Способ утилизации тепла уходящих газов и установка для его осуществления

СОВЕТСКИХСО ИАЛИСТИЧЕ СКИХРЕСГ 1 УБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Туркменский государственный университет им. А.М.Горького(56) Аронов И.З. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа. Л.: Недра, 1978, с, 293.Авторское свидетельство СССР М 1453115, кл. Е 22 О 1/36, 1987. (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА УХОДЯЩИХ ГАЗОВ И УСТАНОВКАДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретнее к котельным установкам, и позволяет повысить экономичность путем увеличения степени утилизации тепла ухо,Ж, 1688028 А 1(5)5 Р 22 О 1/36, Е 22 В 33/18 дящих газов, Из топки 1 по гаэоходу 2 уходящие газы подают в ступени 3,4 контактного охлаждения, куда к оросителям 5,6 подводят также воду 3 поверхностного теплообменника (ПТ) 9 и сборника 21 воды испарителя (И) 19 соответственно. К разбрызгивателю 20 и 19 и к ПТ 9, установленным в вакуумном абсорбере (ВА) 16, воду подводят по контуру 10 циркуляции из поддона (П) 7 ступеней 3,4 через теплообменник 8 потребителя тепла. Для нагрева воздуха по контуру 14 греющей среды к оросителю 12 контактного воздухоподогревателя 11 подводят горячий раствор, который из П 13 последнего подают к оросителю 18 ВА 16, а из П 17 ВА 16 через нагреватель 15 возвращают затем в контактный воздухоподогреватель 11, Осушка и глубокое охлаждение уходящих газов позволят повысить экономичность. 2 с,п.ф-лы, 1 ил.20 30 Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам для нагрева воды дымо. выми газами и может быть использовано на электростанциях и в отопительных установках,Цель изобретенля - повышение экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов,На чертеже приведена принципиальная схема установки, позволяющей реализовать предложенный способ,Установка утилизации тепла уходяших газов содержит топку 1 с гаэоходом 2, снабженными входной и выходнойь ступенями,3 и 4 контактного охлаждения газов с оросителями 6 и 5 и поддоном 7, сообщенным через теплообменник 8 потребителя тепла и поверхностный теплообмвнник 9 с оросителем 5 входной ступени 3 контактного охлаждения газов с образованием контура 10 циркуляции, контактный воздухоподогреватель 11 с оросителем 12 и поддоном 13, сообщенными между собой контуром 14 греющей среды через упомянутый поверхностный теплообменник 9 и нагреватель 15. Установка дополнительно содержит вакуумный абсорбер 16, снабженный поддоном 17, оросителем 18 и испарителем 19 с разбрыэгивателем 20 и сборником 21 воды; причем разбрызгиватель 20 испарителя 19 подключен к контуру 10 циркуляции перед поверхностным теплообменником 9, его сборник 21 воды - к оросителю 6 выходной ступени 4 контактного охлаждения газов, а поверхностный теплообменник 9 установлен в абсорбере 16 ниже оросителл 18, при этом последний подключен контуром 14 греющей среды к поддону 13 контактного воздухоподогревателя 11, а поддон 17 абсорбера 16 - к упомянутому нагревателю 15, который размещен в газоходе 2 перед контактными ступенями 3, 4 охлаждения газов, Установка снабжена также поверхностным воздухоподогревателем 22, а абсорбер 16 - вакуумным насосом 23.Предлагаемый способ утилизации тепла уходящих газов осуществляется следуьащим образом.В топку 1 подают топливо и нагретый увладсненный воздух. Продукты сгорания (дымовые газы) по газоходу 2 подают в ступени 3,4 контактногоохлаждения газов, в которых орошают водой из оросителей 5, 6.В результате теплообмена между водой и горячими газами последние сильно охлаждают и осушают за счет конденсации большей части влаги, содержащейся в них. Свое тепло газы отдают нагреваемой воде, стекающей в поддон 7, откуда воду направляьот к теплообменнику 8 потребителя тепла. Охлажденные дымовые газы из ступеней 3, 4 контактного охлаждения выбрасывают через дымовую трубу не показано) в атмосферу, Параллельно ступеням 3 и 4 контактного охлаждения газов работают абсорбер 16 и контактный воздухоподогреватель 11, Раствор слабой концентрации, например хлористый литий, подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15, в котором нагревают (при этом повышается парциальное давление водяных паров над раствором при его постоянной концентрации) и подают в ороситель 12 контактного воздухоподогревателя 11. Разбрызгиваемый на насадку горячий раствор слабой концентрации в результате массообмена с потоком холодного воздуха, который подают из атмосферы, охлаждают и за счет интенсивного испарения повышают его концентрацию, а воздух нагревают и увлажняют. Нагретый и увлажненныйвоздух подают через поверхностный воэдухоподогреватель 22 в топку 1,Холодную воду после теплообменника 8 потребителя тепла разделяют на две части и подают большую часть в поверхностный теплообменник 9, а меньшую часть - в разбрызгиватель 20 испарителя 19 Охлажденный крепкий раствор из поддона 13 подают в ороситель 18 для орошения поверхностноготеплообменника 9, через который пропускают воду, поступающую в ороситель 5 ступени 3 контактного охлаждения газов. В испаритель 19 в это время через разбрызгиватель 20 подают воду, которая, 35 самоиспаряясь при глубокром вакууме, создаваемом вакуумным насосом 23, охлаждается. Из испарителя 19 глубоко охлажденную воду подают в ороситель 6 ступени 4 контактного охлаждения газов. Образу:ощиеся в испарителе 19 пары воды поглощаются в абсорбере 16 крепким раствором с образованием слабого раствора, который подают по контуру 14 греющей среды в нагреватель 15.Способ осуществляют следующим образом.В ступени 3 и 4 контактного охлахсдения подают 150000 мз/ч газов с температурой 140 С и после охлаждения и осушки 134550 м /ч с температурой 20 С отводят в атмосз оферу. В оросители 5 и 6 подают 300735 кг/ч и 53071 кг/ч охлаждающей воды соответственно с температурой 33 С и 7 О С,Из поддона 7 309550 кг/ч нагретой до 60 С воды отводят к теплообменнику 8 потребителя тепла, где охлаждают 30 С. В контактный воздухоподогреватель 11 подают 130405 мз/ч воздуха с температурои 20 С, где его нагревают до 50 С, увлажняют и с расходом 137500 м /ч направляют в топку 1, В процессе нагревания воздуха слабыйЗаказ 3699 Тираж 270 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 раствор охлаждают с 100 С до 30 С и повышают концентрацию, так что расход его снижается с 27443 до 18630 кг/ч, 8 абсорбере 16 концентрация раствора снова снижается при небольшом нагреве до 33 С и передаче тепла воде в поверхностном теплообменнике 9.Способ утилизации и установка для его реализации позволяют глубоко использовать как физическое тепло уходящих газов, так и тепло паров воды, что повышает экономичность.формула изобретен ия 1. Способ утилизации тепла уходящих газов котельной установки, включающий двуступенчатое контактное охлаждение уходящих газов водой, которую перед первой по ходу газа ступенью охлаждают посредством передачи тепла потребителю, а во вторую ступень подают воду с температурой ниже температуры воды перед первой ступенью, и контактный нагрев подаваемого на горение воздуха греющей средой, циркулирующей по контуру с двухэтапным подогревом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов, в качестве греющей среды, циркулирующей по контуру, применяют раствор, интенсивно поглощающий водяные пары, нагрев раствора на первом этапе выполняют путем поглощения влаги в вакуумном абсорбере при одновременном дополнительном подогреве охлаждающей воды перед подачей в первую в первую ступень охлаждения газов путем орошения раствором поверхности нагрева воды, нагрев раствора на втором этапе выполняют уходящими газами перед контактными ступенями охлаждениц последних, а глубокое охлаждение воды перед второй ступенью охлаждения газов выпол няют частичным испарением последней ввакуумном абсорбере.2, Установка для утилизации тепла уходящих газов, содержащая топку с газоходом, снабженным входной и выходной 10 ступенями контактного охлаждения газов соросителями и поддоном, сообщенными через теплообменник потребителя тепла и поверхностный теплообменник с оросителем входной ступени контактного охлаждения га зов с образованием контура циркуляции, контактный воздухоподогреватель с оросителем и поддоном, сообщенными между собой контуром греющей среды через упомянутый поверхностный теплообменник и нагреватель, 20 о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения экономичности путем увеличения степени утилизации тепла уходящих газов, установка дополнительно содержит вакуумный абсорбер, снабженный поддоном, 25 оросителем и испарителем с раэбрызгивателем и сборником воды, разбрызгиватель испарителя подключен к контуру циркуляции перед поверхностным теплообменником, его сборник воды - к оросителю выходной ступе ни контактного охлаждения газов, а поверхностный теплообменник установлен в абсорбере ниже оросителя, при этом последний подключен к поддону контактного воздухоподогревателя контуром греющей среды, а 35 поддон абсорбера - к упомянутому нагревателю, который размещен в газоходе перед контактными ступенями охлаждения газов,