Котельная установка Советский патент 1992 года по МПК F22D1/36 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть применено для получения пресной воды с использованием сырой минерализованной воды низкопотенциальным теплом отработанных дымовых газов и снижения генерации вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с отработанными дымовыми газами.

Известна газоконтактная установка, содержащая котел, контактный теплообменник, поверхностный конденсатор, позволяющая нагревать и опреснять минерализованную воду.

Недостатком этой установки является отсутствие возможности снижения генерации вредных веществ, кроме того для нагрева и опреснения минерализованной воды

температура уходящих газов существенно превышает общепринятую для энергетических и водогрейных котлов, что снижает экономичность работы последних.

Наиболее близкой по технической сущ- ности к предлагаемой является котельная установка, содержащая котел с подключенным к нему по дутьевому воздуху контактным воздухоподогревателем с орошающим устройством, а по дымовым газам к двухсту- пенчатому контактному водоподогревате- лю, первая ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к источнику сырой воды, а вторая ступень выполнена с замкнутым контуром рециркуляции проме- жуточного теплоносителя, включенным в греющий тракт поверхностного теплообменника потребителя, и подключенным к линии отвода избытка теплоносителя.

Недостатком такой установки является предподогрев сырой (минерализованной) воды в поверхностном теплообменнике, что за счет теплопередающей стенки снижает температуру нагрева воды и, как следствие, снижает количество испаряемой воды в кон- тактном воздухоподогревателе и выход конденсата (пресной воды).

Целью изобретения является повышение экономичности котельной установки за счет увеличения количества получаемого конденсата.

Поставленная цель достигается тем, что первая ступень контактного водоподогре- вателя на выходе нагреваемой среды подключена к орошающему устройству воздухоподогревателя.

Известна котельная установка, в которой тракт выхода нагреваемой среды из контактного водоподогревателя подключен к орошаемому устройству воздухоподогре- вателя. Однако в этой схеме используется одноступенчатый водоподогреватель, где происходит разбавление сырой (минерализованной) воды конденсатом из дымовых газов. Разбавленная сырая вода поступает в орошающее устройство воздухоподогревателя и на его выходе также остается минерализованной. Таким образом, ни в одном из подогревателей не получается выхода пресной воды (конденсата).

В предлагаемой котельной установке подключение первой ступени контактного водоподогревателя на выходе нагреваемой воды к орошаемому устройству воздухоподогревателя позволяет повысить ее эконо- мичность за счет увеличения количества получаемого конденсата и снизить генерацию вредных веществ в топке котла.

На чертеже схематично изображена предлагаемая котельная установка.

Котельная установка содержит котел 1 с подключенным к нему по тракту дутьевого воздуха 2 контактным воздухоподогревателем 3 с орошающим устройством 4, двухступенчатый контактный водоподогреватель 5, первая ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к тракту сырой воды 6, а на выходе нагретой среды трактом 7 с орошающим устройством 4 воздухоподогревателя 3. Вторая ступень водоподогревателя 5 выполнена с замкнутым контуром рециркуляции промежуточного теплоносителя 8 через поверхностный теплообменник потребителя 9 и поверхностный теплообменник предподогрева сырой воды 10. Имеется тракт отвода избытка теплоносителя (конденсата) 11, который может подключаться либо до теплообменников 9, 10 либо после них.

Котельная установка работает следующим образом.

Продукты сгорания котла 1 поступают в первую по ходу газов ступень контактного водоподогревателя 5, где охлаждаются сырой (минерализованной) водой до температуры, превышающей на несколько градусов начало конденсации. Охлажденные дымовые газы поступают во вторую по ходу ды- мовых газов ступень контактного водоподогревателя 5, где происходит их дальнейшее охлаждение пресной (деминерализованной) водой, при этом осуществляется конденсация водяных паров, при этом осуществляется конденсация водяных паров содержащихся в дымовых газах. Отработанные дымовые газы после контактного водоподогревателя 5 выбрасываются в атмосферу.

Сырая вода (холодная или теплая сбросная после конденсаторов, маслоохладителей или других устройств) предподогревается в поверхностном теплообменнике 10 промежуточным теплоносителем (пресной водой), циркулирующим по замкнутому контуру 8 и по тракту сырой воды 6 поступает в первую по ходу дымовых газов ступень водоподогревателя 5, где подогревается дымовыми газами вплоть до температуры мокрого термометра и далее по выходному тракту нагретой среды 7 подается к орошающим устройствам 4 контактного воздухоподогревателя 3. Здесь под действием дутьевого воздуха происходит охлаждение сырой (минерализованной) воды и ее частичное испарение. Образовавшийся концентрированный рассол выводится из воздухоподогревателя 3 в дренаж.

Дутьевой воздух, проходя контактный воздухоподогреватель 3, нагревается и увлажняется и по тракту дутьевого воздуха 2 направляется в котел 1, из которого продукты сгорания с содержащимися в них водяными парами (из дутьевого воздуха и топлива) подаются в контактный водоподогреватель 5,

Промежуточный теплоноситель (пресная вода) вместе с конденсатом (обессо- ленной водой) подогревается во второй ступени контактного водоподогревателя 5 вплоть до температуры мокрого термометра и выводится в контур рециркуляции промежуточного теплоносителя 8. Нагретая вода проходит через поверхностный теплообменник потребителя 9 и поверхностный теплообменник предпо- догрева сырой воды 10, где охлаждается и возвращается по замкнутому контуру рециркуляции 8 на вход второй ступени контактного водоподогревателя 5. Образовавшийся конденсат, выделяющийся из продуктов сгорания после их глубокого охлаждения во второй ступени контактного водоподогревателя 5, используется на технологические нужды (подпитка системы теплоснабжения, восполнение потерь питательной воды котла и т. д.) и выводится из цикла рассматриваемой установки по трак- ту отвода избытка теплоносителя (конденсата) 11.

Подключение выхода сырой (минерализованной) воды, подогретой до температуры мокрого термометра в контактном водоподогревателе, к орошающему устройству контактного воздухоподогревателя позволяет нагреть и увлажнить дутьевой воздух и тем самым за счет повышения парциального давления водяных паров в дымо- вых газах поднять температуру мокрого термометра и, как следствие, увеличить количество используемой воды, т. е. повысить экономичность установки за счет увеличения количества конденсата. Введение в топку котла увлажненного дутьевого воздуха снижает температуру горения и, как следствие, способствует уменьшению генерации оксида азота.

Использование предлагаемой котельной установки позволяет нагреть и дополнительно получить пресную воду (конденсат) из сырой (минерализованной), а также уменьшить выброс вредных веществ в окружающую среду за счет снижения генерации оксидов азота при увлажнении дутьевого воздуха и промывки дымовых газов водой.

Формула изобретения Котельная установка, содержащая котел с подключенным к нему по дутьевому воздуху контактным воздухоподогревателем с орошающим устройством, а по дымовым газам - к двухступенчатому контактному водоподогревателю, первая ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к источнику сырой воды, а вторая ступень выполнена с замкнутым контуром рециркуляции промежуточного теплоносителя, включенным в греющий тракт поверхностного теплообменника потребителя, и снабженным линией отвода избытка теплоносителя, отличающаяся тем, что с целью повышения экономичности за счет увеличения количества получаемого конденсата, первая ступень контактного водоподогревателя на выходе нагреваемой среды подключена к упомянутому орошающему устройству воздухоподогревателя.

Использование: изобретение относится к теплотехнике и может быть применено для получения пресной воды с использованием сырой минерализованной воды низкопотенциальным теплом отработанных дымовых газов. Сущность изобретения: сырая вода подогревается в поверхностном теплообменнике 10 промежуточным теплоносителем (пресной водой), циркулирующим по замкнутому контуру 8, и по тракту 6 сырой воды поступает в первую по ходу дымовых газов ступень водоподогревателя 5, где подогревается дымовыми газами и по выходному тракту 7 подается к орошающим устройствам 4 контактного воздухоподогревателя 3, в котором происходит охлаждение и частичное испарение сырой воды, нагрев и увлажнение дутьевого воздуха, подаваемого впоследствии по тракту 2 в котел 1. Продукты сгорания из котла с водяными парами подаются в контактный водоподогре- ватель 5. Промежуточный теплоноситель (пресная вода) вместе с конденсатом (обессоленная вода) подогревается во второй ступени контактного водоподогревателя 5 и выводится в контур 8 рециркуляции. Нагретая вода проходит через поверхностные теплообменники 9 и 10 потребителя и подогрева сырой воды, где охлаждается и возвращается в контур 8 рециркуляции. Образовавшийся конденсат выводится из цикла по тракту 11. Изобретение позволяет нагреть и дополнительно получить пресную воду (конденсат) из сырой (минерализованной) воды и уменьшить выброс вредных веществ (окислов азота) путем увлажнения воздуха и промывки выбрасываемых в атмосферу дымовых газов. 1 ил. СП С vi со со 00 N