ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА Российский патент 1998 года по МПК F22B35/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к энергосберегающим теплоутилизационным установкам.

Известны энергосберегающие теплоутилизационные установки для выработки перегретого пара, содержащие котел-утилизатор барабанного типа (См. "Промышленная теплоэнергетика". Справочник под ред. Григорьева В.А., Зорина В.М. Энергоатомиздат, 1991. с. 90-91).

Недостаток этих установок - отсутствие связи между производительностью котла-утилизатора и потребителя пара.

Известны энергетические установки замкнутого типа, где на входе в котел установлен питательный клапан, регулирующий расход воды, а на выходе пара - регулятор температуры, воздействующий на величину теплового потока в котел, например на топливный регулятор (см. Тепловые и атомные электростанции. Справочник под ред. Григорьева В.А., Зорина В.М. Энергоатомиздат 1982 г., с. 534-535). Такая схема сбалансирована по расходам, однако она воздействует на параметры греющего теплоносителя и неработоспособна для утилизационных установок, где эти параметры изменяются по условиям работы основного технологического цикла.

Цель изобретения - повышение надежности и работоспособности теплоутилизационных установок при переменных параметрах и расходах теплоносителя основного технологического цикла.

Сущность изобретения заключается в том, что производительность по пару теплоутилизационной установки определяется дроссельным органом на линии подачи пара из котла-утилизатора таким образом, что поддерживается постоянной или изменяется по определенному заказу разность температур между греющим теплоносителем на входе в котел и перегретым паром на выходе из котла. Это обеспечивает соответствие между расходом и температурой пара и расходом и температурой греющего теплоносителя, параметры которого зависят от режимов основного технологического цикла системы охлаждения химического реактора, например металлургической печи или газотурбинного нагнетателя приводного газа, за которым установлен котел-утилизатор.

В результате реализации этого существенного признака теплоутилизационная установка приобретает новое свойство: возможность работы в широком диапазоне изменения расхода и температуры греющего теплоносителя с гарантированной выдачей перегретого пара заданного давления.

На чертеже изображена теплоутилизационная установка.

Установка состоит из котла-утилизатора 1 с барабаном 2, линиями подачи питательной воды 3, трубопровода отвода перегретого пара 4 и каналом подвода греющего теплоносителя 6. На котле 1 имеется регулятор уровня воды, состоящий из датчика уровня 5 в барабане 2 и питательного клапана с исполнительным механизмом 7. На трубопроводе отвода перегретого пара имеется дроссельный орган 10 с исполнительным механизмом 9, на который заведен датчик разности температур между газом на входе 6 и паром на выходе 4, например дифференциальная термопара.

Теплоутилизационая установка работает следующим образом. Питательная вода по линии подачи 3 через питательный клапан 7 подается в канал 1 с барабаном 2, нагревается и испаряется теплоносителем, поступающим в котел-утилизизатор по каналу 6, и в виде перегретого пара по трубопроводу 4 подается потребителю пара.

Если расход или температура греющего теплоносителя уменьшились, то датчик перепада температур 8 воздействует через исполнительный механизм 8 на дроссельный орган 10, прикрывая его и уменьшая расход пара таким образом, чтобы сохранить постоянной или изменять по определенному закону разность температур между газом и паром, обеспечивая гарантированный перегрев пара выше температуры насыщения.

Одновременно в связи с ростом уровня воды в барабане 2 по импульсу датчика 5 прикрывается питательный клапан 7, уменьшая расход питательной воды в котле-утилизаторе 1.

При повышении расхода и температуры газа процесс идет в противоположном направлении.

Благодаря реализации указанных конструктивных признаков удается исключить выброс влажного пара, повысить надежность и работоспособность теплоутилизационных установок в широком диапазоне изменения параметров греющего теплоносителя.

Использование: теплоутилизационная установка предназначена для работы при переменных параметрах и расходах греющего теплоносителя из основного технологического цикла. Установка состоит из котла-утилизатора 1 с барабаном 2, линией подачи питательной воды 3, трубопровода отвода перегретого пара 4, каналом подвода греющего теплоносителя 6. На барабане 2 имеется датчик уровня 5, воздействующий через питательный клапан 7 на расход питательной воды на входе в котел-утилизатор. На трубопроводе отвода перегретого пара 4 имеется исполнительный механизм с дроссельным органом 10, воздействующим на расход перегретого пара по импульсу датчика 8 перепада температур между греющим теплоносителем и перегретым паром, что позволяет в широком диапазоне изменения расхода и температуры греющего теплоносителя получать перегретый пар заданного давления. 1 ил.

Теплоутилизационная установка для выработки перегретого пара, состоящая из котла-утилизатора с барабаном, линией подачи питательной воды в котел-утилизатор, регулятором уровня в барабане с датчиком уровня питательным клапаном на линии подачи питательной воды, канала для подвода греющего теплоносителя и трубопровода отвода перегретого пара, отличающаяся тем, что на трубопроводе отвода перегретого пара установлен регулятор перепада температур в виде дроссельного органа, исполнительный механизм которого связан с датчиком перепада температур, например, дифференциальной термопарой между греющим теплоносителем в канале подвода в котел-утилизатор и паром в трубопроводе отвода.