Способ утилизации тепла продуктов сгорания

 

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано для утилизации тепла вторичных энергоресурсов, в частности, в установках с рекуперацией тепла продуктов сгорания топлива и имеет целью увеличение теплопроизводительности. Для этого термическую регенерацию насыщенного адсорбента в адсорбере 3 или 4 нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода 1 по обводному газоходу 5, осуществляют под разрежением путем эжекции регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных при регенерации паров воды активным потоком, подаваемым по линии 13, а охлаждение смеси ведут на теплообменной поверхности 14 теплообменника 2 циркулирующим по контуру 17 теплоносителем (водой). В качестве активного потока при эжекции регенерирующих продуктов сгорания может быть использован подпиточный поток циркулирующего теплоносителя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Л0 „„1603134

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469301/24-06 (22) 01.08.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (71) Прибалтийский сектор Центрального проектно-конструкторского бюро «Ремстройпроект» (72) А. Л. Шелыгин и Л. А. Шелыгин (53) 621.181 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1200858, кл. F 25 В, опублик. 1967. (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА

ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области энергетики, м. б. использовано для утилизации тепла вторичных энергоресурсов, в частности в установках с рекуперацией тепла продуктов сгорания топлива, и имеет

29 30 (51)5 F 22 В 1/18, F 22 D 1/44, F 25 В 29/00 целью увеличение теплопроизводительности.

Для этого термическую регенерацию насыщенного адсорбента в адсорбере 3 или 4 нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода 1 по обводному газоходу 5, осуществляют под разрежением путем эжекции регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных при регенерации паров воды активным потоком, подаваемым по линии 13, а охлаждение смеси ведут на теплообменной поверхности 14 теплообменника 2 циркулирующим по контуру 17 теплоносителем (водой). В качестве активного потока при эжекции регенерирующих продуктов сгорания м. б. использован подпиточный поток циркулирующего теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1603134

3

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла вторичных энергетических ресурсов, в частности в установках с рекуперацией тепла продуктов сгорания топлива.

Цель изобретения — увеличение теплопроизводительности.

На чертеже представлена схема установки, реализующей способ утилизации тепла.

Установка утилизации тепла продуктов сгорания содержит газоход 1 нагретых продуктов сгорания, подключенный к теплообменнику 2, адсорберы 3 и 4, параллельно подключенные на входе к газоходу 1 посредством обводного газохода 5, а на выходе к дымососу 6. Кроме того, адсорберы 3 и 4 снабжены соответственно патрубками 7 и 8 подвода охлаждения продуктов сгорания и соответственно патрубками 9 и 10 отвода продуктов десорбции, которые подключены к эжектору 11, сообщенному на выходе газоходом 12 с теплообменником 2 и имеющему линию 13 подвода активного потока. В теплообменнике

2 размещены орошаемая теплообменная поверхность 14, подключенная к потребителю тепла (не показан), сепаратор 15 капельной влаги, сборник 16 орошающего теплоносителя (вода), циркулирующего по контуру 17, включающему вентили 18, циркуляционный насос 19, форсунки 20 водораспределителя и трубопровод 21 слива.

Установка содержит также шиберы 22-31 и вентили 32 и ЗЗ.

Способ утилизации тепла продуктов сгорания топлива осуществляют следующим образом.

Нагретые продукты сгорания газообразного топлива по газоходу 1 при открытом положении шибера 30 с температурой порядка 190 С и с влагосодержанием 90

100 г/м направляют в теплообменник 2 на теплообменную поверхность 14, орошаемую водой, подаваемой насосом 19 через форсунки 20. В результате отвода тепла с теплообменной поверхности 14, например, технической водой продукты сгорания охлаждаются до 40 — 60 С. Содержащиеся в них водяные пары частично конденсируются в потоке циркулирующей орошающей воды, сепарируются в сепараторе 15, а охлажденный парогазовый поток с относительной влажностью 100Я через патрубок 7 выводят из теплообменника 2 и при открытом положении шиберов 31 и 22 подают в адсорбер 3. При прохождении потока через слой адсорбента со скоростью порядка 0,2 — 0,3 м/с водяные пары адсорбируются и остаются в слое адсорбента, повышая его температуру до 60 — 80 С, а осушенные до влагосодержания 20 — 30 г/м продукты сгорания дымососом 6 выводят из установки, например для утилизации остаточного тепла по известным техническим решениям.

После достижения состояния динамического насыщения слоя адсорбента в адсорбере 3 по парам воды охлажденные увлажненные продукты сгорания после теплообменника 2 направляют на адсорбер 4, а адсорбер 3 переводят на режим регенерации насыщенного и нагретого до 60—

80 С слоя адсорбента. Для этого шиберы 31 и 22 закрывают, открывают шиберы 25, 26, 29 и открытием вентиля 32 на эжектор 11 подают активный поток, например поток подпиточной воды контура 17 с давлением

2 — 4 ати и температурой 10 — 20 С. В результате эжектирующего воздействия нагретые до 190 С продукты сгорания по обводному газоходу 5 подают через патрубок 7 на насыщенный парами воды слой адсорбента в адсорбере 3, где в условиях разрежения и при тепловом воздействии продуктов сгорания, перемещаемых со скоростью 0,1 — 0,2 м/с, водяные пары десорбируются с поверхности адсорбента и через патрубок 9 адсорбера 3 вместе с регенерирующими продуктами сгорания поступают в камеру смещения эжектора 11. Из эжектора 11 смесь регенерирующих продуктор сгорания десорбированных паров воды и эжектирующей воды по газоходу 12 транспортируют на вход теплообменника 2 при открытом шибере 29. При контакте с эжектнрующей водой регенерирующие продукты сгорания, насыщенные десорбированной влагой, охлаждаются до 60 — 100 С, десорбированная влага из них конденсируется. Смесь насыщенных парами воды пррдуктов сгорания и воды (эжектирующей и сконденсированной) при 60 — 100 С в теплообменнике 2 подают на теплообменную поверхность 14 для нагрева теплоотводящего теплоносителя и орошения поверхности, контактирующей с нагретыми продуктами сгорания, подаваемыми из газохода

1, и регенерирующими продуктами сгорания из газохода 12.

По окончании стадии регенерации адсорбента (при динамическом равновесии содержания паров воды в нагретых продуктах

«сгорания и в порах адсорбента) — при прекращении поступления паров воды из слоя в газовый поток — адсорбер 3 переводят в резерв до окончания стадии насыщения в адсорбере 4. Для этого закрывают вентиль 32 и шиберы 25 и 26. Соотношение продолжительностей стадий насыщения слоя адсорбента водяными парами и регенерации насыщенного слоя адсорбенга составляет 1,8 — 2,5:1.

Избыточную воду, накапливаемую в сборнике 16, отводят в сливной трубопровод

21 для технического использования.

Предлагаемый способ позволяет увеличить теплопроизводительность за счет.использования аккумулированной в слое теплоты адсорбции, снизить расход продуктов сгорания на регенерацию насыщенного адсор16031

5 бента в результате вакуумирования регенерируемого слоя, снизить остаточную емкость адсорбента по парам воды после регенерации, что увеличивает динамическую емкость адсорбента при поглощении паров воды, уменьшить энергетические затраты и потребность воды на орошение теплообменных поверхностей.

Формула изобретения

1. Способ утилизации тепла продуктов сгорания путем последовательного охлаждения их на теплообменной поверхности, орошаемой циркулирующим теплоносителем с частичной конденсацией и сепарацией

34 б паров воды, и адсорбции остаточных паров с последующими термической регенерацией насыщенного адсорбента нагретыми продуктами сгорания и охлаждением последних, отличающийся тем, что, с целью увеличения теплопроизводительности, термическую регенерацию насыщенного адсорбента производят под разрежением путем эжекции регенерирующих продуктов сгорания и десорбированных при регенерации паров воды, охлаждение которых ведут на орошаемой теплообменной поверхности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эжекцию регенерирующнх продуктов сгорания и десорбированных паров воды производят подпиточным потоком циркулирующего теплоносителя.

Составитель А. Булынко

Редактор Н. Горват Техред А. Кравч> к Корректор С. Шевкун

Заказ 3374 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. у л. Гагарина, 101