SU1733841A1 - Boiler - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к теплотехнике и может быть применено дл  получени  пресной воды с использованием сырой минерализованной воды низкопотенциальным теплом отработанных дымовых газов. Сущность изобретени : сыра  вода подогреваетс  в поверхностном теплообменнике 10 промежуточным теплоносителем (пресной водой), циркулирующим по замкнутому контуру 8, и по тракту 6 сырой воды поступает в первую по ходу дымовых газов ступень водоподогревател  5, где подогреваетс  дымовыми газами и по выходному тракту 7 подаетс  к орошающим устройствам 4 контактного воздухоподогревател  3, в котором происходит охлаждение и частичное испарение сырой воды, нагрев и увлажнение дутьевого воздуха, подаваемого впоследствии по тракту 2 в котел 1. Продукты сгорани  из котла с вод ными парами подаютс  в контактный водоподогре- ватель 5. Промежуточный теплоноситель (пресна  вода) вместе с конденсатом (обессоленна  вода) подогреваетс  во второй ступени контактного водоподогревател  5 и выводитс  в контур 8 рециркул ции. Нагрета  вода проходит через поверхностные теплообменники 9 и 10 потребител  и подогрева сырой воды, где охлаждаетс  и возвращаетс  в контур 8 рециркул ции. Образовавшийс  конденсат выводитс  из цикла по тракту 11. Изобретение позвол ет нагреть и дополнительно получить пресную воду (конденсат) из сырой (минерализованной ) воды и уменьшить выброс вредных веществ (окислов азота) путем увлажнени  воздуха и промывки выбрасываемых в атмосферу дымовых газов. 1 ил. СП С vi со со 00 NUse: The invention relates to heat engineering and can be applied to produce fresh water using raw saline water with low-grade heat of waste flue gases. SUMMARY OF THE INVENTION: Cheese water is heated in a surface heat exchanger 10 by an intermediate heat carrier (fresh water) circulating in a closed loop 8, and through the path 6 raw water enters the first stage of the flue gas through the flue gas, where it is heated by flue gases and is fed through the outlet path 7 to irrigation 4 contact air heater 3, in which cooling and partial evaporation of raw water takes place, heating and moistening of the blast air subsequently supplied via path 2 to the boiler 1. Combustion products from the boiler with water vapor are supplied to the contact water heater 5. Intermediate heat carrier (fresh water) together with condensate (demineralized water) is heated in the second stage of the contact water heater 5 and output to recirculation circuit 8. The heated water passes through the surface heat exchangers 9 and 10 of the consumer and preheating the raw water, where it is cooled and returned to the recirculation loop 8. The condensate formed is removed from the cycle through line 11. The invention allows heating and additionally obtaining fresh water (condensate) from raw (saline) water and reducing the emission of harmful substances (nitrogen oxides) by humidifying the air and flushing the flue gases emitted into the atmosphere. 1 il. SP C vi with co 00 N

Description

Изобретение относитс  к теплотехнике и может быть применено дл  получени  пресной воды с использованием сырой минерализованной воды низкопотенциальным теплом отработанных дымовых газов и снижени  генерации вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу с отработанными дымовыми газами .The invention relates to heat engineering and can be applied to obtain fresh water using raw saline water with low-grade heat of exhaust flue gases and reducing the generation of harmful substances emitted into the atmosphere with exhaust flue gases.

Известна газоконтактна  установка, содержаща  котел, контактный теплообменник, поверхностный конденсатор, позвол юща  нагревать и опресн ть минерализованную воду.A gas-contact installation is known, comprising a boiler, a contact heat exchanger, a surface condenser, which allows to heat and desalinate the saline water.

Недостатком этой установки  вл етс  отсутствие возможности снижени  генерации вредных веществ, кроме того дл  нагрева и опреснени  минерализованной водыThe disadvantage of this installation is the inability to reduce the generation of harmful substances, in addition to heat and desalination of saline water.

температура уход щих газов существенно превышает общеприн тую дл  энергетических и водогрейных котлов, что снижает экономичность работы последних.The temperature of flue gases is much higher than that common for power and hot water boilers, which reduces the efficiency of the latter.

Наиболее близкой по технической сущ- ности к предлагаемой  вл етс  котельна  установка, содержаща  котел с подключенным к нему по дутьевому воздуху контактным воздухоподогревателем с орошающим устройством, а по дымовым газам к двухсту- пенчатому контактному водоподогревате- лю, перва  ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к источнику сырой воды, а втора  ступень выполнена с замкнутым контуром рециркул ции проме- жуточного теплоносител , включенным в греющий тракт поверхностного теплообменника потребител , и подключенным к линии отвода избытка теплоносител .The closest in technical essence to the present invention is a boiler installation containing a boiler with a contact air preheater connected to it by blowing air with an irrigation device, and through flue gases to a two-stage contact water preheater, the first stage of which is connected at the input of the heated medium to the source of raw water, and the second stage is made with a closed recirculation circuit of the intermediate heat carrier included in the heating path of the surface heat exchanger of the consumer, and to the line of withdrawal of excess coolant.

Недостатком такой установки  вл етс  предподогрев сырой (минерализованной) воды в поверхностном теплообменнике, что за счет теплопередающей стенки снижает температуру нагрева воды и, как следствие, снижает количество испар емой воды в кон- тактном воздухоподогревателе и выход конденсата (пресной воды).The disadvantage of this installation is the preheating of raw (saline) water in the surface heat exchanger, which, due to the heat transfer wall, reduces the water heating temperature and, as a result, reduces the amount of evaporated water in the contact air preheater and condensate (fresh water).

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности котельной установки за счет увеличени  количества получаемого конденсата.The aim of the invention is to increase the efficiency of the boiler plant by increasing the amount of condensate produced.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что перва  ступень контактного водоподогре- вател  на выходе нагреваемой среды подключена к орошающему устройству воздухоподогревател .The goal is achieved by the fact that the first stage of the contact water preheater at the outlet of the heated medium is connected to the irrigation device of the air preheater.

Известна котельна  установка, в которой тракт выхода нагреваемой среды из контактного водоподогревател  подключен к орошаемому устройству воздухоподогре- вател . Однако в этой схеме используетс  одноступенчатый водоподогреватель, где происходит разбавление сырой (минерализованной ) воды конденсатом из дымовых газов. Разбавленна  сыра  вода поступает в орошающее устройство воздухоподогревател  и на его выходе также остаетс  минерализованной . Таким образом, ни в одном из подогревателей не получаетс  выхода пресной воды (конденсата).A boiler installation is known in which the outlet path of the heated medium from the contact water heater is connected to the irrigated device of the air preheater. However, this scheme uses a single-stage water heater, where the raw (saline) water is diluted with condensate from flue gases. The diluted cheese water enters the air preheater irrigation device and remains mineralized at its outlet. Thus, none of the heaters produces fresh water (condensate).

В предлагаемой котельной установке подключение первой ступени контактного водоподогревател  на выходе нагреваемой воды к орошаемому устройству воздухоподогревател  позвол ет повысить ее эконо- мичность за счет увеличени  количества получаемого конденсата и снизить генерацию вредных веществ в топке котла.In the proposed boiler plant, connecting the first stage of the contact water heater at the outlet of the heated water to the irrigated device of the air heater improves its cost-effectiveness by increasing the amount of condensate produced and reducing the generation of harmful substances in the boiler furnace.

На чертеже схематично изображена предлагаема  котельна  установка. The drawing shows schematically the proposed boiler plant.

Котельна  установка содержит котел 1 с подключенным к нему по тракту дутьевого воздуха 2 контактным воздухоподогревателем 3 с орошающим устройством 4, двухступенчатый контактный водоподогреватель 5, перва  ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к тракту сырой воды 6, а на выходе нагретой среды трактом 7 с орошающим устройством 4 воздухоподогревател  3. Втора  ступень водоподогревател  5 выполнена с замкнутым контуром рециркул ции промежуточного теплоносител  8 через поверхностный теплообменник потребител  9 и поверхностный теплообменник предподогрева сырой воды 10. Имеетс  тракт отвода избытка теплоносител  (конденсата) 11, который может подключатьс  либо до теплообменников 9, 10 либо после них.The boiler plant contains a boiler 1 with a contact air heater 3 with an irrigation device 4 connected to it via a blast air path, a two-stage contact water heater 5, the first stage of which is connected at the input of the heated medium to the raw water path 6, and at the outlet of the heated medium tract 7 with irrigation device 4 air heater 3. The second stage of the water heater 5 is made with a closed recirculation circuit of the intermediate coolant 8 through the surface heat exchanger of the consumer 9 and the surface A raw water preheating heat exchanger 10 is available. There is a drain pipe for excess heat transfer medium (condensate) 11, which can be connected either to the heat exchangers 9, 10 or after them.

Котельна  установка работает следующим образом.Boiler installation works as follows.

Продукты сгорани  котла 1 поступают в первую по ходу газов ступень контактного водоподогревател  5, где охлаждаютс  сырой (минерализованной) водой до температуры , превышающей на несколько градусов начало конденсации. Охлажденные дымовые газы поступают во вторую по ходу ды- мовых газов ступень контактного водоподогревател  5, где происходит их дальнейшее охлаждение пресной (деминерализованной ) водой, при этом осуществл етс  конденсаци  вод ных паров, при этом осуществл етс  конденсаци  вод ных паров содержащихс  в дымовых газах. Отработанные дымовые газы после контактного водоподогревател  5 выбрасываютс  в атмосферу .Combustion products of the boiler 1 enter the first stage of the contact water heater 5 along the gases, where they are cooled with raw (mineralized) water to a temperature exceeding the onset of condensation by several degrees. The cooled flue gases enter the second stage of the contact water heater 5 along the flue gases, where they are further cooled with fresh (demineralized) water, and the water vapor condenses, while the water vapor contained in the flue gases condenses. Exhaust flue gases after the contact water heater 5 are emitted into the atmosphere.

Сыра  вода (холодна  или тепла  сбросна  после конденсаторов, маслоохладителей или других устройств) предподогреваетс  в поверхностном теплообменнике 10 промежуточным теплоносителем (пресной водой), циркулирующим по замкнутому контуру 8 и по тракту сырой воды 6 поступает в первую по ходу дымовых газов ступень водоподогревател  5, где подогреваетс  дымовыми газами вплоть до температуры мокрого термометра и далее по выходному тракту нагретой среды 7 подаетс  к орошающим устройствам 4 контактного воздухоподогревател  3. Здесь под действием дутьевого воздуха происходит охлаждение сырой (минерализованной) воды и ее частичное испарение. Образовавшийс  концентрированный рассол выводитс  из воздухоподогревател  3 в дренаж.Raw water (cold or waste heat after condensers, oil coolers or other devices) is preheated in the surface heat exchanger 10 by an intermediate heat carrier (fresh water) circulating in a closed loop 8 and through the raw water path 6 enters the water heater stage 5 along the flue gas, where is heated by flue gases up to the temperature of the wet thermometer and further along the output path of the heated medium 7 is supplied to the irrigation devices 4 of the contact air heater 3. Here, under the action m blown air cooling raw water (saline) and its partial evaporation. The resulting concentrated brine is withdrawn from the air preheater 3 to the drain.

Дутьевой воздух, проход  контактный воздухоподогреватель 3, нагреваетс  и увлажн етс  и по тракту дутьевого воздуха 2 направл етс  в котел 1, из которого продукты сгорани  с содержащимис  в них вод ными парами (из дутьевого воздуха и топлива) подаютс  в контактный водоподогреватель 5,The blast air, the passage of the contact air heater 3, is heated and humidified and along the path of the blast air 2 is directed to the boiler 1, from which the combustion products with the water vapor contained in them (from the blast air and fuel) are fed to the contact water heater 5,

Промежуточный теплоноситель (пресна  вода) вместе с конденсатом (обессо- ленной водой) подогреваетс  во второй ступени контактного водоподогревател  5 вплоть до температуры мокрого термометра и выводитс  в контур рециркул ции промежуточного теплоносител  8. Нагрета  вода проходит через поверхностный теплообменник потребител  9 и поверхностный теплообменник предпо- догрева сырой воды 10, где охлаждаетс  и возвращаетс  по замкнутому контуру рециркул ции 8 на вход второй ступени контактного водоподогревател  5. Образовавшийс  конденсат, выдел ющийс  из продуктов сгорани  после их глубокого охлаждени  во второй ступени контактного водоподогревател  5, используетс  на технологические нужды (подпитка системы теплоснабжени , восполнение потерь питательной воды котла и т. д.) и выводитс  из цикла рассматриваемой установки по трак- ту отвода избытка теплоносител  (конденсата ) 11.The intermediate heat carrier (fresh water) together with the condensate (desalinated water) is heated in the second stage of the contact water heater 5 up to the temperature of the wet thermometer and transferred to the recirculation circuit of the intermediate heat carrier 8. The heated water passes through the surface heat exchanger of the consumer 9 and the surface heat exchanger of the preheater reheating raw water 10, where it is cooled and returned through a closed loop recirculation 8 to the input of the second stage of the contact water heater 5. Condensate formed , released from the combustion products after they are deeply cooled in the second stage of the contact water heater 5, is used for technological needs (feeding the heat supply system, replenishment of boiler feedwater losses, etc.) and is removed from the cycle of the installation in question on excess heat carrier drain (condensate) 11.

Подключение выхода сырой (минерализованной ) воды, подогретой до температуры мокрого термометра в контактном водоподогревателе, к орошающему устройству контактного воздухоподогревател  позвол ет нагреть и увлажнить дутьевой воздух и тем самым за счет повышени  парциального давлени  вод ных паров в дымо- вых газах подн ть температуру мокрого термометра и, как следствие, увеличить количество используемой воды, т. е. повысить экономичность установки за счет увеличени  количества конденсата. Введение в топку котла увлажненного дутьевого воздуха снижает температуру горени  и, как следствие , способствует уменьшению генерации оксида азота.Connecting the output of raw (saline) water heated to the temperature of a wet thermometer in a contact water heater to an irrigation device of a contact air heater allows to heat and moisten the blast air and thereby increasing the partial pressure of water vapor in the flue gases to raise the temperature of the wet thermometer and, as a result, increase the amount of water used, i.e., increase the efficiency of the installation by increasing the amount of condensate. The introduction of humidified blowing air into the boiler furnace reduces the combustion temperature and, as a result, reduces the generation of nitric oxide.

Использование предлагаемой котельной установки позвол ет нагреть и дополнительно получить пресную воду (конденсат) из сырой (минерализованной), а также уменьшить выброс вредных веществ в окружающую среду за счет снижени  генерации оксидов азота при увлажнении дутьевого воздуха и промывки дымовых газов водой.The use of the proposed boiler plant allows one to heat and additionally obtain fresh water (condensate) from raw (saline) water, as well as to reduce the emission of harmful substances into the environment by reducing the generation of nitrogen oxides when moistening the blast air and flushing the flue gases with water.

Claims (1)

Формула изобретени  Котельна  установка, содержаща  котел с подключенным к нему по дутьевому воздуху контактным воздухоподогревателем с орошающим устройством, а по дымовым газам - к двухступенчатому контактному водоподогревателю, перва  ступень которого подключена на входе нагреваемой среды к источнику сырой воды, а втора  ступень выполнена с замкнутым контуром рециркул ции промежуточного теплоносител , включенным в греющий тракт поверхностного теплообменника потребител , и снабженным линией отвода избытка теплоносител , отличающа с  тем, что с целью повышени  экономичности за счет увеличени  количества получаемого конденсата , перва  ступень контактного водоподогревател  на выходе нагреваемой среды подключена к упом нутому орошающему устройству воздухоподогревател .Claims of the invention A boiler plant containing a boiler with a contact air heater connected to it through a blast air with a sprinkler, and through flue gases to a two-stage contact heater, the first stage of which is connected at the input of the heated medium to a source of raw water, and the second step is made with a closed circuit recirculation of the intermediate coolant, included in the heating path of the surface heat exchanger of the consumer, and equipped with a drain line of the excess coolant, is different moiety that in order to increase profitability by increasing the quantity of the condensate, the first stage of the contact water heaters heated medium outlet connected to said air heater unit irrigated.