Котельная установка Российский патент 2019 года по МПК F22B33/18 

Описание патента на изобретение RU2684720C1

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

Известен аналог - котельная установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов, дымососом, дутьевым вентилятором, связанным воздуховодом с воздухоподогревателем котла, подключенным к газоходу уходящих газов газоходом рециркуляции уходящих газов с включенным в него дымососом рециркуляции уходящих газов (см. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов / А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.; под редакцией А.С. Седлова. - М.: Издательство МЭИ, 2001, рис. 4.4 на с. 100 и описание к нему). Этот аналог принят в качестве прототипа.

Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экологической безопасности и недостаточной экономичности работы котельной установки в связи с повышенным содержанием вредных веществ при сгорании топлива, в частности, оксидов азота NOx, в уходящих газах котла, а также недостаточным использованием теплоты уходящих газов.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка котельной установки с повышенной экономичностью и экологической безопасностью.

Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности котельной установки путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NOx в уходящих газах, а также более полная утилизация теплоты уходящих газов.

Для достижения этого результата предложена установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов, дымососом, дутьевым вентилятором, связанным воздуховодом с воздухоподогревателем котла, подключенным к газоходу уходящих газов газоходом рециркуляции уходящих газов с включенным в него дымососом рециркуляции уходящих газов.

Особенность заключается в том, что к газоходу рециркуляции уходящих газов перед горелкой котла подключен трубопровод продувочной воды, а в газоход уходящих газов между точкой подключения к нему газохода рециркуляции уходящих газов и дымососом включен конденсатор водяных паров, содержащихся в уходящих газах, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором питательной воды.

Предложенная котельная установка позволяет снизить выделение оксидов азота NOx при сгорании топлива за счет снижения температуры горения в топке путем введения продувочной воды в газоход рециркуляции уходящих газов, а также полностью утилизировать теплоту испарившейся в топке продувочной воды.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

Принципиальная схема котельной установки приведена на чертеже.

Котельная установка содержит паровой котел 1 с топкой 2. К барабану 3 котла 1 подключен трубопровод 4 продувочной воды. Дутьевой вентилятор 5 связан воздуховодом с воздухоподогревателем 6, который в свою очередь, соединен воздуховодом горячего воздуха с горелкой 7 котла 1. Котел 1 соединен с газоходом 8 уходящих газов, в который включен дымосос 9. К газоходу 8 уходящих газов подключен газоход 10 рециркуляции уходящих газов с включенным в него дымососом 11 рециркуляции уходящих газов, соединенный с горелкой 7 котла 1. К газоходу 10 рециркуляции уходящих газов перед горелкой 7 котла 1 подключен трубопровод 4 продувочной воды. В газоход 8 уходящих газов между точкой подключения к нему газохода 10 и дымососом 9 включен конденсатор 12 водяных паров, содержащихся в уходящих газах. По охлаждающей среде конденсатор 12 водяных паров включен в трубопровод 13 исходной воды, который соединен с деаэратором 14. К конденсатору 12 подключен трубопровод 15 отвода конденсата, который также соединен с деаэратором 14.

Котельная установка работает следующим образом.

В топку 2 котла 1 к горелке 7 подают топливо и воздух. Первичный воздух забирается из атмосферы при помощи дутьевого вентилятора 5 и перед подачей к горелке 7 подогревается в воздухоподогревателе 6. Уходящие газы котла 1 по газоходу 8 уходящих газов при помощи дымососа 9 отводятся из газового тракта котла 1 в дымовую трубу.

Часть уходящих газов после котла 1 отводится по газоходу 10 рециркуляции уходящих газов с помощью дымососа 11 рециркуляции уходящих газов в горелку 7 котла 1. Из барабана 3 котла 1 по трубопроводу 4 продувочная вода поступает в газоход 10 рециркуляции уходящих газов, где смешивается с уходящими газами. Полученная таким образом смесь продувочной воды и рециркуляционных уходящих газов через горелку 7 подается в топку 2 котла 1. Введение части продувочной воды в газоход 10 рециркуляции уходящих газов позволяет снизить температуру горения топлива и предотвратить тем самым образование термических оксидов азота.

Перед выбросом в атмосферу уходящие газы проходят через конденсатор 12 водяных паров в целях утилизации теплоты испарения введенной в топку 2 продувочной воды и водяных паров, образовавшихся в процессе горения природного газа в топке 2 котла 1. Конденсатор 12 водяных паров охлаждается исходной водой, подаваемой по трубопроводу 13 исходной воды. Образующийся вследствие конденсации водяных паров конденсат из конденсатора 12 по трубопроводу 15 отвода конденсата направляется в деаэратор 14. После конденсатора 12 водяных паров исходная вода направляется в деаэратор 14 по трубопроводу 13 исходной воды.

Предложенная котельная установка позволяет повысить экономичность и экологическую безопасность работы котельной установки за счет снижения выбросов NOx в атмосферу, и полностью утилизировать теплоту конденсации водяных паров в уходящих газах, образовавшихся в топке при испарении продувочной воды в топке и при сгорании природного газа.

Таким образом, предложенная котельная установка позволяет достичь заявленный технический результат.

Похожие патенты RU2684720C1

название год авторы номер документа
Котельная установка 2017
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Камалова Ралина Илфановна
  • Родионова Евгения Александровна
RU2684515C1
Котельная установка 2017
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Камалова Ралина Илфановна
  • Родионова Евгения Александровна
RU2684514C1
Котельная установка 2017
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Камалова Ралина Илфановна
  • Родионова Евгения Александровна
RU2700485C2
КОНДЕНСАЦИОННАЯ ПАРОТУРБИННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2011
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
RU2463460C1
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 2022
  • Замалеев Мансур Масхутович
  • Камалова Ралина Илфановна
  • Малешина Мария Андреевна
  • Трусова Виктория Алексеевна
RU2791918C1
КОНДЕНСАЦИОННАЯ ПАРОТУРБИННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ КОЧЕТОВА 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2539696C1
ПАРОГАЗОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 1995
  • Белоусов В.А.
  • Гилев Д.А.
  • Казаров С.А.
  • Мильто А.Е.
  • Мосолов Ф.И.
  • Недотко В.В.
  • Сапельников В.К.
RU2106500C1
КОНДЕНСАЦИОННАЯ ПАРОТУРБИННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ КОЧЕТОВА 2015
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2576698C1
КОНДЕНСАЦИОННАЯ ПАРОТУРБИННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ С АКУСТИЧЕСКОЙ КАБИНОЙ ДЛЯ ОПЕРАТОРА 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Стареева Мария Олеговна
  • Стареева Мария Михайловна
RU2531461C1
Способ работы парового котла 2017
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Белова Мария Дмитриевна
  • Ласкина Виктория Игоревна
RU2638898C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 684 720 C1

Реферат патента 2019 года Котельная установка

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Котельная установка содержит котел с газоходом уходящих газов, дымососом, дутьевым вентилятором, связанным воздуховодом с воздухоподогревателем котла, подключенным к газоходу уходящих газов газоходом рециркуляции уходящих газов с включенным в него дымососом рециркуляции уходящих газов. К газоходу рециркуляции уходящих газов перед горелкой котла подключен трубопровод продувочной воды, а в газоход уходящих газов между точкой подключения к нему газохода рециркуляции уходящих газов и дымососом включен конденсатор водяных паров, содержащихся в уходящих газах, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором питательной воды. Изобретение позволяет повысить экологическую безопасность и экономичность котельной установки путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NOx в уходящих газах, а также обеспечить более полную утилизацию теплоты уходящих газов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 684 720 C1

Котельная установка, содержащая котел с газоходом уходящих газов, дымососом, дутьевым вентилятором, связанным воздуховодом с воздухоподогревателем котла, подключенным к газоходу уходящих газов газоходом рециркуляции уходящих газов с включенным в него дымососом рециркуляции уходящих газов, отличающаяся тем, что к газоходу рециркуляции уходящих газов перед горелкой котла подключен трубопровод продувочной воды, а в газоход уходящих газов между точкой подключения к нему газохода рециркуляции уходящих газов и дымососом включен конденсатор водяных паров, содержащихся в уходящих газах, включенный по охлаждающей среде в трубопровод исходной воды перед деаэратором питательной воды.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2684720C1

АБРАМОВ А.И
и др
Повышение экологической безопасности тепловых электростанций, М., Издательство МЭИ, 2001, рис
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 2015
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Батылкин Евгений Евгеньевич
  • Губин Игорь Викторович
  • Егорушкин Александр Сергеевич
  • Кудрявцева Екатерина Валерьевна
RU2580852C1
СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ УСТАНОВКИ 2015
  • Шарапов Владимир Иванович
  • Махмутов Ильяс Радионович
  • Хамидуллов Денис Радикович
  • Прокопенко Илья Владимирович
RU2580844C1
КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА 1990
  • Ахмедов Р.Б.
RU2008553C1
Котельная установка 1984
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Семенюк Леонид Гордеевич
  • Аронов Исаак Зиновьевич
  • Пресич Георгий Александрович
SU1182236A2
Котельная установка 1981
  • Семенюк Леонид Гордеевич
  • Моисеев Владимир Иванович
  • Пресич Георгий Александрович
  • Григоров Виссарион Григорьевич
  • Чечик Александр Львович
SU989233A1

RU 2 684 720 C1

Авторы

Шарапов Владимир Иванович

Камалова Ралина Илфановна

Родионова Евгения Александровна

Даты

2019-04-12Публикация

2017-12-07Подача