Комбинированный пароводяной котел Советский патент 1985 года по МПК F22B33/18 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в комбинированных теплофикационных котлах.

Целью изобретения является повышение КПД комбинированного пароводяного котла путем снижения температуры уходящих газов за счет использования -последнего по ходу газов теплообменного пакета в качестве экономайзера и охлаждения его более холодной питательной водой в чисто паровом и комбинированном режимах работы котла, а также за счет обеспечения перераспределения расхода сетевой воды между пакетами конвективной шахты, пропуском большей его части через первый по ходу газов пакет и меньшей через последний в чисто водогрейном режиме работы котла.

На чертеже схематично изображен комбинированный пароводяной котел.

Комбинированный пароводяной котел содержит топку 1 и конвективную шахту 2. В топке 1 установлен испарительный контур с экранами 3, подключенными к выносному циклону 4 и к уравнительной емкости 5 при помопди опускных труб 6. В конвективной шахте 2 установлены по крайней мере два последовательно размещенных по ходу газов теплообменных пакета 7 и 8, подключенных к теплосети параллельно при помощи подво.дящей магистрали 9, экранов 3 и линий 10, 11 и 12. К испарительному контуру подключен последний по ходу газов теплообменный пакет 8. Для Этой цели пакет 8 линией 13 подключен к питательным насосам (на чертеже не показаны), а линией 14 - к трубопроводу 15, соединяющему уравнительную емкость 5 с уравнительной емкостью 16, сообщенной с циклоном 17. Циклоны 4 и 17 трубами 18 и 19 соответственно соединены с паровой магистралью (не показана) . Первый по ходу газов теплообменный пакет 7 дополнительно включен в испарительный контур. Для этой цели циклон 17 и уравнительная емкость 16 трубопроводом 20, на котором установлен насос 21, соединены с линией 11, а пакет 7 соединен с циклоном 17 при помощи трубы 22. Теплообменный пакет 7 подключен к теплосети подводящей магистралью 23 и отводящей магистралью 24, последняя из которых связана с линией 14 при помощи трубопровода 25.

Теплообменный пакет 7 выполнен из ширм, содержащих трубы, сечение которых рассчитано на пропуск всей сетевой воды, а теплообменный пакет 8 набран из ширм, содержащих трубы, рассчитанные на пропуск питательной воды. Ширмы пакетов 7 и 8 выполнены U-образными и включены концами труб в вертикальные стояки, установленные по боковым сторонам шахты 2.Комбинированный пароводяной котел в чисто паровом режиме работает следующим образом.

Питательную воду по линии 13 направляют в теплообменный пакет 8, который работает как экономайзер. Из пакета 8 подогретую питательную воду направляют по линии 14 и трубопроводу 15 в уравнительные емкости 5 и 16. Котловую воду по опускным трубам 6 направляют в экраны 3, которые включены в это время на циклон 4 и уравнительную емкость 5. Пар по трубе 18 направляют в паровую магистраль котла. Экраны 3 работают с естественной циркуляцией котловой воды.

5 Кс тловую воду из циклона 1.7 и уравнительной емкости 16 насосом 21 по трубопроводу 20 и линии 11 подают в теплообменный пакет 7, где она частично испаряется. Пароводяная смесь по трубе 22 попадает в циклон 17, из которого пар по трубе 19 отводится в паровую магистраль котла. В этом режиме работы котла теплообменный пакет 7 работает как испарительная поверхность нагрева.

При работе котла в чисто паровом режиме магистрали 9, 23 и 24 от котла отключены, а линии 10,12 и трубопровод 25 заглущены.

Комбинированный пароводяной котел в чисто водогрейном режиме работает следующим образом.

0 Сетевую воду из магистрали 9 направляют сначала в топочные экраны 3, где она подогревается, а затем по линии 10 перепускают в линию 11.

Далее основную массу сетевой воды направляют в теплообменный пакет 7, а

остальную часть воды - в теплообменный пакет 8. В пакетах 7 и 8 сетевая вода догревается до конечной температуры. Из пакета 8 вода, по линии 14 и трубопроводу 25 направляется в отводящую магистраль

0 24, в которую отводится также сетевая вода, подогретая в теплообменном пакете 7.

В этом режиме работы котла циклоны 4 и 17, а также уравнительные емкости 5 и 16 отключены от котла, а трубопровод 20, магистраль 23 и линия 13 заглушены.

5Комбинированный пароводяной котел

в комбинированном режиме работает следующим образом.

В этом режиме работы теплообменный пакет 8 работает как экономайзер и включен так .же, как и в чисто паровом режиме работы котла. При этом уравнительная емкость 16 и циклон 17 отключены от котла, и подогретая в пакете 8 питательная вода направляется в уравнительную емкость 5 и циклон 4. Котловая вода поступает по5 опускным трубам 6 в топочные экраны 3, где она частично испаряется. Пар по трубе 18 отводится в паровую магистраль котла. Сетевую воду из магистрали 23 направляюгг

по линии 11 в теплообменный пакет 7, где она подогревается. Подогретую сетевую воду через магистраль 24 отводят в теплосеть. В этом режиме работы линия 10, трубопровод 20, линия 12 и магистраль 9 заглушены,

Во всех режимах работы йотла газы омывают сначала экраны 3 в топке 1, а затем последовательно проходят через пакеты 7 и 8. В чисто паровом и комбинированном режимах работы котла использование последнег© по ходу газов пакета 8 в качестве экономайзера и охлаждения его более холодной питательной водой позволило повысить в нем температурный напор, снизить температуру уходящих газов и повысить КПД котла. Особенно эффективно такое мероприятие в чисто паровом режиме работы котла, когда пакет 7 используется в качестве испарительной поверхности нагрева и температура газов перед пакетом 8 относительно высока. При работе котла в чисто водогрейном режиме снижение температуры уходящих газов и повышение КПД котла достигается за Счет joro, что основной поток сетевой воды подогревается в первом ходу газов теплообменном пакете 7, что существенно снижает температуру газов перед последним по ходу газов теплообменным пакетом 8 и, естественно, после него.

Таким образом, во всех режимах работы комбинированного пароводяного котла повышается КПД последнего за счет снижения температуры уходящих газов.

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ ПАРОВОДЯНОЙ КОТЕЛ, содержащий топку и конвективную шахту, в первой из которых установлен испарительный контур, а во второй - по крайней мере два последовательно размещенных по ходу газов теплообменных пакета, подключенных к теплосети, причем один из пакетов подключен к испарительному контуру, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД путем снижения температуры уходящих газов, к испарительному контуру подключен последний по ходу газов теплообменный пакет, а к теплосети все пакеты подключены параллельно. 2. Котел по п. 1, отличающийся тем, что первый по ходу газов теплообменный пакет дополнительно включен в испарительный контур. г