Котельная установка Советский патент 1992 года по МПК F22B33/18 F22D1/36 

1

(21)4853146/06 (22) 28.05.90 (46)30.09.92. Бюл. № 36

(71)Украинское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института ВНИПИэнергопром и Институт проблем энергосбережения АН УССР

(72)Л.Г.Семенюк и О.А.Черкасский

(56)1. Авторское свидетельство СССР № 1121537, кл. F22 D 1/36, 1983.

2. Авторское свидетельство СССР № 1177591, кл. F22D 1/36, 1984.

(54) КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

(57)Использование: в промтеплоэнергети- ке, в частности в котельных, работающих на природном газе. Сущность изобретения: установка содержит паровой котел 1, работающий на природном газе, от которого продукты сгорания поступают в контактный экономайзер 10. Охлажденная в контактном воздухоподогревателе 11 вода циркуляци

онного контура подается через ороситель22 в контактную камеру экономайзера 10, где нагревается и стекает в поддон 12. Далее вода и конденсат водяных паров уходящих газов через греющий тракт поверхностного теплообменника 15 поступает двумя потоками на основной ороситель 18 и через водяную рубашку - на дополнительный ороситель 20 воздухоподогревателя 11. В установке предусмотрен подключенный по нагреваемой среде между поверхностным теплообменником 15 и установкой 17 химво- доочистки дополнительный поверхностный нагреватель 16, подсоединенный по греющей среде к циркуляционному тракту котла. Поверхностный теплообменник 15 включен по греющей среде в циркуляционный контур контактных воздухонагревателя 11 и экономайзера 10. Недостающее количество под- питочной воды восполняется подачей сырой водой через поверхностные теплообменник 15 и дополнительный нагреватель 16 в установку 17 химводоочистки. 1 ил.

ел

с

«йПГ

i

о ел о

Jaffa

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных, работающих на природном газе.

Известна котельная установка, содержащая котел, снабженный контактными экономайзером и воздухоподогревателем с оросителями и поддонами, соединенными между собой циркуляционными контуром, а также подогревателем воды 1.

К недостаткам данной установки можно отнести возможность обмерзания патрубка входа воздуха контактного воздухоподогревателя при нагреве наружного воздуха с отрицательными температурами, что снижает живое сечение патрубка и может привести к разрушению воздухоподогревателя.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой котельной является котельная установка, содержащая котел, снабженный контактными экономайзером и воздухоподогревателем с оросителями и поддонами, соединенными между собой циркуляционным контуром, встроенный в контактный экономайзер подогреватель воды, при этом воздухоподогреватель снаб- жен установленной на входе воздуха водяной рубашкой, выход которой соединен с дополнительным оросителем 2.

Недостатком известной установки является невысокая эффективность встроенного в контактный экономайзер подогревателя воды.

В подобных теплообменниках оросительного типа создание развитой поверхности тепло- и массообмена связано со значительным повышением металлоемкости. Более высокая эффективность достигается в контактных насадочных аппаратах с выносным промежуточным теплообменником. В насадочном контактном аппарате развитая поверхность контакта между обменивающимися средами достигается применением дешевой керамической насадки.

Повышенная эффективность выносного водоводяного теплообменника достигается за счет высоких значений коэффициента теплопередачи в таких теплообменниках.

Подключение подогревателя воды к низкопотенциальным потребителям (на- пример, подогрев сырой воды перед химво- доочисткой) обеспечивает подачу воды на встроенный теплообменник с температурой до 20-30° С, что выше температуры воды циркуляционного контура после контактно- го воздухоподогревателя, где эта вода охлаждается до 8-10° С.

Более высокие значения температуры воды, поступающей на встроенный теплообменник, не позволяют глубоко охладить

продукты сгорания в контактном экономайзере.

Целью изобретения является повышение экономичности путем дополнительного снижения температуры охлаждающей воды на входе в экономайзер и утилизации тепла для подогрева исходной воды.

В котельной установке, содержащей контур исходной воды с поверхностным теплообменником и установкой химводоочист- ки, а также котел, в циркуляционный тракт которого включен теплопотребитель, соединенный по нагреваемой среде с сетевым контуром, а в газовоздушный тракт - контактные воздухоподогреватель и экономайзер, поддон которого подключен к линии подпиточной воды и сообщен циркуляционным контуром с оросителем воздухоподогревателя, цель достигается тем, что установка снабжена подключенным по нагреваемой среде между поверхностным теплообменником и установкой химводоо- чистки дополнительным поверхностным нагревателем, подсоединенным по греющей среде к циркуляционному тракту котла, поверхностный теплообменник включен по греющей среде в упомянутый циркуляционный контур контактных теплообменников, а упомянутый контур исходной воды подключен к линии подпиточной воды, при этом последняя соединена с сетевым контуром.

На чертеже изображена котельная установка тепловой электрической станции.

Установка содержит паровой котел 1, в циркуляционный тракт которого включены в качестве теплопотребителей теплофикационная турбина 2, оборудованная конденсатором 3 с градирней 4, и бойлера 5, конденсат из которых через деаэратор 6 попадает в котел 3.

Бойлера 5 соединены по нагреваемой среде с сетевым контуром, включающим подводящую 7 и отводящую 8 линии и потребитель 9 тепла. В газовоздушный тракт котла 1 включены контактные экономайзер 10 и воздухоподогреватель 11. Поддон 12 экономайзера 10 подключен через линию подпиточной воды, в которую включается сборник 13 конденсата и деаэратор 14 подпитки, к отводящей линии 8 потребителя 9 тепла сетевого контура. К линии подпиточной воды подключен контур исходной воды, в который включены нагреваемые тракты поверхностного теплообменника 15 и дополнительного поверхностного нагревателя 16, а также установка 17 химводоочистки.

Поддон 12 экономайзера 10 сообщен циркуляционным контуром контактных теплообменников через греющий тракт поверхностного теплообменника 15 с основным

оросителем 18 и через водяную рубашку 19 с дополнительным оросителем 20 контактного воздухоподогревателя 11. Этим же циркуляционным контуром поддон 21 воздухоподогревателя 11 соединен с оросите- лем 22 контактного экономайзера 10.

Котельная установка работает следующим образом.

Уходящие продукты сгорания котла 1, работающие на природном газе, поступают в контактный экономайзер 10, где при непосредственном контакте с нагреваемой водой в слое керамической насадки охлаждаются и удаляются в дымовую трубу.

Охлажденная вода циркуляционного контура контактных теплообменников через ороситель 22 экономайзера 10 подается на насадку контактной камеры, где она нагревается, и стекает в поддон 12. Из поддона 12 эта вода через греющий тракт поверхностного теплообменника 15, где она частично охлаждается, поступает двумя потоками на основной ороситель 18 и через водяную рубашку 19 на дополнительный ороситель 20 контактного воздухоподогре- вателя 11. В воздухоподогревателе 11 вода при непосредственном контакте в слое керамической насадки с нагреваемым воздухом глубоко охлаждается и стекает в поддон 21, откуда она подается на ороситель 22 контактного экономайзера 10.

Пар из котла 1 по циркуляционному тракту котла поступает к теплопотребителю на теплофикационную турбину 2. Часть пара из теплофиксационных отборов турбины 2 направляется в бойлера 5 и дополнительный поверхностный нагреватель 16. Пар после турбины 2 направляется в конденсатор 3, где он конденсируется за счет охлаждения водой циркуляционного контура гра- дирни 4. Конденсат из бойлеров 5, дополнительного поверхностного нагревателя 16 и конденсатора 3 через деаэратор поступает в котел 1. Нагретая в бойлерах 5 вода сетевого контура направляется по по- дающей линии 7 к потребителю 9 тепла и возвращается по отводящей линии 8 для нагрева в бойлерах 5.

Избытки конденсата водяных паров, об- разующихся при глубоком охлаждении продуктов сгорания в контактном экономайзере 10, удаляются из поддона 12 и направляются по линии подпиточной воды в сборник 13 конденсата и деаэратор 14 подпитки, из ко- торого осуществляется подпитка сетевого

контура в отводящую линию 8 потребителя 9 тепла.

Получаемый из продуктов сгорания конденсата может лишь на 20-30% восполнить потери воды в сетевом контуре, так как часть его расходуется на увлажнение дутьевого воздуха в контактном воздухоподогревателе 11.

Недостающее количество подпиточной воды восполняется путем подачи по контуру исходной воды сырой воды через греющие тракты поверхностного теплообменника 15 и дополнительного поверхностного нагревателя 16 в установку химводоочистки 17 и оттуда в деаэратор 14. Нагреватель 16 устанавливается для возможности поддержания стабильной температуры нагреваемой воды (например, 40 ± 1° С) перед химводоочисткой 17.

Предлагаемая схема котельной установки позволяет снизить расход потребляемого топлива за счет повышения степени утилизации тепла уходящих продуктов сгорания котла в контактном экономайзере благодаря снижению температуры воды перед его водораспределителем достигаемому в контактном воздухоподогревателе.

Формула изобретения

Котельная установка, содержащая контур исходной воды с поверхностным теплообменником и установкой химводоочистки, а также котел, в циркуляционный тракт которого включен теплопотребитель, соединенный по нагреваемой среде с сетевым контуром, а в газовоздушный тракт - контактные воздухоподогреватель и экономайзер, поддон которого подключен к линии подпиточной воды и сообщен циркуляционным контуром с оросителем воздухоподогревателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем дополнительного снижения температуры охлаждающей воды на входе в экономайзер и утилизации тепла для подогрева исходной воды, установка снабжена подключенным по нагреваемой среде между поверхностным теплообменником и установкой химводоочистки дополнительным поверхностным нагревателем, подсоединенным по греющей среде к циркуляционному тракту котла, поверхностный теплообменник включен по греющей среде в упомянутый циркуляционный контур контактных теплообменников, а упомянутый контур исходной воды подключен к линии подпиточной воды, при этом последняя соединена с сетевым контуром.