Утилизационная котельная установка и способ ее работы

 

Изобретение м.б. использовано в нефтеперерабатывающей и химической отраслях промьшшенности. Цель изобретения - повьшение эффективности утилизации тепла и надежности установки при нестабильном режиме подвода и отвода тепла. Экономайзер (Э) 3 и испаритель 4 подключены к барабану (Б) 5с образованием циркуляционного контура (ЦК) 6. К Б 5 через Э 3 подключены питательный трубопровод 7 и дополнительные ЦК 8 и 9 с нагревателями 10 и 11. Перед нагревателем 11 по ходу потока последовательно включены потребитель 12 тепла и подогреватель 13 хийочищенной воды, причем между последними ЦК 9 дополнительно подключен к трубопроводу 7. Питательная вода подается через 3 3 Б 5 с по,цдержанием к последнем заданного уровня расхдда, превышающего сумму расходов ее с паром из испарителя и с продувкой котлаутилизатора 2. Уровень в Б 5 поддерживают изменением расхода воды через ЦК 9. Подача питательной воды в Б 5 параллельными потоками через Э 3 с.постоянным расходом и в смеси с котловой водой через ЦК 9 по сигналу изменения уровня позволяет глубоко охлаждать дымовые газы. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„„SU„„ 1469244 цд 4. Р 22 В 33/18 (21) 4136898/24-06 (22) 22. 10. 86 (46) 30. 03.89. Бюл. № 12 (71) Башкирский государственный институт по проектированию предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (72) И.Я.Иванов (53) 621.181 7(088.8) (56) Патент США ¹ 3106192, кл. 122-7, опублик. 1963.

Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н.

Парогенераторы промышленных предприятий. " М.: Энергия, 1978, с. 224, рис. 16-8 ° (54) УТИЛИЗАЦИОННАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ (57) Изобретение м.б. использовано в нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности утилизации тепла и надежности установки при нестабильном режиме подвода и отвода тепла. Экономайзер (Э) 3 и испаритель 4 подключены к барабану (Б) 5 с образованием циркуляционного контура (ЦК) 6. К Б 5 через

Э 3 подключены питательный трубопровод 7 и дополнительные ЦК 8 и 9 с нагревателями 10 и 11. Перед нагревателем 11 по ходу потока последовательно включены потребитель 12 тепла и подогреватель 13 химочищенной воды, причем между последними ЦК 9 дополнительно подключен к трубопроводу 7. Питательная вода подается через Э 3 Б 5 с поддержанием нпоследнем заданного уровня расхода, превышающего сумму расходов ее с паром из испарителя и с продувкой котлаутилизатора 2. Уровень в Б 5 поддерживают изменением расхода воды через ЦК 9. Подача питательной воды в Б 5 параллельными потоками через

Э 3 с постоянным расходом и в смеси с котловой водой через ЦК 9 па сигналу изменения уровня позволяет глубоко охлаждать дымовые газы.

2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1469244

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения пара и горячей воды в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промьппленности.

Бель изобретения — повышение эффективности утилизации тепла и надежности при нестабильном режиме подвода и отвода тепла. 10

На фиг. 1 представлена принципиальная схема котельной установки,,на фиг. 2 — график изменения температур дымовых газов и водопаровой среды. 15

Утилизационная котельная установка содержит установленные в газоходе

1 котла-утилизатора 2 экономайзер 3 и испаритель 4, соединенный с барабаном 5 с образованием циркуляционного 20 контура 6, подключенного через экономайзер 3 к питательному трубопроводу 7, и дополнительные циркуляционные контуры 8 и 9, также подключен.ные к барабану 5 и снабженные нагре- 25 вателями 10 и 11 соответственно, причем в циркуляционный контур 9 перед нагревателем 11 по ходу потока последовательно включены потребитель 12 тепла и подогреватель 13 химочищенной воды, между последними указанный контур 9 подключен к питательному трубопроводу 7 через регулирующий клапан 14. K нагревателям 10 и 11 подкЛючены линии 15 и 16 подвода теплоносителя, к подогревателю 13 — линия 17 химочищенной воды, сообщенная через деаэратор 18 и насос 19 к питательным трубопроводам 7, снабженным регулятором 20 расхода. КРоме то-4О го, установка снабжена циркуляционным насосом 21, а циркуляционный контур 9 " регулятором 22 температуры.

Котловую воду из барабана 5 циркуляционным насосом 21 подают в циркуляционные контуры 6, 8 и 9, обогреваемые газами и теплоносителем, где воду частично испаряют и пароводяную смесь возвращают в барабан.для отделения пара от воды. Поток котловой воды, подаваемый в циркуляционный

50 контур 9, через регулятор 22 охлаждают в потребителе 12 тепла, после чего смешивают с частью питательной воды, подаваемой насосом 19 из деаэра. 55 тора 18 через регулирующий клапан 14, которым поддерживают заданный уровень в барабане 5. Смесь охлажденной циркулирующей котловой и питательной воды дополнительно охлаждают в подогревателе 13 химочищенной воды, подаваемой в деаэратор 18, а затем нагревают теплоносителем в нагревателе 11 до температуры насыщения и частично испаряют. Подача предварительно охлажденной смеси котловой и питательной воды в нагреватель 11 обеспечивает глубокое охлаждение теплоносителя, дает возможность использования низкопотенциальных энергоресурсов. Пароводяную смесь вводят в барабан 5 для отделения пара от воды. Остальную часть питательной воды насосом 19 подают в барабан 5 котла-утилизатора 2 через регулятор

20 расхода и экономайзер 3, обогреваемый дымовыми газами.

Для повышения эффективности работы экономайзера 3 и всей утилизационной котельной .установки питательную воду подают в экономайзер 3 в коли,честве, превышающем выработку пара и потери с продувкой в циркуляционном контуре 6, обогреваемом дымовыми газами. С увеличением количества питательной воды, подаваемой в экономайзер 3, повышается эффективность использования тепла дымовых газов, так как при этом больше тепла передается питательной воде при нагреве до температуры насыщения. Однако температура охлажденных газов не должна быть ниже температуры точки росы во избежание коррозии металла. !

Кроме того, питательную воду подают в барабан 5 через циркуляционный контур 9 совмесрно с циркулирующей котловой водой для обеспечения надежности работы нагревателя 11 при нестабильном pezame потребления или подвода тепла в контур 9. Например, при отключении одного или нескольких, вентиляторов, подающих воздух в потребитель 12 тепла, или при повышении температуры или количества (или и то, и другое вместе) теплоносителя, увеличивается парообразование на выходе из нагревателя 11. При подаче части питательной воды через циркуляционный контур 9 доля парообразования будет значительно ниже, так как часть тепла расходуется на. нагрев и частичное испарение питательной воды, количество которой увеличивается с увеличением парообразования в контуре 9 ввиду того, что регулирующим

1469244 клапаном 14 поддерживают заданный уровень в барабане 5.

Количество питательной воды, подаваемой в циркуляционный контур

9, выбирают таким, чтобы при нарушении технологического режима потребления или подвода тепла парообразование в контуре 9 не превысило 251, обычно регламентируемых в котельной технике для предотвращения отложения солей на поверхностях нагрева.

Пример. В циркуляционном контуре 6, обогреваемом дымовыми газами, испаряют 11 т/ч воды, а в контуре 8, обогреваемом горячими нефтепродуктами, — 25 т/ч. В качестве потребителя 12 тепла используют два воздухонагревателя мощностью 2 х х 2 0Гкал/ч, мощность подогревателя

13 химочищенной воды 2, 0 Гкал/ч.

Тепловая нагрузка нагревателя 118,0 Гкал/ч, т.е. превышает суммарную тепловую нагрузку потребителя 12 тепла и подогревателя 13 химочищен- 25 ной воды на 2 Гкал/ч. Разницу в тепловосприятии используют на частичное испарение воды. Через экономайзер

3 подают 25 т/ч воды, т.е. примерно в 2,0 раза больше, чем требуется по балансу на выработку пара и компенсацию потерь с продувкой в циркуляционном контуре 6. Этого количества ,воды достаточно для охлаждения дымо-. вых газов до экономически целесообI о 35 разной температуры 220 С. Через циркуляционный контур 9 подают 15 т/ч питательной воды. Доля пара на выходе из нагревателя 11 циркуляционного контура 9 при нормальном режиме сос- 40 тавляет 5Х, При нарушении технологического режима потребления или подвода тепла, например при отключении одного из подогревателей 12 воздуха, количество воды, подаваемой в контур от подогревателей 12 воздуха, уменьшится в 2 раза. Однако благодаря подаче питательной воды в циркуляционный контур 9 по сигналу от изменения уровня воды в ..барабане 5, количество подаваемой в контур 9 питательной воды возрастает на величину дополнительного парообразования, так как с увеличением парообразования уровень в барабане будет снижать55 ся, в результате парообразование на выходе из нагревателя 11 возрастает до 187. вместо 337. при отсутствии подачи питательной воды в циркуляционный контур 9. На фиг. 2 линия АБВГД показывает зависимость температуры дымовых газов в котле. Линия аб показывает изменение температуры пара в паронагревателе («a фиг. 1 пароперегреватель условно не показан); бв — в испарительном контуре 6, вг — в экономайэере 3 при подаче в него питательной воды в количестве, равном производительности циркуляционного контура 6 и потерям с продувкой при нагреве воды от начальной температуры (точка г) до тем пературы насыщения (точка в). При

I этом используется в r ккал/ч тепла. Температура уходящих газов отвечает состоянию, обозначенному точкой r.

Линии вд и ВД показывают изменение температуры дымовых газов и питательной воды при подаче ее в экономайзер 3 в количестве, превышающем в 2 раза паропроизводительность циркуляционного контура 6, обогреваемого газами. При этом обеспечивается снижение температуры дымовых газов до значения, отвечающего точке Д.

Утилизационная котельная установка позволяет полнее использовать отходящее тепло теплоносителей.

Кроме того, подача питательной воды в барабан 5 параллельными потоками — через экономайзер 3 с постоянньм расходом и в смеси с котловой водой через циркуляционный контур 9 по сигналу изменения уровня, позволяет глубоко охлаждать дымовые газы и повысить эксплуатационную надежность работы установки.

Формула и э о б р е т е н и я

1. Утилизационная котельная установка, содержащая установленные в газоходе котла-утилизатора экономайзер и испаритель, соединенный с барабаном с образованием циркуляционного контура, подключенного через экономайзер к питательному,трубопроводу, и по меньшей мере один дополнительный циркуляционный контур, также подключенный к барабану и снабженный нагревателем, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла и надежности при нестабильном режиме подвода и отвода тепла, по

yl

О t л 3 Ф 5 8 7 8 3

Фца. Я

Составитель Ю,Нестеров

Техред N,Äèäûê Корректор М.Демчик

Редактор N.Àíäðóøåíêî

Заказ 1342/41 Тираж 381 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 14б9244 6 меньшей мере в один иэ дополнитель- уровня, отвода пара из испарителя ных циркуляционных контуров перед и продувки. котла-утилиэатора, о тнагревателем по хоДУ потока Дополни- л „ ч а ю шийся тем что

У У тельно последовательно включены пот целью повышения эффективности утили5 зации тепла и надежности, одновременпричем между послед но осуществляют. подачу питательной ними Указанный контУР Дополнительно воды по меньшей мере в один дополподключен к питательному трубопроводу. нительный циркуляционныи контур с

2. Способ Работы Утилизационной 10 поддержанием постоянного расхода котельнои установки путем создания воды через экономайэер, превышающеЦиркУлЯЦии в основном и по меньшей го сумму расходов ее с паром из исмеРе в оДном Дололннтельном ЦиркУлЯ- парителя и с продувкой котла-утилиционных контурах, подачи питательной затора, а уровень в барабане поддервоДы чеРез экономайзеР в барабан а 15 живают изменением расхода воды через поДДержанием в нослеДнем эаДанного дополнительный циркуляционный контур.