Воздухоподогреватель Советский патент 1984 года по МПК F23L15/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева воздуха продуктами сгорания, содержащими окислы серы, например, котельных агрегатов.

Известны регенеративные воздухоподогреватели, в которых поверхностью нагрева является сыпучий материал, движущийся плотным слоем под действием силы тяжеси между неподвижными жалюзийными рещетками как в газовом, так и в воздущном потоках. Применение неметаллического сыпучего материала для нагрева воздуха рещает ряд вопросов, в том числе и сведение к минимуму коррозионных потерь металла при наличии в продуктах сгорания котельных агрегатов окислов серы 1.

При такой схеме движения газов единый поток сыпучего материала выполняет олько роль поверхности теплообмена для хлаждения газов и нагрева воздуха недостаточно эффективно улавливает кислы серы даже при использовании в каестве сыпучего материала, материала,обадающего адсорбционными свойствами.

Наиболее близким к изобретению является воздухоподогреватель, содержащий каскад сыпучего адсорбционного промежуточного теплоносителя, образованный последовательно соединенными ступенями - нагрева, десорбции и охлаждения и подключенный на выходе к подпорному питателю, причем ступень нагрева выполнена в виде последовательно установленных по греющим газам и параллельно подключенных к ступени десорбции высокотемпературной и низкотемпературной секций 2.

Однако наличие промежуточного теплообменника с иной средой между двумя последовательно установленными по греющим газам секциям усложняет схему, кроме того, иная среда, которой может быть питательная вода, в котельных агрегатах высоких и сверхвысоких параметров имеет температуру выще 200°С, из чего следует, что газы, выходящие из этого теплообменника и входящие в адсорбер, не будут охлаждены до режима адсорбции для существующих адсорбентов. Кроме того, наличие одного общего подпорного питателя на выходе не является оптимальным, так как процессы теплообмена и адсорбции не имеют однозначной связи в отнощении расхода сыпучего материала.

Целью изобретения является защита воздущного бассейна от загрязнений путем улучшения степени очистки газов от окислов серы.

Цель достигается тем, что в воздухоподогревателе, содержащем каскад сыпучего адсорбционного промежуточного теплоносителя, образованный последовательно соединенными ступенями - нагрева, десорбции

И охлаждения и подключенный на выходе к подпорному питателю, причем ступень нагрева выполнена в виде последовательно установленных по греющим газам и параллельно подключенных к ступени десорбции высокотемпературной и низкотемпературной секций, высокотемпературная секция по газам выполнена двухходовой и подключена к ступени десорбции своим первым ходом, а между низкотемпературной секцией и ступенью десорбции установлен дополнительный подпорный питатель.

На чертеже изображена принципиальная схема воздухоподогревателя.

5 Воздухоподогреватель содержит каскад, заполненный сыпучим адсорбционным промежуточным теплоносителем 1, в качестве которого может быть применена засыпка из гранул полукокса бурых, каменных углей или торфа. Каскад образован последователь0 но соединенными ступенями - нагрева 2, десорбции 3, содержащей контур 4 рециркуляции окислов серы, и охлаждения 5, на выходе подключен к подпорному питателю 6 и оборудован подъемником 7 сыпучего материала. Ступень нагрева 2 выполнена в виде последовательно установленных по греющим газам и параллельно подключенных к ступени десорбции 3 высокотемпературной 8 и низкотемпературной 9 секций. Высокотемпературная секция 8 по газам

Q выполнена двухходовой с первым 10 и вторым 11 ходами и подключена к ступени десорбции 3 своим первым ходом 10. Между низкотемпературной секцией 9 и ступенью десорбции 3 установлен дополнительный подпорный питатель 12.

5 Воздухоподогреватель работает следующим образом.

При работающем подъемнике 7 и открытых подпорных питателях 6 и 12 сыпучий теплоноситель 1 движется плотным слоем, проходя ступени нагрева 2, десорб0 ции 3 и охлаждения 5. Горячие газы с примесью окислов серы фильтруют сквозь слой сыпучего материала, последовательно пропуская их через высокотемпературную 8 и низкотемпературную 9 секции ступени нагрева, причем через высокотемпературную секцию 8 неочищенные горячие газы проходят по двухходовой схеме и охлаждаются до режима начала адсорбции, например до 160°С. Затем газы проходят сквозь слой сыпучего адсорбционного тепло0 носителя 1 в низкотемпературной секции 9, где происходит поглощение окислов серы адсорбентом (режим адсорбции), при этом в низкотемпературной секции 9 осуществляется также некоторое охлаждение газов. Очищенные и охлажденные газы выбрасы5 ваются в атмосферу.

Благодаря двухходовой схеме прохождения газов через высокотемпературную секцию 8 и подключения секции 8 к ступени десорбции 3 своим первым ходом 10 сыпучий материал на выходе из высокотемпературной секции 8 имеет температуру, значительно превосходящую температуру сыпучего материала на выходе из низкотемпературной секции 9 и в результате смещения этих потоков в сгупене десорбции 3 температура частиц с уловленными окислами серы достигает режима десорбции, и начинается выделение окислов серы. Для интенсификации теплообмена при смещении потоков сыпучего теплоносителя в ступени десорбции 3 предусмотрен контур рециркуляции окислов серы 4 через слой сыпучего теплоносителя. После ступени десорбции сыпучий материал направляется в ступень охлаждения 5, где при фильтрации воздуха через сыпучий теплоноситель осуществляется его нагрев и охлаждение сыпучего материала для повторного цикла теплообмена и очистки газов. Определенным открытием подпорных питателей 6 и 12 обеспечиваются оптимальные режимы теплообмена и адсорбции. Применение предложенного воздухоподогревателя позволяет снизить стоимость установки за счет исключения теплообменника с другой нагреваемой средой между высокотемпературной и низкотемпературной секциями ступени нагрева, а также поддерживать процессы теплообмена и адсорбции в оптимальных режимах за счет автономного регулирования расходов сыпучего материала, что обеспечивает более высокую степень очистки газов от окислов серы.

ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЬ, содержащий каскад сыпучего адсорбционного промежуточного теплоносителя, образованный последовательно соединенными , flwowifeir/it/x v ..X..,. г гам/ Hcfsflemt So3&/j( ступенями - нагрева, десорбции и охлаждения и подключенный на выходе к подпорному питателю, причем ступень нагрева выполнена в виде последовательно устаисЛвленных по греющим газам и параллельно подключенных к ступени десорбции высокотемпературной и низкотемпературной секций, отличающийся тем, что, с целью защиты воздушного бассейна от загрязнений путем улучшения степени очистки газов от окислов серы, высокотемпературная секция по газам выполнена двухходовой и подключена к ступени десорбции своим первым ходом, а между низкотемпературной секцией и ступенью десорбции установлен дополнительный подпорный питатель. i 1сл 00 N5 СО