RU2011114C1

RU2011114C1 - Set for recovery of heat of flue gases

Info

Publication number: RU2011114C1
Authority: RU
Inventors: Ида Николаевна Дзалаева
Original assignee: Ида Николаевна Дзалаева
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: gas duct is formed by housing divided into ascending passage 2 and descending passage 4 by partition made in form of envelope. Reflectors 11 are located in passage 4 opposite holes of nozzle of sprinkler 10. Envelope of partition is located coaxially in housing 1. Housing 1 is provided with jacket 5. Jacket 5 and envelope of partition form high-temperature portion of heating surface. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на предприятиях энергетической, химической и металлургической промышленности. The invention relates to a power system and can be used in enterprises of the energy, chemical and metallurgical industries.

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. A known installation for utilization of flue gas heat, comprising a gas duct with a heat exchanger and an irrigator with a distribution grid installed in it, as well as a tubular heater of an intermediate heat carrier, which is connected through the pipe space between the pump and the irrigation agent to remove heat from the high temperature flue gas stream.

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. A disadvantage of the known installation is the limitation of the temperature of the utilization coolant to the temperature of the wet flue gas thermometer irrigated with a preheated coolant. Since the sprinkler with a distribution grid is installed above the gas duct, the energy of the pressure of the irrigating liquid is spent only on spraying the liquid, which does not allow solving the problem of reducing the aerodynamic drag of the installation. In the presence of suspended particles in the irrigation liquid or high viscosity of the irrigated contaminated liquid, it is difficult to spray it through the nozzle irrigation due to the possibility of clogging the nozzles used in the nozzle spray. In addition, contamination of the irrigation fluid can clog the distribution grid.

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. A known installation for the recovery of flue gas heat, comprising a gas duct with a recovery heat exchanger and an irrigation agent installed in it, the last of which consists of a sequential moisture collector, a pump, an intermediate heat exchanger heat exchanger located opposite the utilization heat exchanger at the same distance from the irrigator, whose nozzles are directed in the opposite direction relative to the heat exchangers side. The disadvantage of this installation is the limitation of the temperature of the recovery coolant to the temperature of the wet flue gas thermometer, as well as its low efficiency.

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. The closest technical solution known to the invention is a flue gas heat recovery apparatus comprising a gas duct, heating surfaces and a sprinkler, the first of which is formed by a housing divided by a partition into the lower and the lifting channels, the second are made in the form of high-temperature and low-temperature parts, and the irrigation is equipped with a multi-jet nozzle with uniformly distributed openings mounted above the low-temperature part of the heating surface located in the lower channel of the duct.

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. The disadvantage of this installation is the reduced efficiency due to the impossibility of obtaining a coolant with a temperature higher than the temperature of the wet thermometer, the increased aerodynamic resistance of the high-temperature part of the heating surface due to the backflow of flue gases and irrigated liquid, and the inability to recover heat from dusty flue gases.

Целью изобретения является повышение экономичности установки для утилизации тепла дымовых газов. The aim of the invention is to increase the efficiency of the installation for heat recovery of flue gases.

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. In the installation for heat recovery of flue gases containing a flue, heating surfaces and a sprinkler, the first of which is formed by a housing divided by a partition into a lower and a lifting channel, and the second is made in the form of high-temperature and low-temperature parts, and the sprinkler is equipped with a multi-jet nozzle with evenly distributed openings, installed above the low-temperature part of the heating surface located in the lower channel of the gas duct, the goal is achieved in that it further comprises a reflection Ateliers located in the lowering channel of the gas duct against the holes of the sprinkler nozzle, and the partition is made in the form of a shell located coaxially in a housing equipped with a jacket, and the high-temperature part of the heating surfaces is formed by the latter and the shell.

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. In FIG. 1 shows a plant for recovering heat from flue gases; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - a fragment of the installation with a sprinkler.

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. A flue gas heat recovery apparatus comprises a gas duct formed by a housing 1 divided by a partition into a lifting channel 2, an upper channel 3 and a lowering channel 4. The housing 1 is provided with a jacket 5, and the partition is made in the form of a shell formed by the outer surface 6 and the inner heating surface 7 . The heating surfaces 6 and 7 frame the jacket 8. The installation also includes a waste heat exchanger 9 and a sprinkler 10. The sprinkler 10 is equipped with a multi-jet nozzle with uniformly distributed openings. The installation also contains reflectors 11 located in the lowering channel 4 of the gas duct against the holes of the nozzle of the sprinkler 10 at a distance of the presence of a continuous stream. The inner wall of the jacket 5 and the outer surface 6 of the jacket 8 forms the high-temperature part of the heating surfaces, and the heat exchanger 9 forms the low-temperature part of the heating surfaces located in the lower channel 4 of the duct. Sprinkler 10 is installed above the low-temperature part of the heating surfaces. In addition, the installation comprises a flue gas inlet pipe 12, a flue gas outlet pipe 13 and a moisture collector 14, the last of which is connected to the sprinkler 10 by means of a pump 15.

Установка для утилизации тепла дымовых газов работает следующим образом. Installation for heat recovery of flue gases is as follows.

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. Flue gases through the pipe 12 enter the riser channel 2 of the gas duct, where they give high-temperature heat to the shirts 5 and 8. The vertical walls of these shirts 5 and 8 prevent the deposition of dust on them. Next, the flue gases in the channel 3 of the duct change direction and then enter the lowering channel 4 of the duct. In the channel 4 of the duct, the flue gases are humidified by spraying the irrigation fluid with the sprinkler 10 through a multi-jet nozzle. High-speed jets of irrigation fluid have an ejective effect on the flue gas stream. Drops of atomized liquid moving at a high speed in a torch and in a jet capture particles of contaminants moving with a gas stream and purify flue gases. Humidified flue gases give heat to the jacket 8 and heat exchanger 9. In the pipe space of the heat exchanger 9, the heat carrier can only heat up to a temperature close to the temperature of the wet flue gas thermometer irrigated with an intermediate heat carrier.

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. Moisture of the flue gases condensing on the inner surface 7 of the heat exchange of the jacket 8 and on the tubes of the heat exchanger 9, together with the irrigated liquid, flows down them, giving off heat and purifying them from flue gas pollution. Delayed contaminants accumulate in the moisture collector 14, from where they are removed if necessary.

Охлажденные и частично очищенные дымовые газы через патрубок 13 вывода дымовых газов выводятся наружу. Cooled and partially purified flue gases are discharged through the flue gas outlet pipe 13.

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. Irrigating liquid, which is simultaneously the working fluid of a multi-jet nozzle, is supplied from the moisture collector 14 by means of a pump 15 to the nozzles of the sprinkler 10, is sprayed upon impact of the jet against the reflectors 11, forming a wide flat torch overlapping the cross section of the inlet channel 4 of the gas duct, and then washing the tubes utilization heat exchanger 9 and the inner surface 7 of the heat transfer jacket 8, drains into the moisture collector 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. The execution of the flue wall in the form of a shell with double walls and its placement in the housing 1 with the formation of channels 2,3,4 allows you to divide the flue gas stream into two streams - high temperature and humidified and at the same time remove the flue gas heat from four heating surfaces to produce high potential heat in in the form of steam or hot liquid, the use of which for household and industrial needs can reduce heat consumption from thermal power plants, boiler houses, that is, save fuel and reduce environmental pollution dy.

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. The implementation of the sprinkler 10 in the form of a multi-jet nozzle can reduce the aerodynamic drag of the lower channel 3 of the duct. The use of an irrigator 10 with reflectors 11 allows irrigation with contaminated water or salt solutions, using the force of the irrigation water jet to spray and eject flue gases, and purifying the flue gases when they pass through an atomized jet of irrigated liquid with atomization carried out when the jet hits the reflectors 11.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1035330, кл. F 22 B 1/18, 1982. (56) Copyright certificate of the USSR N 1035330, cl. F 22 B 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1032273, кл. F 22 B 1/18, 1982. USSR author's certificate N 1032273, cl. F 22 B 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1670303, кл. F 24 H 1/10, 1988. USSR author's certificate N 1670303, cl. F 24 H 1/10, 1988.

Claims

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. INSTALLATION FOR DISPOSAL OF HEAT OF SMOKE GASES, containing a gas duct, heating surfaces and a sprinkler, the first of which is formed by a body divided by a partition into a lower and a lifting channel, the second is made in the form of a high-temperature and low-temperature parts, and the sprinkler is equipped with a multi-jet nozzle with uniformly distributed openings, low-temperature part of the heating surface located in the lower channel of the gas duct, characterized in that, in order to increase efficiency, it additionally with erzhit reflectors disposed in the gas flue channel standpipe against sprinkler nozzle openings, and the partition is formed as a shell disposed coaxially in a housing equipped with a jacket, wherein the high-temperature part of the heating surfaces is formed by the latter and the shell.