Утилизационная котельная установка и способ ее работы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 И 1 6924 11 4. Г 22 В 33/1 РЕТЕН дарственныйованию предприающей и нефтености 06192,1963,Юренев В.Н.деленных предприя1978, с. 224,(54) УТИЛИНОВКА И(57) Изов нефтепотрасляхретенияутилизацнонки прда и отв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Башкирский госинститут по проектиртий нефтеперерабатывхимической промышле(56) Патент США В 3кл. 122-7, опублик.Сидельковский Л.НПарогенераторы промьтий. " М.: Энергия,рис. 16-8ЗАЦИОННАЯ КОТЕЛЬНАЯ УСТА- СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫбретение м.б. использовано ерерабатывающей и химическо промышленности. Цель изоб - повышение эффективности ии тепла и надежности уста- и нестабильном режиме подво ода тепла. Экономайзер (Э) 3 и испаритель 4 подключены к барабану (Б) 5 с образованием циркуляционного контура (ЦК) 6. К Б 5 черезЭ 3 подключены питательный трубопровод 7 и дополнительные ЦК 8 и 9 снагревателями 10 и 11. Перед нагревтелем 11 по ходу потока последовательно включены потребитель 12 тепла и подогреватель 13 химочищеннойводы, причем между последними ЦК 9дополнительно подключен к трубопроводу 7. Питательная вода подаетсячерез Э 3 Б 5 с поддержанием нпоследнем заданного уровня расхдда, превышающего сумму расходов ее с паромиз испарителя и с продувкой котлаутилизатора 2. Уровень в Б 5 поддерживают изменением расхода водычерез ЦК 9. Подача питательной водыв Б 5 параллельными потоками черезЭ 3 с.постоянным расходом и в смесис котловой водой через ЦК 9 па сигналу изменения уровня позволяетглубоко охлаждать дымовые газы.2 с.п. Ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения пара и горячей воды в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промьппленности.Бель изобретения - повышение эффективности утилизации тепла и надежности при нестабильном режиме подвода и отвода тепла. 10На Фиг. 1 представлена принципиальная схема котельной установки, ,на Фиг. 2 - график изменения температур дымовых газов и водопаровой среды. 15Утилизационная котельная установка содержит установленные в газоходе 1 котла-утилизатора 2 экономайзер 3 и испаритель 4, соединенный с барабаном 5 с образованием циркуляционного 20 контура 6, подключенного через экономайзер 3 к питательному трубопроводу 7, и дополнительные циркуляционные контуры 8 и 9, также подключен.ные к барабану 5 и снабженные нагре вателями 10 и 11 соответственно, причем в циркуляционный контур 9 перед нагревателем 11 по ходу потока последовательно включены потребитель 12 тепла и подогреватель 13 химочищенной воды между последними указанный контур 9 подключен к питательному трубопроводу 7 через регулирующий клапан 14, К нагревателям 10 и 11 подкЛючены линии 15 и 16 подвода теплоносителя, к подогревателю 13 - линия 17 химочищенной воды, сообщенная через деаэратор 18 и насос 19 к питательным трубопроводам 7, снабженным регулятором 20 расхода. Кроме то-о го, установка снабжена циркуляционным насосом 21, а циркуляционный контур 9 " регулятором 22 температуры,Котловую воду из барабана 5 циркуляционным насосом 21 подают в циркуляционные контуры б, 8 и 9, обогреваемые газами и теплоносителем, где воду частично испаряют и пароводяную смесь возвращают в барабан.для отделения пара от воды. Поток котловой воды, подаваемый в циркуляционный50 контур 9, через регулятор 22 охлаждают в потребителе 12 тепла, после чего смешивают с частью питательной воды, подаваемой насосом 19 из деаэра 55 тора 18 через регулирующий клапан 14, которым поддерживают заданный уровень в барабане 5, Смесь охлажденной циркулирующей котловой и питательной воды дополнительно охлаждают в подогревателе 13 химочищенной воды, подаваемой в деаэратор 18, а затем нагревают теплоносителем в нагревателе 11 до температуры насыщения и частично испаряют. Подача предварительно охлажденной смеси котловой и питательной воды в нагреватель 11 обеспечивает глубокое охлаждение теплоносителя, дает возможность использования низкопотенциальных энергоресурсов. Пароводяную смесь вводят в барабан 5 для отделения пара от воды. Остальную часть питательной воды насосом 19 подают в барабан 5 котла-утилизатора 2 через регулятор 20 расхода и экономайзер 3, обогреваемый дымовыми газами.Для повышения эффективности работы экономайзера 3 и всей утилизационной котельной установки питательную воду подают в экономайзер 3 в коли,честве, превышающем выработку пара и потери с продувкой в циркуляционном контуре б, обогреваемом дымовыми газами, С увеличением количества питательной воды, подаваемой в экономайзер 3, повышается эффективность использования тепла дымовых газов, так как при этом больше тепла передается питательной воде при нагреве до температуры насыщения. Однако температура охлажденных газов не должна быть ниже температуры точки росы во избежание коррозии металла. Кроме того, питательную воду подают в барабан 5 через циркуляционный контур 9 совмесрно с циркулирующей котловой водой для обеспечения надежности работы нагревателя 11 при нестабильном режиме потребления или подвода тепла в контур 9. Например, при отключении одного или нескольких, вентиляторов, подающих воздух в потребитель 12 тепла, или при повышении температуры или количества (или и то, и другое вместе) теплоносителя, увеличивается парообразование на выходе из нагревателя 11. При подаче части питательной воды через циркуляционный контур 9 доля парообразования будет значительно ниже, так как часть тепла расходуется на. нагрев и частичное испарение питательной воды, количество которой увеличивается с увеличением парообразования в контуре 9 ввиду того, что регулирующимклапаном 14 поддерживают заданныйуровень в барабане 5.Количество питательной воды, подаваемой в циркуляционный контур9, выбирают таким, чтобы при нарушении технологического режима потребления или подвода тепла парообразование в контуре 9 не превысило 257,обычно регламентируемых в котельнойтехнике для предотвращения отложениясолей на поверхностях нагрева.П р и м е р. В циркуляционном кон.туре 6, обогреваемом дымовыми газами, испаряют 11 т/ч воды, а в контуре 8, обогреваемом горячими нефтепродуктами, - 25 т/ч. В качествепотребителя 12 тепла используют двавоздухонагревателя мощностью 2 хх 20 Гкал/ч, мощность подогревателя13 химочищенной воды 2, 0 Гкал/ч.Тепловая нагрузка нагревателя 118,0 Гкал/ч, т.е. превышает суммарнуютепловую нагрузку потребителя 12тепла и подогревателя 13 химочищенной воды на 2 Гкал/ч. Разницу в тепловосприятии используют на частичноеиспарение воды. Через экономайзер3 подают 25 т/ч воды, т.е. примернов 2,0 раза больше, чем требуется побалансу на выработку пара и компенсацию потерь с продувкой в циркуляционном контуре 6. Этого количества,воды достаточно для охлаждения дымовых газов до экономически целесообо 35разной температуры 220 С. Через циркуляционный контур 9 подают 15 т/чпитательной воды. Доля пара на выходеиз нагревателя 11 циркуляционногоконтура 9 при нормальном режиме составляет 5 Е, При нарушении технологического режима потребления или подвода тепла, например при отключенииодного из подогревателей 12 воздуха,количество воды, подаваемой в контур от подогревателей 12 воздуха,уменьшится в 2 раза. Однако благодаря подаче питательной воды в циркуляционный контур 9 по сигналу от изменения уровня воды в барабане 5,количество подаваемой в контур 9 питательной воды возрастает на величину дополнительного парообразования,так как с увеличением парообразования уровень в барабане будет снижать 55ся, в результате парообразование навыходе из нагревателя 11 возрастаетдо 187. вместо ЗЗЕ при отсутствии подачи питательной воды в циркуляционный контур 9. На фиг. 2 линия АБВГДпоказывает зависимость температуры дымовых газов в котле. Линия аб показывает изменение температуры пара в паронагревателе (нафиг. 1 пароперегреватель условно непоказан); бв - в испарительном контуре 6, вг - в экономайэере 3 приподаче в него питательной воды в количестве, равном производительностициркуляционного контура 6 и потерямс продувкой при нагреве воды от начальной температуры (точка г) до температуры насыщения (точка в). Приэтом используется в г ккал/ч тепла. Температура уходящих газов отвечает состоянию, обозначенному точкой г.Линии вд и ВД показывают изменение температуры дымовых газов ипитательной воды при подаче ее вэкономайзер 3 в количестве, превышающем в 2 раза паропроизводительность циркуляционного контура 6,обогреваемого газами. При этом обеспечивается снижение температуры дымовых газов до значения, отвечающеготочке Д.Утилизационная котельная установка позволяет полнее использовать отходящее тепло теплоносителей,Кроме того, подача питательнойводы в барабан 5 параллельными потоками - через экономайзер 3 с постоянньм расходом и в смеси с котловойводой через циркуляционный контур 9по сигналу изменения уровня, позволяет глубоко охлаждать дымовые газыи повысить эксплуатационную надежность работы установки.Формула и э о б р е т е н и я1. Утилизационная котельная установка, содержащая установленные в газоходе котла-утилизатора экономайзер и испаритель, соединенный с барабаном с образованием циркуляционного контура, подключенного через экономайзер к питательному,трубопроводу, и по меньшей мере один дополнительный циркуляционный контур, также подключенный к барабану и снабженный нагревателем, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности утилизации тепла и надежности при нестабильном режиме подвода и отвода тепла, пооставитель ЮНестеровехред И,Дидык Корректор М.Демчик актор М.Андр 381 Подпис изобретениям и откры 5, Раушская наб., д. 4 аказ 134241 НИИПИ Государ ир оеиям при ГКНТ СССР/5 енного комитет 13035, Москва,Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,101 5 14 б 9244 6меньшей мере в один иэ дополнитель- уровня, отвода пара из испарителя ных циркуляционных контуров перед и продувки котла-утилиэатора, о тнагревателем по ходу потока дополни- л и ч а ю щ и й с я тем что с тельно последовательно включены пот- целью повышения эффективности утилиБребитель тепла и подогреватель хим- зации тепла и надежности, одновременочищенной воды, причем между послед- но осуществляют, подачу питательной ними указанный контур дополнительно воды по меньшей мере в один дополподключен к питательному трубопроводу. нительный циркуляционный контур с2. Способ работы утилизационной 10 поддержанием постоянного расхода котельнои установки путем создания воды через экономайэер, превышающЕ циркуляции в основном и по меньшей го сумму расходов ее с паром из исмере в одном дополнительном циркуля- парителя и с продувкой котла-утилиционных контурах, подачи питательной затора, а уровень в барабане поддерводы через экономайэер в барабан а 15 живают изменением расхода воды через поддержанием в последнем заданного дополнительный циркуляционный контур.