Устройство для утилизации тепла огнетехнического агрегата Советский патент 1980 года по МПК F01K17/06 F01K25/10 

1

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано, в частности, для утилизации тепла отходящих газов металлургических печей.

Известно устройство для утилизации тепла огнетехнического агрегата, содержащее последовательно соединенные между собой парогенератор, подключенный к агрегату по уходящим газам, силовую установку, конденсатор, питательпый насос п подогреватель 1.

Недостатком этого устройства является то, что оно эффективно лишь при утилизации низкопотенциального тепла, например, тепла пара испарительного охлаждения и неэффективно для утилизации тепла среднего и высокого потенциала. В последнем случае не используется полностью тепло рабочего тела, выходящего из турбины, что приводит к снижению КПД установки.

Кроме того, конденсация выходящего из турбины пара требует больщого количества охлаждающей воды, проходящей через конденсатор, или увеличения его теплообмеиной поверхности, а, следовательно, и габаритов.

Целью изобретения является повыщение экономичности устройства.

Для достижения поставленной цели устройство снабжено воздушным теплообменником, установленным между турбиной и конденсатором и соединенным па входе по воздуху с огнетехническим агрегатом. Па чертеже представлена схема предло5 женного устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные между собой парогенератор 1, подключенный к агрегату 2 но уходящим газам, силовую турбину 3, конденсатор 4,

10 питательный насос 5 и подогреватель 6.

Устройство снабжено воздущньш тепло-., обменником 7, установленным между турбиной 3 и конденсатором 4 и соединенным па выходе по воздуху с огпетехничёским

15 агрегатом 2. Силовой контур устройства включает трубное пространство парогенератора 1, соединенное трубопроводом 8 с входом силовой турбины 3, выход которой трубопроводом 9 соединен с трубным пространством воздущноготеплообменника 7. Трубное пространство воздущного теплообменпика7 связано трубопроводом 10 с трубным пространством воздущного конденсатора 4, которое посредством питательного

25 насоса 5 и трубопровода 11 связано с трубным пространством подогревателя 6 рабочего тела, соединенным, в свою очередь, с помощью трубопровода 12 с трубным пространством парогенератора 1. Первый

30 утилизационный контур включает последовагельно соединенные с помощью участка 13 газоотводящего тракта межтрубные нространства парогенератора 1 и подогревателя 6 рабочего тела, причем вход в межтрубное пространство парогенератора 1 соединен участком 14 газоотводящего тракта с огнетехннческим агрегатом 2, а выход из межтрубного пространства подогревателя 6 рабочего тела соединен участком 15 газоотводящего тракта с атмосферой. Второй Зтилизацнонный контур включает связанные последовательно посредством воздуховода 16 через вентилятор 17 воздушные пространства конденсатора 4 и воздушного теплообменника 7, в свою очередь, соединенного воздуховодом 18 с камерой горения огнетехнического агрегата 2.

Устройство для утилизации тепла огнетехнического агрегата работает следующим образом.

В первом утилизационном контуре отходящие от огнетехничес ого агрегата 2 горячие газы, проходя по участку 14 газоотводящего тракта, поступают в межтрубпое пространство парогенератора 1 и далее по участку 13 газоотводящего тракта- в межтрубное пространство подогревателя

6,после чего по участку 15 газоотводящего тракта удаляются в атмосферу. При этом горячие газы от огнетехнического агрегата 2 отдают свое тепло в парогенераторе 1 и подогревателе 6 рабочему телу силового контура (Фреону), охлаждаясь до температуры, близкой к температуре окружающей среды. В силовом контуре рабочее тело, проходя но трубному рространству парогенератора 1 и поглощая тепло отходящих от огнетехнического агрегата 2 газов, переходит в парообразное состояние. Пар по трубопроводу 8 поступает на турбину 3, в которой он расширяется до определенного давления, производит работу и частично охлаждается. Отработавший в турбине 3 пар подается по трубопроводу 9 в трубное нространство теплообменника

7,где охлаждается, а затем по трубопроводу 10 подается в трубное пространство воздушного конденсатора 4 и конденсируется. Конденсат подается питательным насосом 5 по трубопроводу 11 в трубное пространство подогревателя 6, где происходит предварительный подогрев сконденсированного рабочего тела частично охлажденными в парогенераторе 1 отходящими от огнетехннческого агрегата 2 газами.

Предварительно подогретое рабочее тело поступает из трубного пространства подогревателя 6 по трубопроводу 12 на вход 13 трубное пространство парогенератора 1, и цикл повторяется. Во втором Зтилнзационном контуре воздух прогоняется вент ;лятором 17 через межтрубное иространCTF30 воздушного конденсатора 4, поглощая тепло конденсации паров рабочего тела, и но воздуховоду 16 поступает в межтрубное

пространство теплообменника 7, где дополнительно нагревается рабочим телом, проходящим по его трубному пространству. Нагретый воздух по воздуховоду 18 подается в камеру горения огнетехнического

агрегата 2.

Формула изобретения

Устройство для утилизации тепла огпетехнического агрегата, содержащее носледовательно соединенные между собой парогенератор, подключенный к агрегату по уходящим газам, силовую турбину, конденсатор, питательный насос и подогреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, устройство снабжено воздушным теплообменником, установленным между турбиной н конденсатором и соединенным на выходе по воздуху с огнетехническим агрегатом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Использование вторичных знергоресурсов и охлаждение агрегатов в черной металлургии, М., «Металлургия, 1977, сб. JMb 6, с. И.