Котельная установка

 

Использование: в котлоагрегатах для более полного использования тепла продуктов сгорания. Сущность изобретения: продукты сгорания по параллельным дымоходам поступают в контактный экономайзер 3 и в контактный теплообменный аппарат 5, где происходит их контакт с водой, подаваемой через ороситель 6 и стекающей в поддон 7, образующие с дополнительным оросителем 12 и поддоном 10 контактного воздухоподогревателя циркуляционный контур, охлажденные и насыщенные влагой дымовые газы из теплообменника 5 рециркуляционным вентилятором 8 подаются в топку 1, снижая образование оксидов азота. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) О О (я)ю F 22 В ЗЗ/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

З (21) 4843552/06 (22) 28.06,90 (46) 15.10.92. Бюл, М 38 (71) Межотраслевой научно-технический центр "Экология" .(72) А.И. Сигал, А.В. Примак, Э.П. Волков, О.Ю. Изгорев и В,А. Бойко (56) Сигал И.Я. "Защита воздушного бассейна при сжигании топлива" — Л.: Недра, с.

312, !988.

Авторское свидетельство СССР

bl 1430.671, кл. F 22 В 33/18, 1987. (54) КОТЕЛЬНАЯ VCTAHOBKA (57) Использование: в котлоагрегатах для более полного использования тепла продуктов сгорания. Сущность изобретения: продукты сгорания по параллельным дымоходам поступают в контактный экономайзер 3 и в контактный теплообменный аппарат 5, где происходит их контакт с водой, подаваемой через ороситель 6 и стекающей в поддон 7, образующие с дополнительным оросителем 12 и поддоном 10 контактного воздухоподогревателя циркуляционный контур, охлажденные и насыщенные влагой дымовые газы из теплообменника 5 рециркуляционным вентилятором 8 подаются в топку 1, снижая образование оксидов азота.

1 ил.

1768862

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлоагрегатах, включающих контактный воздухоподогреватель.

Известны котельные установки с рециркуляцией дымовых газов. Недостатком известных котельных установок является недостаточная эффективность снижения образования оксидов азота при малых расходах газов рециркуляции, что приводит к снижению экономичности работы котлоагрегатов.

Наиболее близкой по технической сущности и принятой за прототип является котельная установка, содержащая водяной теплообменник, подключенный нагреваемым трактом к контактному воздухоподогревателю, а греющим — к контактному экономайзеру, установленному вместе с поверхностным подогревателем в тракте дымовых газов котла, а кроме того с целью повышения экономичности путем более полного использования тепла продуктов сгорания и увеличения количества получаемого конденсата, установка дополнительно содержит контактный подогреватель, а контактный экономайзер снабжен предвключенной по газам ступенью, причем контактный подогреватель подключен входом по газу к тракту дымовых газов котла перед поверхностным подогревателем, выходом — к контактному экономайзеру через предвключенную ступень, а по воде — к поверхностному подогревателю с образованием циркуляционного контура.

Известная котельная установка благодаря насыщению дымовых газов водяными парами позволяет без нарушения режима горения в котле получить достаточное для подпитки системы теплоснабжения количество конденсата без использования системы химической очистки воды, однако имеет следующий недостаток.

Известно, что в топке котла при горении топлива образуются вредные для окружающей среды вещества, в число которых входят, в частности, и оксиды азота. Как правило, котельные установки содержат конструктивные элементы, предназначенные для снижения или предотвращения образования оксидов азота, В известной котельной установке такие элементы отсутствуют. что и является основным ее недостатком.

Целью изобретения является повышеwe экономичности путем снижения образования оксидов азота.

Поставленная цель достигается тем, что котельная установка, содержащая контактный воздухоподогреватель с оросителем, 5

35 соединенный воздуховодом горячего воздуха с топкой котла, а также контактный экономайзер, установленный в газоходе, и контактный теплообменный аппарат с водяным и газовым трактами, входной участок последнего из которых подключен к газоходу перед экономайзером, снабжена рециркуляционным вентилятором и дополнительным оросителем, установленным в воздухоподогревателе, последний подключен по греющей среде через дополнительныйй оросител ь к водя ному тракту теплообменного аппарата с образованием циркуляционного контура, а рециркуляционный вентилятор установлен в выходном участке газового тракта теплообменного аппарата, при этом последний подключен к топке котла.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Известно, что к снижению образования оксидов азота приводит подача газов рециркуляции в топочное пространство. Наиболее эффективно снижение образования оксидов азота при коэффициенте рециркуляции г<0,2, где r-отношение объема газов рециркуляции к общему объему газа и воздуха. Однако, при подаче 1 газов рециркуляции КПД котла электростанции для средних условий снижается на 0,02 . Известно также, что совместная подача газов рециркуляции и воды в топочное пространство увеличивает эффект подавления образования оксидов азота. Однако, при одновременной, но раздельной подаче воды и газов рециркуляции наблюдается нарушение аэродинамики факела и возникает необходимость регулирования расхода воды в зависимости от температуры и расхода газов рециркуляции. При нарушении определенного оптимального соотношения эффективность подавления оксидов азота падает, Известно также, что эффективное подавление оксидов азота происходит в том случае, когда влага подается в корень факела. В процессе работы котла режимные параметры (расходы топлива и воздуха, коэффициент избытка воздуха и т.д,) изменяются. При изменении режимных параметров корень факела изменяет свое положение в рабочем пространстве. А вода при этом подается в .одно и то же место топочной камеры. Несовпадение корня факела и области ввода воды приводит к необходимости увеличения расхода воды для эффективного подавления образования оксидов азота и к снижению КПД котлоагрегата в целом.

1768862

10

35

Предлагаемая котельная установка содержит теплообменный аппарат с дополнительным оросителем, в котором происходит частичное охлаждение и насыщение влагой газов рециркуляции, Снижение температуры газов рециркуляции и насыщение их влагой позволяет снизить расход газов рециркуляции при том же эффекте снижение образования оксидов азота, а значит сократить эксплуатационные затраты и повысить экономичность работы котельной установки в целом. Кроме того, снижение температуры газов рециркуляции позволяет испольэовать в качестве побудителя расхода вентилятор, а не дымосос, что также приводит к снижению единовременных и эксплуатационных затрат. Тепло, забираемое водой от газов рециркуляции в теплообменном аппарате, частично возвращается в топочное пространство с воздухом, подогреваемым этой водой в ваздухоподагревателе.

Таким образом, ввод дополнительного оросителя теплообменного аппарата,размещенного в тракте рециркуляционных газов, позволяет снизить образование оксидов азота за счет ввода влаги совместно с газом и повысить экономичность работы котельной установки по сравчению с одновременным, но раздельным вводом влаги и газов рециркуляции.

Нэ чертеже схематично представлена предлагаемая котельная установка, Установка содержит топку 1, соединенную воздухавадом с контактным ваздухаподагревателем 2 и дымоходом с контактным экономайзером 3. Дымоход соединен отводам 4 с входом контактного теплообменного аппарата 5, имеющего араситель 6 и поддон 7. Выход контактного теплообменного аппарата 5 соединен с входом топки 1 газоходом, в котором установлен рециркуляционный вентилятор 8. Ораситель 6 контактного теплообменного аппарата 5 подключен трассой, в которой установлен насос 9, к поддону 10 контактнага воздухоподогревателя 2. Поддон 7 контактного теплообменного аппарата 5 подключен трассой, в которой установлен насос 11 к дополнительному орасителю 12 контактного воздухоподагревателя 2. Для регулирования расходов в трассах воды установлены вентили.

Установка работает следующим образом, В топку 1 из контактного ваздухоподагревателя 2 поступает подогретый воздух и отдельно топливо (нэ чертеже не показано).

Продукты сгорания через дымоход поступают в контактный эканомайзер 3. Часть продуктов сгорания через отвод 4 поступает на вход контактного теплообменного аппарата

5, в котором происходит их контакт с водой, подаваемой через ороситель 6 и стекающей после контакта с газами рециркуляции в поддон 7. За счет контакта с водой газы рециркуляции частично охлаждаются и насыщаются влагой. Охлажденные и насыщенные влагой газы рециркуляции рециркуляцианным вентилятором 8 подаются на вход топки 1. В ороситель 6 контактного теплообменного аппарата 5 холодная вода поступает под действием насоса 9 из по;,дана 10 контактного воздухаподогревателя 2. Из поддона 7 контактного теплообменного аппарата 5 горячая вода пад действием насоса 11 поступает на дополнительный ороситель 12 контактного воздухоподогревателя 2, в котором отдает часть тепла нагреваемому воздуху. Расходы воды через ороситель 6 и 12 регулируются вентилями, установленными в соответствующих трассах. Охлажденные и насыщенные влагой в контактном теплообменном аппарате

5 газы рециркуляции,попадая в топку 1, снижают образование оксидов азота, а возврат части тепла. отбираемога от газов рециркуляции в контактном теплоабмен нам аппарате, нагреваемаму воздуху в контактном ваздухопадагревателе повышает экономичность котельной установки, Формула изобретения

Котельная установка, содержащая контактный воздухападогреватель с оросителем, соединенный воздуховодам горячего воздуха с топкой котла, а также контактный экономайзер, установленный в газоходе, и контактный теплообменный аппарат с водяным и газовым трактами, входной участок последнего из которых подключен к газоходу перед экономайзерам, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения образования оксидов азота, ана снабжена рецир.:ляцианным вентилятором и дополнительным арасителем, установленным в воздухоподогревэтеле, последний подключен по греющей среде через дополнительный ораситель к водяному тракту теплообменного аппарата с образованием циркуляционнаго контура, а циркуляционный вентилятор установлен в выходном участке газового тракта теплообменного аппарата, при этом последний подключен к топке котла.