Способ утилизации тепла уходящих газов и установка для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F22D1/36 F22B33/18 

Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам для нагрева воды дымовыми газами и может быть использовано на электростанциях и в отопительных установках,

Цель изобретения - повышение экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов.

На чертеже приведена принципиальная схема установки, позволяющей реализовать предложенный способ.

Установка утилизации тепла уходящих газов содержит топку 1 с газоходом 2, снабженными входной и выходной ступенями 3 и А контактного охлаждений газов с оросителями 6 и 5 и поддоном 7, сообщенным через теплообменник 8 потребителя тепла и поверхностный теплообменник 9 с оросителем 5 входной ступени 3 контактного охлаждения газов с образованием контура 10 циркуляции, контактный воздухоподогреватель 11 с оросителем 12 и поддоном 13, сообщенными между собой контуром 14 греющей среды через упомянутый поверхностный теплообменник 9 и нагреватель 15. Установка дополнительно содержит вакуумный абсорбер 16, снабженный поддоном 17, оросителем 18 и испарителем 19с разбрызгивателем 20 и сборником 21 воды,- причем разбрызгиватель 20 испарителя 19 подключен к контуру 10 циркуляции перед поверхностным теплообменником 9, его сборник 21 воды - к оросителю 6 выходной ступени 4 контактного охлаждения газов, а поверхностный теплообменник 9 установлен в абсорбере 16 ниже оросителя 18, при этом последний подключен контуром 14 греющей среды к поддону 13 контактного воздухоподогревателя 11, а поддон 17 абсорбера 16 - к упомянутому нагревателю 15, который размещен в газоходе 2 перед контактными ступенями 3, 4 охлаждения газов. Установка снабжена также поверхностным воздухоподогревателем 22, а абсорбер 16 - вакуумным насосом 23.

Предлагаемый способ утилизации тепла уходшцчх газов осуществляется следующим образом.

В топку 1 подают топливо и нагретый увлажненный воздух. Продукты сгорания (дымовые газы) по газоходу 2 подают в ступени 3,4 контактного охлаждения газов, в которых орошают водой из оросителей 5, 6.

В результате теплообмена между водой и горячими газами последние сильно охлаждают и осушают за счет конденсации большей части влаги, содержащейся в них. Свое тепло газы отдают нагреваемой воде, стекающей в поддон 7, откуда воду направляют к теплообменнику 8 потребителя тепла.

Охлажденные дымовые газы из ступеней 3, 4 контактного охлаждения выбрасывают через дымовую трубу (не показано) в атмосферу, Параллельно ступеням 3 и 4 контактного охлаждения газов работают абсорбер 16 и контактный воздухоподогреватель 11. Раствор слабой концентрации, например хлористый литий, подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15, в котором

0 нагревают (при этом повышается парциальное давление водяных паров над раствором при его постоянной концентрации) и подают в ороситель 12 контактного воздухоподогревателя 11. Разбрызгиваемый на насадку

5 горячий раствор слабой концентрации в результате массообмена с потоком холодного воздуха, который подают из атмосферы, охлаждают и за счет интенсивного испарения повышают его концентрацию, а воздух нзгре0 вают и увлажняют. Нагретый и увлажненный воздух подают через поверхностный воздухоподогреватель 22 в топку 1.

Холодную воду после теплообменника 8 потребителя тепла разделяют на две части

5 и подают большую часть в поверхностный теплообменник 9, а меньшую часть - в разбрызгиватель 20 испарителя 19.

Охлажденный крепкий раствор из поддона 13 подают в ороситель 18 для орошения

0 поверхностного теплообменника 9, через который пропускают воду, поступающую в ороситель 5 ступени 3 контактного охлаждения газов. В испаритель 19 в это время через разбрызгиватель 20 подают воду, которая,

5 самоиспаряясь при глубокром вакууме, создаваемом вакуумным насосом 23, охлаждается. Из испарителя 19 глубоко охлажденную воду подают в ороситель 6 ступени 4 контактного охлаждения газов. Образующиеся в

0 испарителе 19 пары воды поглощаются в абсорбере 16 крепким раствором с образованием слабого раствора, который подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15. Способ осуществляют следующим об5 разом.

В ступени 3 и 4 контактного охлаждения подают 150000 м3/ч газов с температурой 140° С и после охлаждения и осушки 134550 м3/ч с температурой 20° С отводят в атмос0 феру. В оросители 5 и 6 подают 300735 кг/ч и 53071 кг/ч охлаждающей воды соответственно с температурой 33° С и 7° С.

Из поддона 7 309550 кг/ч нагретой до 60° С воды отводят к теплообменнику 8 по5 требителя тепла, где охлаждают 30° С. В контактный воздухоподогреватель 11 подают 130405 м3/ч воздуха с температурой 20° С, где его нагреваютдо 50° С, увлажняют и с расходом 137500 направляют в топку 1, 3 процессе нагревания воздуха слабый

раствор охлаждают с 100° С до 30° С и повышают концентрацию, так что расход его снижается с 27443 до 18630 кг/ч. В абсорбере 16 концентрация раствора снова снижается при небольшом нагреве до 33° С и передаче тепла воде в поверхностном теплообменнике 9.

Способ утилизации и установка для его реализации позволяют глубоко использовать как физическое тепло уходящих газов, так и тепло паров воды, что повышает экономичность.

Формула изобретения 1. Способ утилизации тепла уходящих газов котельной установки, включающий двуступенчатое контактное охлаждение уходящих газов водой, которую перед первой по ходу газа ступенью охлаждают посредством передачи тепла потребителю, а во вторую ступень подают воду с темпера- турой ниже температуры воды перед первой ступенью, и контактный нагрев подаваемого на горение воздуха греющей средой, циркулирующей по контуру с двухэтапным подогревом, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов, в качестве греющей среды, циркулирующей по контуру, применяют раствор. интенсивно поглощающий водяные пары, на- грев раствора на первом этапе выполняют путем поглощения влаги в вакуумном абсорбере при одновременном дополнительном по- догреае охлаждающей воды перед подачей в первую в первую ступень охлаждения газов путем орошения раствором поверхности нагрева воды, нагрев раствора на втором этапе выполняют уходящими газами прррд контактными ступенями охлаждения последних, а глубокое охлаждение поды перед второй ступенью охлаждения газов выполняют частичным испарением последний в вакуумном абсорбере.

2. Установка для утилизации тепла уходящих газов, содержащая топку с газоходом, снабженным входной и выходной ступенями контактного охлаждения газов с оросителями и поддоном, сообщенными через теплообменник потребителя тепла и поверхностный теплообменник с оросителем входной ступени контактного охлаждения газов с образованием контура циркуляции, контактный воздухоподогреватель с оросителем и поддоном, сообщенными между собой контуром греющей среды через упомянутый поверхностный теплообменник и нагреватель, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов, установка дополнительно содержит вакуумный абсорбер, снабженный поддоном, оросителем и испарителем с разбрызгивателем и сборником воды, разбрызгиватель испарителя подключен к контуру циркуляции перед поверхностным теплообменником, его сборник воды - к оросителю выходной ступени контактного охлаждения газов, а поверхностный теплообменник установлен в абсорбере ниже оросителя, при этом последний подключен к поддону контактного воздухоподогревателя контуром греющей среды, а поддон абсорбера - к упомянутому нагревателю, который размещен в газоходе перед контактными ступенями охлаждения газов.

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретнее к котельным установкам, и позволяет повысить экономичность путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов. Из топки 1 по газоходу 2 уходящие газы подают в ступени 3,4 контактного охлаждения, куда к оросителям 5,6 подводят также воду 3 поверхностного теплообменника (ПТ) 9 и сборника 21 воды испарителя (И) 19 соответственно. К разбрызгивателю 20 и 19 и к ПТ 9, установленным в вакуумном абсорбере (ВА) 16, воду подводят по контуру 10 циркуляции из поддона (П) 7 ступеней 3,4 через теплообменник 8 потребителя тепла. Для нагрева воздуха по контуру 14 греющей среды к оросителю 12 контактного воздухоподогревателя 11 подводят горячий раствор, который из П13 последнего подают к оросителю 18 ВА16-, а из П 17 ВА 16 через нагреватель 15 возвращают затем в контактный воздухоподогреватель 11. Осушка и глубокое охлаждение уходящих газов позволят повысить экономичность. 2 с,п.ф-лы, 1 ил. ч Ё о. 00 00 О ГО 00