RU2069291C1 - Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления - Google Patents
Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069291C1 RU2069291C1 SU5026984A RU2069291C1 RU 2069291 C1 RU2069291 C1 RU 2069291C1 SU 5026984 A SU5026984 A SU 5026984A RU 2069291 C1 RU2069291 C1 RU 2069291C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- steam
- power
- superheated steam
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Использование: в теплоэлектроцентралях с энергетическими и водогрейными котлами, например, на тепловых электростанциях. Сущность изобретения: для повышения экономичности энергетического котла 1 и повышения качества сжигания топлива в топке 8 водогрейного котла 3 в поверхностный пароохладитель 5 энергетического котла для охлаждения перегретого пара подают холодный воздух, идущий на горение в топку 8 водогрейного котла 3. Поверхностный пароохладитель 5 энергетического котла 1 расположен в воздухопроводе 4 водогрейного котла 3 между вентилятором 6 и горелками 7. Поверхностный пароохладитель 5 по охлаждаемой среде подключен паропроводами 9 и 11 между входной и выходной ступенью пароперегревателя 2. Регулирование температуры перегретого пара в выходном коллекторе пароперегревателя осуществляется количеством воздуха, проходящего через пароохладитель. Изменение количества воздуха, проходящего через пароохладитель, производят регулирующим шибером 14, установленным на байпасном, помимо пароохладителя, трубопроводе 13. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. , 1 табл.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплоэлектроцентралям с энергетическими и водогрейными котлами, и может быть использовано для регулирования температуры перегретого пара.
При переводе котлов с мазута на природный газ широко применяется способ регулирования температуры перегретого пара путем удаления до 40% поверхности пароперегревателя. Такая мера обеспечивает заметное снижение температуры перегретого пара. Однако способ этот имеет серьезные недостатки.
Во-первых, при переходе котельной установки на мазут температура пара становится настолько низкой, что приводит к резкому снижению экономичности котельных установок, в ряде случаев надежная эксплуатация паровых турбин становится при этом вообще невозможной.
Во-вторых, уменьшение поверхности нагрева приводит к увеличению потери теплоты с уходящими газами вследствие повышенной температуры последних.
В-третьих, металл труб пароперегревателя не избавляется при этом от воздействия повышенных температур продуктов сгорания природного газа. Вследствие этого пароперегреватели с частично вырезанными поверхностями нагрева выходят из строя в несколько раз быстрее, чем обычно.
При переводе на природный газ пылеугольных котлов температура перегретого пара не растет, а наоборот, снижается. В этих случаях широко применяется торкретирование шамотом и огнеупорной массой определенной части экранных поверхностей нагрева.
Указанная мера снижает тепловосприятие топочных экранов и повышает температуру дымовых газов, покидающих топку, что приводит к росту температуры перегретого пара. Торкретирование экранных поверхностей обладает существенным недостатком: при переходе на основное топливо (угольная пыль) температура перегретого пара повышается недопустимо высоко.
Общий недостаток рассмотренных выше способов заключается в следующем.
Изменение температуры перегретого пара в процессе эксплуатации указанными выше способами невозможно, поэтому их применение оправдано при переходе паровых котлов лишь для постоянной работы на природном газе. Указанный недостаток резко снижает ценность рассмотренных способов. Применительно к паровым котлам, работающим на газе в буферном режиме или на переменных нагрузках, рассмотренные способы непригодны вообще [1]
Известен также способ парового регулирования температуры перегретого пара, основанный на применении впрыскивающих пароохладителей. В такие пароохладители обычно вспрыскивается охлаждающая вода в количестве до 8 12% от производительности котельной установки. Регулирование с помощью впрыскивающих пароохладителей обладает малой инерционностью. Время запаздывания не превышает 30 60 с. Впрыскивающие пароохладители просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Однако, этому способу регулирования свойственны серьезные недостатки, которые обусловлены крайне жесткими требованиями к качеству охлаждающей воды. Концентрация примесей в воде не должна заметно превышать концентрацию примесей в паре. Указанное требование привело к тому, что в последние годы находит применение усложненная схема приготовления конденсата в специальных теплообменниках путем охлаждения части пара питательной водой.
Известен также способ парового регулирования температуры перегретого пара, основанный на применении впрыскивающих пароохладителей. В такие пароохладители обычно вспрыскивается охлаждающая вода в количестве до 8 12% от производительности котельной установки. Регулирование с помощью впрыскивающих пароохладителей обладает малой инерционностью. Время запаздывания не превышает 30 60 с. Впрыскивающие пароохладители просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Однако, этому способу регулирования свойственны серьезные недостатки, которые обусловлены крайне жесткими требованиями к качеству охлаждающей воды. Концентрация примесей в воде не должна заметно превышать концентрацию примесей в паре. Указанное требование привело к тому, что в последние годы находит применение усложненная схема приготовления конденсата в специальных теплообменниках путем охлаждения части пара питательной водой.
Применение указанной схемы приводит к повышению температуры уходящих газов. Кроме того, применение впрыскивающего пароохладителя приводит к снижению КПД цикла. Так, при регулировании промежуточного перегрева КПД цикла снижается примерно на 0,16% на каждый процент впрыска (доля впрыскиваемой воды определяется от общего расхода воды на питание котла). По этой причине впрыскивающие пароохладители для регулирования промежуточного перегрева применяются лишь в качестве резервного или аварийного мероприятия [2]
Известна также конструкция, в которой для нагрева сбросного воздуха пылесистемы энергетического котла воздухопровод снабжен теплообменником, подключенным по греющей среде к пароперегревателю котла [3] Описанная конструкция не позволяет регулировать температуру перегретого пара.
Известна также конструкция, в которой для нагрева сбросного воздуха пылесистемы энергетического котла воздухопровод снабжен теплообменником, подключенным по греющей среде к пароперегревателю котла [3] Описанная конструкция не позволяет регулировать температуру перегретого пара.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ динамического воздействия на температуру перегретого пара путем охлаждения его в поверхностных пароохладителях питательной водой. Этот способ имеет достаточно широкий диапазон регулирования, достигающий 40 50oC. Однако такой диапазон обеспечивается при переходе через пароохладитель 40 - 60% питательной воды. Нагретая в пароохладителе вода повышает температуру питательной воды на 20 25oC, что приводит к повышению температуры уходящих газов и снижению экономичности котельной установки. Крупным и серьезным недостатком пароохладителей является ненадежность, которая обусловлена температурными напряжениями в толстостенных деталях корпусов в месте пересечения их трубами с другой температурой среды. Достигающие больших значений и постоянные во времени перепады температур приводят к аварийному выходу из строя пароохладителей. Поверхностные пороохладители дороги в изготовлении и эксплуатации, так как при использовании для охлаждения пара питательной воды требуется дополнительный контроль качества перегретого пара для своевременной фиксации попадания загрязненной воды в паровую полость пароохладителя. Регулирование поверхностных пароохладителей обладает большой инерционностью, достигающей 300-420 с при времени запаздывания 120-180 с [4]
Целью изобретения является повышение экономичности энергетического котла и повышение качества сжигания топлива в водогрейном котле. Указанная цель достигается тем, что в пароохладитель для охлаждения пара подают холодный воздух, идущий на горение в топку водогрейного котла.
Целью изобретения является повышение экономичности энергетического котла и повышение качества сжигания топлива в водогрейном котле. Указанная цель достигается тем, что в пароохладитель для охлаждения пара подают холодный воздух, идущий на горение в топку водогрейного котла.
В котельной установке теплоэлектроцентрали для реализации предлагаемого способа воздухопровод водогрейного котла между вентилятором и горелками содержит пароохладитель, подключенный по охлаждаемой среде между ступенями пароперегревания, причем воздухопровод водогрейного котла снабжен байпасным, помимо пароохладителя, трубопроводом с регулирующим шибером.
О соответствии предложенного технического решения критерию "Существенные отличия" свидетельствуют нижеприведенные сведения, представленные в таблице.
Данные по пп.1 и 2 подтверждают, что техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".
Сущность предложенного способа котельной установки теплоэлектроцентрали и установки для его реализации схематично представлена на чертеже.
Котельная установка теплоэлектроцентрали содержит энергетический котел 1 с многоступенчатым пароперегревателем 2, водогрейный котел 3 с воздухопроводом холодного воздуха 4. Воздухопровод холодного воздуха 4 содержит пароохладитель 5, соединенный с одной стороны с вентилятором 6, с другой через горелки 7 с топкой 8 водогрейного котла.
По охлаждаемой среде вход пароохладителя 5 подключен паропроводом 9 к коллектору 1, входной ступени пароперегревателя, а выход паропроводом 11 к коллектору 12 выходной ступени пароперегревателя. Воздухопровод холодного воздуха 4 снабжен байпасным, помимо пароохладителя 5, тpубопpоводом 13 с регулирующим шибером 14.
Котельная установка теплоэлектроцентрали работает следующим образом. При сжигании в топке энергетического котла 1 расчетного топлива, например мазута, пароохладитель 5 в стационарных режимах работы котла отключен. Поток воздуха, подаваемый вентилятором 6 через горелки 7 в топку 4 водогрейного котла 3, проходит по байпасному трубопроводу 13, минуя поверхность охлаждения пароохладителя 5. Регулирующий шибер 14 в этом случае находится в одном из крайних положений, перекрывая полностью сечение воздухопровода холодного воздуха 4.
При переводе энергетического котла на другое топливо, например, в режим буферного сжигания природного газа, продукты сгорания которого имеют отличные от продуктов сгорания мазута теплообменные характеристики, температура перегретого пара в выходном коллекторе пароперегревателя возрастет сверх нормативных значений. Для поддержания температуры перегретого пара в выходном коллекторе пароперегревателя в заданных пределах, его необходимо охладить. В этом случае во входной ступени пароперегревателя пар паропеpегревается до промежуточной температуры. Затем пар по паропроводу 9 направляется в пароохладитель 5, где он охлаждается, отдав часть тепла воздуху, подаваемому по воздуховоду 4 через горелки 7 в топку 8 водогрейного котла 3. Охлажденный в пароохладителе 5 пар по паропроводу 11 направляют в выходную ступень пароперегревателя энергетического котла 1, где он перегревается до конечной температуры.
Регулирование температуры перегретого пара в выходном коллекторе пароперегревателя осуществляется количеством воздуха, проходящим через пароохладитель 5. Изменение количества воздуха, проходящего через пароохладитель, производится регулирующим шибером 14. При прохождении воздуха через пароохладитель 5 он нагревается. Подогрев воздуха, идущего на горение, способствует улучшению качества горения топлива в топке водогрейного котла.
Claims (3)
1. Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла путем бесконтактного теплообмена с охлаждающим агентом, отличающийся тем, что в качестве охлаждающего агента используют холодный воздух, поступающий на горение в топку водогрейного котла.
2. Котельная установка для регулирования температуры перегретого пара энергетического котла, содержащая энергетический и водогрейный котлы, первый из которых снабжен многоступенчатым пароперегревателем, а второй - воздухопроводом холодного воздуха, подключенным к горелкам и вентилятору своими концами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит пароохладитель, включенный по охлаждаемой среде между ступенями пароперегревателя и расположенный в воздухопроводе между указанными вентилятором и горелками водогрейного котла.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит байпасный воздухопровод с регулирующим шибером, подключенный к основному воздухопроводу до и после пароохладителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026984 RU2069291C1 (ru) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5026984 RU2069291C1 (ru) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2069291C1 true RU2069291C1 (ru) | 1996-11-20 |
Family
ID=21596731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5026984 RU2069291C1 (ru) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069291C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486405C1 (ru) * | 2009-03-24 | 2013-06-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Способ и устройство для регулирования температуры пара для паросиловой установки |
-
1992
- 1992-01-13 RU SU5026984 patent/RU2069291C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Р.Б.Ахмедов и др. "Технология сжигания горючих газов и жидких топлив, Л., "Недра", 1984, с.102-104. 2. В.А.Спейшер и др. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках", М., ГЭИ, 1980, с.208-210. Авторское свидетельство СССР N 1196605, кл. F 22B 33/00, опуб. 1985 г. 4. В.Г.Александров "Вопросы проектирования паровых котлов средней и малой производительности", М., ГЭИ, 1960, с.150. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486405C1 (ru) * | 2009-03-24 | 2013-06-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Способ и устройство для регулирования температуры пара для паросиловой установки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5293841A (en) | Arrangement for utilizing the heat contained in the exhaust gas of a coal-fired boiler | |
KR100248699B1 (ko) | 외부 연소형 발전 시스템으로 열을 공급하는 열 공급장치 및 방법 | |
JP4854422B2 (ja) | 貫流型排熱回収ボイラの制御方法 | |
US3575002A (en) | Combination fossil fuel and superheated steam nuclear power plant | |
CN107388230A (zh) | 一种联合回热*** | |
US7861527B2 (en) | Reheater temperature control | |
JPS6153530B2 (ru) | ||
US5038568A (en) | System for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
JPH0388902A (ja) | 石炭ガス化設備を持ったガス・蒸気タービン複合設備 | |
CN113803706B (zh) | 一种基于热风再循环利用锅炉尾部烟气余热的发电*** | |
CZ289841B6 (cs) | Parní kotel | |
US5435123A (en) | Environmentally acceptable electric energy generation process and plant | |
RU2069291C1 (ru) | Способ регулирования температуры перегретого пара энергетического котла и котельная установка для его осуществления | |
CN105371267B (zh) | 加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用*** | |
EP0325083A1 (en) | System for the production of water vapour with high pressure and temperature levels | |
CN102913892A (zh) | 一种具有再热器的t型锅炉 | |
EP0639254B1 (en) | Method in small-power plant use | |
CN207815351U (zh) | 一种可转换式垃圾焚烧余热锅炉过热器 | |
JPH0729364Y2 (ja) | 独立蒸気過熱器 | |
EP0724683B1 (en) | Integration construction between a steam boiler and a steam turbine and method in preheating of the supply water for a steam turbine | |
CN110056900A (zh) | 一种燃机电厂启动锅炉余热利用*** | |
CN219588926U (zh) | 一种贫煤改烟煤锅炉热一次风降温*** | |
CN216591757U (zh) | 适用高水分低热值生物质燃料的水冷振动排炉*** | |
RU2100619C1 (ru) | Парогазовая установка | |
CN114526473B (zh) | 基于炉水冷却器的深度调峰供热***及热电解耦控制方法 |