Установка для утилизации тепла дымовых газов

 

Использование: теплоэнергетика, химическая и металлургическая промышлености. Сущность изобретения: газоход образован корпусом 1, разделенным перегородкой, выполненной в виде оболочки, на подъемный 2 и опускной 4 каналы. В канале 4 против отверстий сопла оросителя 10 расположены отражатели 11. Оболочка перегородки расположена соосно в корпусе 1. Корпус 1 снабжен рубашкой 5. Рубашка 5 и оболочка перегородки образуют высокотемпературную часть поверхностей нагрева. 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на предприятиях энергетической, химической и металлургической промышленности.

Известна установка для утилизации тепла дымовых газов, содержащая газоход с установленными в нем теплообменником и оросителем с распределительной решеткой, а также трубчатый подогреватель промежуточного теплоносителя, который по трубному пространству включен в контур между насосом и оросителем для снятия тепла с высокотемпературного потока дымовых газов.

Недостатком известной установки является ограничение температуры утилизационного теплоносителя до температуры мокрого термометра дымовых газов, орошаемых предварительно нагретым теплоносителем. Поскольку ороситель с распредели- тельной решеткой установлен над газоходом, энергия напора орошающей жидкости тратится только на распыление жидкости, что не позволяет решить задачу уменьшения аэродинамического сопротивления установки. При наличии в орошающей жидкости взвешенных частиц или большой вязкости орошающей загрязненной жидкости распыл ее через форсуночный ороситель затрудняется из-за возможности забивки сопел, применяемых при форсуночном распыле. Кроме того, загрязнения орошающей жидкости могут забить распределительную решетку.

Известна установка для утилизации тепла дымовых газов, содержащая газоход с установленными в нем утилизационным теплообменником и оросителем, последний из которых состоит из включенных последовательно влагосборника, насоса, теплообменника промежуточного теплоносителя, размещенного напротив утилизационного теплообменника на одинаковом расстоянии от оросителя, сопла которого направлены в противоположную по отношению к теплообменникам сторону. Недостатком такой установки является ограничение температуры утилизационного теплоносителя до температуры мокрого термометра дымовых газов, а также низкая эффективность ее работы.

Наиболее близким техническим решением из известных к изобретению является установка для утилизации тепла дымовых газов, содержащая газоход, поверхности нагрева и ороситель, первый из которых образован корпусом, разделенный перегородкой на опускной и подъемный каналы, вторые выполнены в виде высокотемпературной и низкотемпературной частей, причем ороситель снабжен многоструйным соплом с равномерно распределенными отверстиями, установленным над низкотемпературной частью поверхности нагрева, размещенной в опускном канале газохода.

Недостатком такой установки является пониженная экономичность из-за невозможности получения теплоносителя с температурой выше температуры мокрого термометра, повышенного аэродинамического сопротивления высокотемпературной части поверхности нагрева за счет противотока дымовых газов и орошаемой жидкости и невозможности утилизации тепла запыленных дымовых газов.

Целью изобретения является повышение экономичности установки для утилизации тепла дымовых газов.

В установке для утилизации тепла дымовых газов, содержащей газоход, поверхности нагрева и ороситель, первый из которых образован корпусом, разделенным перегородкой на опускной и подъемный каналы, а вторые выполнены в виде высокотемпературной и низкотемпературной частей, причем ороситель снабжен многоструйным соплом с равномерно распределенными отверстиями, установленными над низкотемпературной частью поверхности нагрева, размещенной в опускном канале газохода, поставленная цель достигается тем, что она дополнительно содержит отражатели, расположенные в опускном канале газохода против отверстий сопла оросителя, а перегородка выполнена в виде оболочки, расположенной соосно в корпусе, снабженном рубашкой, причем высокотемпературная часть поверхностей нагрева образована последней и оболочкой.

На фиг. 1 изображена установка для утилизации тепла дымовых газов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент установки с оросителем.

Установка для утилизации тепла дымовых газов содержит газоход, образованный корпусом 1, разделенным перегородкой на подъемный канал 2, верхний канал 3 и опускной канал 4. Корпус 1 снабжен рубашкой 5, а перегородка выполнена в виде оболочки, образованной наружной поверхностью 6 и внутренней поверхностью 7 нагрева. Поверхности 6 и 7 нагрева обрамляют рубашку 8. Установка содержит также утилизационный теплообменник 9 и ороситель 10. Ороситель 10 снабжен многоструйным соплом с равномерно распределенными отверстиями. Установка содержит также отражатели 11, расположенные в опускном канале 4 газохода против отверстий сопла оросителя 10 на расстоянии наличия сплошной струи. Внутренняя стенка рубашки 5 и наружная поверхность 6 рубашки 8 образует высокотемпературную часть поверхностей нагрева, а теплообменник 9 - низкотемпературную часть поверхностей нагрева, расположенную в опускном канале 4 газохода. Ороситель 10 установлен над низкотемпературной частью поверхностей нагрева. Кроме того, установка содержит патрубок 12 ввода дымовых газов, патрубок 13 вывода дымовых газов и влагосборник 14, последний из которых соединен с оросителем 10 посредством насоса 15.

Установка для утилизации тепла дымовых газов работает следующим образом.

Дымовые газы через патрубок 12 поступают в подъемный канал 2 газохода, где отдают высокотемпературное тепло рубашкам 5 и 8. Выполнение стенок этих рубашек 5 и 8 вертикальными препятствует отложению на них пыли. Далее дымовые газы в канале 3 газохода меняют направление и потом поступают в опускной канал 4 газохода. В канале 4 газохода дымовые газы увлажняются за счет распыления орошающей жидкости оросителем 10 через многоструйное сопло. Высокоскоростные струи орошающей жидкости оказывают эжектирующее действие на поток дымовых газов. Двигающиеся с высокой скоростью капли распыленной жидкости в факеле и в струе захватывают двигающиеся с потоком газов частицы загрязнений и очищают дымовые газы. Увлажненные дымовые газы отдают тепло рубашке 8 и теплообменнику 9. В трубном пространстве теплообменника 9 теплоноситель может нагреться только до температуры, близкой к температуре мокрого термометра дымовых газов, орошаемых промежуточным теплоносителем.

Влага дымовых газов, конденсирующаяся на внутренней поверхности 7 теплообмена рубашки 8 и на трубках утилизацион- ного теплообменника 9, вместе с орошаемой жидкостью стекает по ним, отдавая тепло и очищая их от загрязнений дымовыми газами. Задержанные загрязнения накапливаются во влагосборнике 14, откуда при необходимости удаляются.

Охлажденные и частично очищенные дымовые газы через патрубок 13 вывода дымовых газов выводятся наружу.

Орошающая жидкость, являющаяся одновременно рабочей жидкостью многоструйного сопла, подается из влагосбор- ника 14 посредством насоса 15 к соплам оросителя 10, распыливается при ударе струи об отражатели 11, образуя широкий плоский факел, перекрывающий поперечное сечение впускного канала 4 газохода, и затем, омывая трубки утилизационного теплообменника 9 и внутреннюю поверхность 7 теплообмена рубашки 8, стекает во влагосборник 14.

Выполнение перегородки газохода в виде оболочки с двойными стенками и размещение ее в корпусе 1 с образованием каналов 2,3,4 позволяет разделить поток дымовых газов на два потока - высокотемпературный и увлажненный и одновременно снять тепло дымовых газов c четырех поверхностей нагрева с получением высокопотенциального тепла в виде пара или горячей жидкости, использование которых для хозяйственных и производственных нужд позволяет уменьшить потребление тепла с ТЭЦ, котельных, т. е. экономить топливо и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Выполнение оросителя 10 в виде многоструйного сопла позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление опускного канала 3 газохода. Использование оросителя 10 с отражателями 11 позволяет осуществить орошение загрязненной водой или растворами солей, использовать силу струи орошающей воды для распыления и эжектирования дымовых газов, осуществлять очистку дымовых газов при прохождении их через распыленный факел орошаемой жидкости с распылением, осуществляемым при ударе струи об отражатели 11.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1035330, кл. F 22 B 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1032273, кл. F 22 B 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1670303, кл. F 24 H 1/10, 1988.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ДЫМОВЫХ ГАЗОВ, содержащая газоход, поверхности нагрева и ороситель, первый из которых образован корпусом, разделенным перегородкой на опускной и подъемной каналы, вторые выполнены в виде высокотемпературной и низкотемпературной частей, причем ороситель снабжен многоструйным соплом с равномерно распределенными отверстиями, установленным над низкотемпературной частью поверхности нагрева, размещенной в опускном канале газохода, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит отражатели, расположенные в опускном канале газохода против отверстий сопла оросителя, а перегородка выполнена в виде оболочки, расположенной соосно в корпусе, снабженном рубашкой, причем высокотемпературная часть поверхностей нагрева образована последней и оболочкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3