому теплообменнику с той же стороны, что и воздуховод дутьевого воздуха к трубчатому воздухоподогревателю.