Способ работы судовой паровой котельной установки Советский патент 1980 года по МПК F22B1/00 

Изобретение относится к области reirло9нерг«тики, а именно, к судовым энергетическим установкам., Известен способ работы судовой паровой котельной установки, содержащий niaраллелЬно включенные котел-утилизаТор и вспомогательный котел, заключающийся в том, что при увеличении нагрузки одиночно работающего котла-утилизатора с понижением давления пара в нем производят снижение температуры воды, подаваемой в хвостовые поверхности нагрева утилизатора. При этом давление пара во вспомогательном котле независит от режима работы котла-утилизатора l . Недостатком данного способа является низкая экономичность установки. Известен другой способ работы судовой паровой котельной установки, содержащей параллельно включенные котелутилизатор и вспомогательный котеп, зак лючающийся в том, что при увеличении нагрузки давление пара в общей магистрали поддерживают постоянным, опрепепяемым давлением во вспомогательном котле, путем увеличения рархода топлива во вспомогательном котле 2 . . Данный способ является Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком такого способа является неполное использование тепла в котлеутилизаторе и, как следствие, низкая экономичность установки. Цель нас гоящего изобретения заключается в повышении экономичности установки. Это достигается тем, что давление пара снижают до значения, соответствующего минимально допустимой температуре газов за котлом-утилизатором или воды на входе в его хвостовые поверхности нагрева, но не ниже минимального давления, определяемого условиями надежной работы потребителей. На фиг. 1 представлен график измене.ния1 давления пара, вырабатываемого котельной установкой, в зависимости от ее паропрЬизводи тельное ти; . 2.1йана схема судовой паровой котельной усТаной ки, в которой реализуется даннь1Й способ На графике (4яг. 1 ) линия 1 npferiставпяёт собой ха|расГ1Ё(рисййП«сукбтпй- тиШШтбра При й-ей&Шейных условиях под lWeiTefiM;ТК йёму; М HHli судна с грузом, а линия 2 - П{эи пла вании судна в балШйТё; т.е. Пр1И меньиЗем копйчестбе тёпиа, п одвейенного к котлу-утилизатору. Точки ,А и В соответ fSjjnSf ttHHane Myдарению П При обычном способе yifiSaMJieHtfii уста; вовкой; Гс гучаеТ пичей fl ailieWtire Wepi i когло-угйпизаторе сии 8са15Тй придостижёНИи заданного значения (например давления настройки, регулятора давления вспомогательного котла) Поддерживают неизменным путем-сжигаНИИ тоттква во 1вспомвгательном котле. ак, например, при плаваний судна с гру з6К tiprt утбёличёниИ нагрузки котельной установки давление пара, снижают до точк А вдоль линии 1 до точки Ti и затем по 3 до точки F и поддерживают посa iaSSiSSSiW sKeiii--llS ft;f 1 й ёжйгания1Ч51ггпМЖа IBO вспо V M enraTehbHOM котле. СобГвётеГвённО, при плавании судна в балласте рабо№ уётаНбвки характеризуется пинией-ВСЕ. Длина отрезков СЕ иСР определяется про : йЗводитепьнрстью вспомогательного кот rta при давлении, соответствующем линии 3.- - ..л:..,;.„..,;,...,-;--., При предлагаемом способе работы в - епуч(ае увеличения нанрузки котла-утили«-t- , Q-Bii ныхп6требй ёпШ йрёйёлах,допускают $Ш5Гё1Гйе ёго до Шачекйя; опредбпяемого успрвиями обеспечения надежной работы хвостовой поверхности нагрева. Натра(кё Нижнее значение давления по условиям надежной работы потребитедей обоз начено линией 4. Надежная работа Koi па-утийизатора ойределяется значением - lP€Mпe fypы racSoB наГ (Где-из Него ил )aTypy воды йа входе в востовые поверхности нагрева. Минййаг н6 допусти мые значения указанныхвеличин опреде 11яются условиями прё дбтёрйщешя низкотемпературной коорозии. При предлагаем способе работы котельной установки путе йепосредственного контроля указанйьтх величин работают при наивыгоднейше Ьавлений пара. Например, при плавлении с гру §51й ТЁ; ейуЧаё: увеличения нагрузкй котла дШускают пара в нем (ffia гра 4мке процессу сосэтвеЙ вУёт Ътрезок AG- линии 1). Давление в точке G

717488 характеризуется достиже:нием минимальтю допустимого значения температуры газов на выходе ий котла-утилизатора или Температуры воды на входе в хвостовую поверхность нагрева котла. При неизменных условиях обогрева котла-утилизатора в случае дальнейшего увеличения нагрузки котельной установки, давление пард- g-jjRj} поддйр йваетсй пс)стоянным и равнымдавлению в точке путём сжигани я топлива во вспомогательном котле (пиния GH). Если минимально допустимое даБленйё,ойределяёмое условиями надежной работы котла-утилизатора ниже линии 4 и находится, например, в точке увеличении нагрузки снижециё давления пара в нем прекращают по достижений минимально допустимого аначения давления, определяёмогр условиями надежной работы потребителей (точки К на графике), и в дальнейшем при неизменных условиях обогрева котлаутилизатора поддерживают постоянным Путём подключения под . нагрузку вспомогательного котла и сжигания в нем необходимого количества топлива (ли ния KL ). . . ,, В случае изменений условий обогрева котла-уТилизатора отыскивают новое значёние оптимального давления пара, которое определяют как наименьшее давление в нужных потребителям пределах, при котором достигается минимально допустимая темЬература газов на выходе из котпа плит жидкости на входе в хвостовую ,-. поверхность нагрева. Так Например, если при плавании судна в балласте минималь- но допустимая температура газов на выХоДе из котла достигается при нагрузке, соответствующей на графике точке М, то при дальнейшем ее увеличении; поддерживают в устайоёке давление пара равным давлеетго в точке М путем сжи.гания необходимого количества топлива в топке С1томЬт тельного котла. Как и в случае ппаванйя судна в грузом, снижение давlieimfe пира ограничивают условиями надежной работы потребителей (линия 4 на графике). Рассмотрим принцип работы судовой пфоЪой котельной установки (фиг.2) по данному способу. Циркуляциоййым насосом 1 вода из сёпаратбра naipa котла-утилизатора 2 йаправляется к экономайзеру 3 и затем к испарителю 4, где она догревается до сЪсТояЙ1я насыщения и частично испаряется за cqef Iftetifta газов, подводимых к котлу. Из испарителя 4 пароводяная

смесь поступает в сепаратор пара 2, где происходит отделение пара от воды. В сосгав установки входит вспомогательный котел 5, в котором получают пар путем сжигания топлива.в форсунке 6. Из Ьёпаратора пара 2 и вспомогательного котла 5 пар по трубопроводу 7 поступает к потребителям. Регулятор 8 изменяет подачу тся1лива к форсунке котла в зависимости от сигналов, поступаюпшх от датчика

давления пара в барабане вспомогательного котла 9, датчика температуры газов за котлом 10 и воды на входе в экономайзер 11.

При работе котельной установки на. малых нагрузках температура воды, поступающей в хвостовую поверхность котпаутилизатора, а также температура газов на выходе из котла поддерживается выше минимально-допустимых значений. На этом режиме во вспомогательном котле 5 поддерживают минимально-допустимое давление пара, определяемое усповцями надежной работы потребителей. Ко.теп готов к немедленному включению под нагрузку при этом давлении.

При увеличении нагрузки котельной установки давление пара в котле-утилизаторе снижают, что приводит к увеличению паропроизводительности и уменьшению температуры газов на выходе из котла и воды, поступающей в хвостовую поверхность нагрева. При достижении любым из этих параметров, контролируемых датчиками 10 и 11, минимально-допусти МОго значения, снижение давления пара прекращают путем подачи через регулятор 8 к форсунке 6 необходимого количества топлй1ва. Если в процессе снижения дав ления пара в котле-утилизаторе не будет достигнуто минимально-допустимое значение указанных параметров, то вспомогательный котел подключают под нагрузку при минимально-допустимом давления, определяемом условиями надежной работы потребителей. Совместную работу двух котлов будут осуществлять при этом давлении до тех, пор, пока значение температуры газов за котлом-утилизатором или температура воды на входе в хвостовую поверхность котла-утилизатора будут выш минимально-допустимого значения.

Рассмотренный способ позволяет повысить эффективность судовой паровой к6гельной установки при совместной работе вспомогательного и утилизационного котлов при обеспечении высокого уровня надежности установки в целом.

формула изобретения

Способ рабо1ы судовой паровой котельной установки, содержащей параллельно включенные котел-утилизатор выхлопных газов двигателя и вспомогательнь1й котел, заключающийся в том, что при увеличении нагрузки котла-утилизатора снижают давление пара в установке до определенного значения, которое поддерживают постоянным при включении в работу вспомогательного котла, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, давление пара снижают до значения, соответствующего минимально допустимой температуре газов за котлом-утилизатором или воды на входе в етхз хвостовые поверхности нагрева, но не ниже минимального давления, определяемого условиями надежной работы потребителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии N 1076541, кл. F 4 А, Д967.

2.Журнал Судостроение, № 10, 1968, с. 22 (прототип).

«I

nв| pfutftffumel.ffocm ycmffne ifu, Z5//r