Способ утилизации тепла продуктов сгорания Советский патент 1990 года по МПК F22B1/18 F22D1/44 F25B29/00 

Подлит, дода

-С

11 32 13

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла вторичных энергетических ресурсов, в частности в установках с рекуперацией тепла продуктов сгорания топлива.

Цель изобретения - увеличение тепло- производительности.

На чертеже представлена схема установки, реализующей способ утилизации тепла.

Установка утилизации тепла продуктов сгорания содержит газоход 1 нагретых продуктов сгорания, подключенный к теплообменнику 2, адсорберы 3 и 4, параллельно подключенные на входе к газоходу 1 посредством обводного газохода 5, а на выходе к дымососу 6. Кроме того, адсорберы 3 и 4 снабжены соответственно патрубками 7 и 8 подвода охлаждения продуктов сгорания и соответственно патрубками 9 и 10 отвода продуктов десорбции, которые подключены к эжектору 11,

После достижения состояния динамического насыщения слоя адсорбента в адсорбере 3 по парам воды охлажденные увлажненные продукты сгорания после теплообменника 2 направляют на адсорбер 4,

5 а адсорбер 3 переводят на режим регенерации насыщенного и нагретого до 60- 80°С слоя адсорбента. Для этого щиберы 31 и 22 закрывают, открывают щиберы 25, 26, 29 и открытием вентиля 32 на эжектор 11

10 подают активный поток, например поток под- питочной воды контура 17 с давлением 2-4 ати и температурой 10-20°С. В результате эжектирующего воздействия нагретые до 190°С продукты сгорания по обводному газоходу 5 подают через патрубок 7 на насыщенный парами воды слой адсорбента в адсорбере 3, где в условиях разрежения и при теплов9м воздействии продуктов сгорания, перемещаемых со скоростью 0,1-0,2 м/с, водяные пары десор15

сообщенному на выходе газоходом 12 с теп-20 бируются с поверхности адсорбента и через

лообменником 2 и имеющему линию 13 под-патрубок 9 адсорбера 3 вместе с регевода активного потока. В теплообменникенерирующими продуктами сгорания посту2 размещены орошаемая теплообменная по-пают в камеру смещения эжектора 11. Из

верхность 14, подключенная к потребите-эжектора 11 смесь регенерирующих пролю тепла (не показан), сепаратор 15 ка-дуктор сгорания десорбированных паров вопельной влаги, сборник 16 орошающего2 ды и эжектирующей воды по газоходу 12

теплоносителя (вода), циркулирующего по контуру 17, включающему вентили 18, циркуляционный насос 19, форсунки 20 водораспределителя и трубопровод 21 слива.

транспортируют на вход теплообменника 2 при открытом шибере 29. При контакте с эжектирующей водой регенерирующие продукты сгорания, насыщенные десорбированУстановка содержит также шиберы 22-31 о ° влагой, охлаждаются до 60-100°С, деи вентили 32 и 33.

Способ утилизации тепла продуктов сгорания топлива осуществляют следующим образом.

сорбированная влага из них конденсируется. Смесь насыщенных парами воды прр- дуктов сгорания и воды (эжектирующей и сконденсированной) при 60-100°С в теплообменнике 2 подают на теплообменную Нагретые продукты сгорания газообраз-поверхность 14 для нагрева теплоотводяного топлива по газоходу 1 при открытом- .

положении шибера 30 с температурой порядка 190°С и с влагосодержанием 90 100 г/м направляют в теплообменник 2 на теплообменную поверхность 14, орощаемую

водой, подаваемой насосом 19 через форсун- 40

-По окончании стадии регенерации адсорбента (при динамическом равновесии содержания паров воды в нагретых продуктах ргорания и в порах адсорбента) - при прекращении поступления паров воды из

щего теплоносителя и орошения поверхности, контактирующей с нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода 1, и регенерирующими продуктами сгорания из газохода 12.

ки 20. В результате отвода тепла с теп- лообменной поверхности 14, например, технической водой продукты сгорания охлаждаются до 40-60°С. Содержащиеся в

них водяные пары частично конденсируют-г- .

ся в потоке циркулирующей орошающей слоя в газовый поток воды, сепарируются в сепараторе 15, а охлажденный парогазовый поток с относительной влажностью 100% через патрубок 7 выводят из теплообменника 2 и при открытом положении шиберов 31 и 22 подают

адсорбер 3 переводят в резерв до окончания стадии насыщения в адсорбере 4. Для этого закрывают вентиль 32 и щиберы 25 и 26. Соотношение продолжительностей стадий насыщения слоя адсорбента водяными парами

том положении шиберов 31 и 2 подают ,. щении и/ши адсирис а v.A/.o-.r. ,.с,1.„„.„ в адсорбер 3. При прохождении потокаи регенерации насыщенного слоя адсорбен --. - J11I

через слой адсорбента со скоростью порядка 0,2-0,3 м/с водяные пары адсорбируются и остаются в слое адсорбента, повышая его температуру до 60-80°С, а осушенные до влагосодержания 20-30 г/м продукты сгорания дымососом 6 выводят из установки, например для утилизации остаточного тепла по известным техническим решениям.

та составляет 1,8-2,5:1.

Избыточную воду, накапливаемую в сборнике 16, отводят в сливной трубопровод 21 для технического использования. ЕС Предлагаемый способ позволяет увеличить теплопроизводительность за счет.использования аккумулированной в слое теплоты адсорбции, снизить расход продуктов сгорания на регенерацию насыщенного адсорПосле достижения состояния динамического насыщения слоя адсорбента в адсорбере 3 по парам воды охлажденные увлажненные продукты сгорания после теплообменника 2 направляют на адсорбер 4,

а адсорбер 3 переводят на режим регенерации насыщенного и нагретого до 60- 80°С слоя адсорбента. Для этого щиберы 31 и 22 закрывают, открывают щиберы 25, 26, 29 и открытием вентиля 32 на эжектор 11

подают активный поток, например поток под- питочной воды контура 17 с давлением 2-4 ати и температурой 10-20°С. В результате эжектирующего воздействия нагретые до 190°С продукты сгорания по обводному газоходу 5 подают через патрубок 7 на насыщенный парами воды слой адсорбента в адсорбере 3, где в условиях разрежения и при теплов9м воздействии продуктов сгорания, перемещаемых со скоростью 0,1-0,2 м/с, водяные пары десор

бируются с поверхности адсорбента и через

ды и эжектирующей воды по газоходу 12

транспортируют на вход теплообменника 2 при открытом шибере 29. При контакте с эжектирующей водой регенерирующие продукты сгорания, насыщенные десорбирован ° влагой, охлаждаются до 60-100°С, десорбированная влага из них конденсируется. Смесь насыщенных парами воды прр- дуктов сгорания и воды (эжектирующей и сконденсированной) при 60-100°С в теплообменнике 2 подают на теплообменную поверхность 14 для нагрева теплоотводя- .

щего теплоносителя и орошения поверхности, контактирующей с нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода 1, и регенерирующими продуктами сгорания из газохода 12.

бента (при динамическом равновесии содерания паров воды в нагретых продуктах ргорания и в порах адсорбента) - при прекращении поступления паров воды из

г- .

слоя в газовый поток

адсорбер 3 переводят в резерв до окончания стадии насыщения в адсорбере 4. Для этого закрывают вентиль 32 и щиберы 25 и 26. Соотношение продолжительностей стадий насыщения слоя адсорбента водяными парами

щении и/ши адсирис а v.A/.o-.r. ,.с,1.„„.„ и регенерации насыщенного слоя адсорбенщении и/ши адсирис а v.A/.o-.r. ,.с,1.„„.„ и регенерации насыщенного слоя адсорбента составляет 1,8-2,5:1.

Избыточную воду, накапливаемую в сборнике 16, отводят в сливной трубопровод 21 для технического использования. Предлагаемый способ позволяет увеличить теплопроизводительность за счет.использования аккумулированной в слое теплоты адсорбции, снизить расход продуктов сгорания на регенерацию насыщенного адсорбента в результате вакуумирования регенерируемого слоя, снизить остаточную емкость адсорбента по парам воды после регенерации, что увеличивает динамическую емкость адсорбента прн поглощении паров воды, уменьшить энергетические затраты и потребность воды на орошение теплообменных поверхностей.

Формула изобретения

1. Способ утилизации тепла продуктов сгорания путем последовательного охлаждения нх на теплообменной поверхности, орошаемой циркулируюш,им теплоносителем

,л.тппТТТЖАТХIXПОП

паров воды, и адсорбции ров с последующими терм рацией насыщенного адсор продуктами сгорания и ох ледних, отличающийся тем

5 увеличения теплопроизводи ческую регенерацию насыщ та производят под раз эжекции регенерирующих ния и десорбированных

10 паров воды, охлаждение на орошаемой теплообмен 2 Способ по п. 1 тем что эжекцию регенер тов сгорания и десорбиров ды производят подпиточны

орошаемой циркулирующим теплоносит :.см ды ,..иА. с частичной конденсацией и сепарацией 15 лирующего теплоносителя.

паров воды, и адсорбции остаточных паров с последующими термической регенерацией насыщенного адсорбента нагретыми продуктами сгорания и охлаждением последних, отличающийся тем, что, с целью

увеличения теплопроизводительности, термическую регенерацию насыщенного адсорбента производят под разрежением путем эжекции регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных при регенерации

паров воды, охлаждение которых ведут на орошаемой теплообменной поверхности. 2 Способ по п. 1, отличающийся тем что эжекцию регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных паров воды производят подпиточным потоком цнркуды ,..иА. лирующего теплоносителя.

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано для утилизации тепла вторичных энергоресурсов, в частности, в установках с рекуперацией тепла продуктов сгорания топлива и имеет целью увеличение теплопроизводительности. Для этого термическую регенерацию насыщенного адсорбента в адсорбере 3 или 4 нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода 1 по обводному газоходу 5, осуществляют под разрежением путем эжекции регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных при регенерации паров воды активным потоком, подаваемым по линии 13, а охлаждение смеси ведут на теплообменной поверхности 14 теплообменника 2 циркулирующим по контуру 17 теплоносителем (водой). В качестве активного потока при эжекции регенерирующих продуктов сгорания может быть использован подпиточный поток циркулирующего теплоносителя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.