Установка для утилизации тепла и очисткиуходящих газов котла c топкой
Патент 827883
Авторы
Установка для утилизации тепла и очисткиуходящих газов котла c топкой
Иллюстрации
Реферат
(и) 827883
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.10.75 (21) 2186001/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл. »
F 22 В 1/18
F 01 К 25/14 (53) УДК 621.181.62 (088.8) (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители
Ю. И. Ротштейн и В. Л. Бродский
Харьковское отделение Всесоюзного государственн ордена Ленина и ордена Октябрьской Революци проектного института «Теплоэлектропроект» и Харьк филиал Проектно-технологического института
«Энергомонтажпроект» т (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА
И ОЧИСТКИ УХОДЯЩИХ ГАЗОВ КОТЛА С ТОПКОЙ
Государственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и в районных отопительных котельных.
Известна установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством, содержащая короб уходящих газов с поддоном, имеющим патрубок для отвода серной кислоты, и установленный в коробе теплообменник, подключенный к потребителю (1,).
Недостатком такой установки для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла является пониженная экономичность.
Цель — повышение экономичности установки для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла.
Это достигается тем, что установка снабжена замкнутым контуром для циркуляции низкокппящей жидкости с последовательно соединенными по ходу последней турбиной, конденсатором с подводящей и отводящей линиями охладителя и насосом, а теплообменник включен в упомянутый контур между последним и турбиной. Кроме того, установка снабжена трубопроводом рециркуляции с дросселем, испарителем и компрессором, подключенным со стороны последнего к конденсатору, а с другой стороны — к замкнутому контуру между насосом н конденсатором. Подводящая и отводящая линии охладителя конденсатора через запорную арматуру соединены с замкнутым контуром соответственно между насосом и теплообменником, а также между
1о последним и турбиной. Подводящая линия охладителя конденсатора подключена че рез дополнительный вентилятор к источни ку воздуха, а отводящая соединена с горе. лочным устройством топки котла. Уста15 новка также снабжена калорифером, включенным в отводящую линию охладителя конденсатора перед горелочным устройством топки котла.
На фиг. 1 схематично изображен первый вариант установки; на фиг. 2 — второй вариант установки.
Установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством (нс показаны), содержит короб 1 уходящих газов с поддоном, имеющим патрубок 2 для отвода серной кислоты, и установленный в коробе 1 теплообменннк 3, подключенный к потребителю. Установка снабжена замк827883
25 зо
65 нутым контуром для циркуляции низкокипящсй жидкости с последовательно соединенными по ходу последней утилизационной турбиной 4, конденсатором 5 с подводящей и отводящей линиями соответственно 6 и 7 охладителя и насосом 8. Теплообменник 3 включен в упомянутый контур между насосом 8 и турбиной 4.
Установка снабжена также трубопроводом 9 рециркуляции с дросселем 10, испарителем 11 и компрессором 12, подключенным со стороны последнего к конденсатору
5, а с другой стороны — к замкнутому контуру между насосом 8 и конденсатором 5.
В первом варианте выполнения установки (фиг. 1) подводящая и отводящая линии соответственно б и 7 охладителя конденсатора 5 через запорную арматуру 13 соединены трубопроводами 14 и 15 с замкнутым, контуром. Причем трубопровод 14 соединяет линию 6 с замкнутым контуром в зоне между насосом 8 и теплообменником 3, а трубопровод 15 — между теплообменником 3 и турбиной 4. В другом варианте выполнения установки (фиг. 2) подводящая линия б охладителя конденсатора 5 одключена через дополнительный вентилятор 16 к источнику воздуха, а отводящая линия 7 соединена с горелочным устройством топки котла.
При этом установка может быть снабжена калорифером 17, включенным в отводящую линию 7 охладителя конденсатора 5 перед горелочным устройством топки котла.
Короб 1, выполненный из антикоррозионного материала, соединен с дымовой трубой 18, перед которой в коробе 1 имеется кислотовлагоотделитель 19.
Работает установка следующим образом.
Уходящие дымовые газы, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, передают тепло низкокипящей жидкости в теплообменнике 3. Генерируемый в теплообменникс 3 пар направляется по замкнутому контуру в турбину 4, за счет чего вырабатывается электроэнергия. Отработанный в турбине 4 пар направляется в конденсатор
5, где конденсируется охладителем, который поступает в конденсатор 5 по линии 6 и отводится из него по линии 7. В качестве охладителя может быть использован основной конденсат главной турбины или подпиточная вода горячего водоснабжения. При этом происходит возврат тепла в цикл или тепловому потребителю.
Для высокоэффективного получения холода для конденционирования воздуха и технологического потребления низкокипящая жидкость может частично направляться по трубопроводу 9 через дроссель 10 в испаритель 11, в котором циркулирует холодильный агент, отдающий тепло низкокипящей жидкости. Из испарителя 11 компрессором 12 низкокипящая жидкость возвращается в конденсатор 5, при этом тепло охлаждающего агента и тепловой эквивалент механической работы компрессора 12 передаются охладителю конденсатора 5, т. е. тепло возвращается в цикл или тепловому потребителю.
При сжигании в котлах сернистых топлив и охлаждении уходящих дымовых газов значительно ниже точки росы происходит растворение SOq и SO3 в конденсирующихся водяных парах. Процесс растворения SOg и $0З в воде и образование серной кислоты происходит с выделением тепла от химической реакции, которое дополнительно передается низкокипящей жидкости, циркулирующей в теплообменнике 3.
Образовавшаяся серная и сернистая кислоты, стекая по поверхностям теплообменника 3, короба 1 и дымовой трубы 18, а также уловленные в кислотовлагоотделителе 19 попадают через патрубки 2 в специальную емкость (не показана) для полезного использования.
Отвод кислот снижает выбросы SO и
$ОЗ в атмосферу.
При останове турбины 4 по каким-либо причинам на продолжительное время может производиться переключение охладителя конденсатора 5 арматурой 13 на трубопроводы 14 и 15 и теплообменник 3 для возможности работы установки в утилизационном режиме. Возможно постоянное применение установки для утилизации тепла без выработки электроэнергии.
В этом случае установка также позволяет получать упомянутые кислоты и снижать выбросы SOq u SOq через дымовую трубу 18.
В районах с низкой среднегодовой температурой целесообразно использовать вариант установки, изображенный на фиг. 2. В этом варианте в качестве охладителя конденсатора 5 используется воздух, который от вентилятора 16 направляется в конденсатор 5, в котором снижает давление и тем самым увеличивает адиабатический перепад, срабатываемый в турбине 4. Нагретый в конденсаторе 5 воздух направляется в котел. При этом, если установка работает в составе ТЭС, то воздух предварительно направляется в колорифер 17.
Предлагаемая конструкция значительно повышает экономичность установки для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла.
Формула изобрстения
1. Установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством, содержащая короб уходящих газов с поддоном, имеющим патрубок для отвода серной
827883 кислоты, и установленный в коробе теплообменник, подключенный к потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена замкнутым контуром для циркуляции низко кипящей жидкости с последовательно соединенными по ходу последней турбиной, конденсатором с подводящей и отводящей линиями охладителя и насосом, а теплообменник включен в упомянутый контур между последним и турбиной.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена трубопроводом рециркуляции с дросселем, испарителем и компрессором, подключенным со стороны последнего к конденсатору, а с другой стороны — к замкнутому контуру между насосом и конденсатором.
3. Установка по пп. 1 и 2, отл ич а ющ а я с я тем, что подводящая и отводящая линии охладителя конденсатора через запорную арматуру соединены с замкнутым контуром соответственно между насосом и теплообменником, а также между послед5 ним и турбиной.
4. Установка по пп. 1 и 2, отличающ а я с я тем, что подводящая линия охладителя конденсатора подключена через дополнительный вентилятор к источнику
10 воздуха, а отводящая соединена с горелочным устройством топки котла.
5. Установка по пп. 1, 2 и 4, отл ича юща яся тем, что она снабжена колорифером, включенным в отводящую линию
1г охладителя конденсатора перед горелочным устройством топки котла.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Амелин A. Г. Технология серной кислоты. М., «Химия», 1971, с. 311, р. 10 — 7.
827883
Составитель Л. Андреев
Редактор Т. Глазова
Техред А. Камышиикова
Корректоры: А. Галахова и Е. Хмелева
Типография, пр. Сапунова, Z
Заказ 1009/14 Изд, № 338 Тираж 469 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5