Установка для утилизации тепла и очисткиуходящих газов котла c топкой

О П И С А Н И Е п 11827883ИЗОБРЕТЕНИЯ Саюз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.05.81) Авторы изобретен ) Заявители и В. Л. Бродск есоюзного госуд Октябрьской Рэлектропроектологического интажпроект Ю. И. Ротштеин Харьковское отделение Вс ордена Ленина и ордена проектного института Тепло филиал Проектно-техн Энергомонарственн оеволюции Харьк векститута АЦИИ ТЕПЛАТЛА С ТОПКО(54) УСТАНОВКА ДЛЯ УТИЛИ ОЧИСТКИ УХОДЯЩИХ ГАЗОВ к энергетике ина тепловых нных отопительсти уста- очистки Изобретение относитсяможет быть использованоэлектростанциях и в районых котельных.Известна установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством, содержащая короб уходящих газов с поддоном, имеющим патрубок для отвода серной кислоты, и установленный в коробе теплообменник, подключенный к потребителю Ц.Недостатком такой установки для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла является пониженная экономичность.Цель - повышение экономичновки для утилизации тепла иходящих газов котла.Это достигается тем, что установка снабжена замкнутым контуром для циркуляции низкокппящей жидкости с последовательно соединенными по ходу последней турбиной, конденсатором с подводящей и отводящей линиями охладителя и насосом, а теплообменник включен в упомянутый контур между последним и турбиной, Кроме того, установка снабжена трубопроводом рециркуляции с дросселем, испарителем и компрессором,. подключенным со стороны последнегок конденсатору, а с другой стороны - кзамкнутому контуру между насосом н коня денсатором. Подводящая и отводящаялинии охладителя конденсатора череззапорную арматуру соединены с замкнутым контуром соответственно между насо.сом и теплообменником, а также между10 последним и турбиной, Подводящая линияохладителя конденсатора подключена через дополнительный вентилятор к источнику воздуха, а отводящая соединена с горелочным устройством топки котла. Уста 15 новка также снабжена калорифером,включенным в отводящую линию охладителя конденсатора перед горелочнымустройством топки котла.На фиг. 1 схематично изображен первыйвариант установки; на фиг, 2 - второйвариант установки,Установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством (нс показаны), содержит короб 1 уходящих газовс поддоном, имеющим патрубок 2 для отвода серной кислоты, и установленныйв коробе 1 теплообменннк 3, подключенныйк потребителю, Установка снабжена замк 827883нутым контуром для циркуляции низкокипящсй жидкости с последовательно соединенными по ходу последней утилизационной турбиной 4, конденсатором 5 с подводящей и отводящей линиями соответственно 6 и 7 охладителя и насосом 8. Теплообменник 3 включен в упомянутый контур между насосом 8 и турбиной 4.Установка снабжена также трубопроводом 9 рециркуляции с дросселем 10, испарителем 11 и компрессором 12, подключенным со стороны последнего к конденсатору 5, а с другой стороны - к замкнутому контуру между насосом 8 и конденсатором 5.В первом варианте выполнения установки (фиг. 1) подводящая и отводящая линии соответственно б и 7 охладителя конденсатора 5 через запорную арматуру 13 соединены трубопроводами 14 и 15 с замкнутым, контуром. Причем трубопровод 14 соединяет линию 6 с замкнутым контуром в зоне между насосом 8 и теплообменником 3, а трубопровод 15 - между теплообменником 3 и турбиной 4. В другом варианте выполнения установки (фиг. 2) подводящая линия б охладителя конденсатора 5 одключена через дополнительный вентилятор 16 к источнику воздуха, а отводящая линия 7 соединена с горелочным устройством топки котла.При этом установка может быть снабжена калорифером 17, включенным в отводящую линию 7 охладителя конденсатора 5 перед горелочным устройством топки котла.Короб 1, выполненный из антикоррозионного материала, соединен с дымовой трубой 18, перед которой в коробе 1 имеется кислотовлагоотделитель 19.Работает установка следующим образом.Уходящие дымовые газы, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, передают тепло низкокипящей жидкости в теплообменнике 3. Генерируемый в теплообменникс 3 пар направляется по замкнутому контуру в турбину 4, за счет чего вырабатывается электроэнергия. Отработанный в турбине 4 пар направляется в конденсатор 5, где конденсируется охладителем, который поступает в конденсатор 5 по линии 6 и отводится из него по линии 7. В качестве охладителя может быть использован основной конденсат главной турбины или подпиточная вода горячего водоснабжения. При этом происходит возврат тепла в цикл или тепловому потребителю.Для высокоэффективного получения холода для конденционирования воздуха и технологического потребления низкокипящая жидкость может частично направляться по трубопроводу 9 через дроссель 10 в испаритель 11, в котором циркулирует холодильный агент, отдающий тепло низко- кипящей жидкости. Из испарителя 11 ком 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 5 О 65 прессором 12 низкокипящая жидкость возвращается в конденсатор 5, при этом тепло охлаждающего агента и тепловой эквивалент механической работы компрессора 12 передаются охладителю конденсатора 5, т, е. тепло возвращается в цикл или тепловому потребителю.При сжигании в котлах сернистых топлив и охлаждении уходящих дымовых газов значительно ниже точки росы происходит растворение 50 и 50, в конденсирующихся водяных парах. Процесс растворения 50 и 30 з в воде и образование серной кислоты происходит с выделением тепла от химической реакции, которое дополнительно передается низкокипящей жидкости, циркулирующей в теплообменнике 3,Образовавшаяся серная и сернистая кислоты, стекая по поверхностям теплообменника 3, короба 1 и дымовой трубы 18, а также уловленные в кислотовлагоотделителе 19 попадают через патрубки 2 в специальную емкость (не показана) для полезного использования.Отвод кислот снижает выбросы 80 и ЯО, в атмосферу.При останове турбины 4 по каким-либо причинам на продолжительное время может производиться переключение охладителя конденсатора 5 арматурой 13 на трубопроводы 14 и 15 и теплообменник 3 для возможности работы установки в утилизационном режиме. Возможно постоянное применение установки для утилизации тепла без выработки электроэнергии, В этом случае установка также позволяет получать упомянутые кислоты и снижать выбросы ЯО и ЯОз через дымовую трубу 18.В районах с низкой среднегодовой температурой целесообразно использовать вариант установки, изображенный на фиг. 2. В этом варианте в качестве охладителя конденсатора 5 используется воздух, который от вентилятора 16 направляется в конденсатор 5, в котором снижает давление и тем самым увеличивает адиабатический перепад, срабатываемый в турбине 4. Нагретый в конденсаторе 5 воздух направляется в котел. При этом, если установка работает в составе ТЭС, то воздух предварительно направляется в колорифер 17.Предлагаемая конструкция значительно повышает экономичность установки для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла. Формула изобрстения1. Установка для утилизации тепла и очистки уходящих газов котла с топкой, снабженной горелочным устройством, содержащая короб уходящих газов с поддоном, имеющим патрубок для отвода сернойкислоты, и установленный в коробе теплообменник, подключенный к потребителю, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она снабжена замкнутым контуром для циркуляции низко кипящей жидкости с последовательно соединенными по ходу последней турбиной, конденсатором с подводящей и отводящей линиями охладителя и насосом, а теплообменник включен в упомянутый контур между последним и турбиной.2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена трубопроводом рециркуляции с дросселем, испарителем и компрессором, подключенным со стороны последнего к конденсатору, а с другой стороны - к замкнутому контуру между насосом и конденсатором.3. Установка по пп. 1 и 2, отлич а- ющ я с я тем, что подводящая и отводящая линии охладителя конденсатора через запорную арматуру соединены с замкнутым контуром соответственно между насосом и теплообменником, а также между послед ним и турбиной.4. Установка по пп. 1 и 2, отличающ а я с я тем, что подводящая линия охладителя конденсатора подключена через дополнительный вентилятор к источнику 1 О воздуха, а отводящая соединена с горелочным устройством топки котла.5, Установка по пп. 1, 2 и 4, отличающа яся тем, что она снабжена колорифером, включенным в отводящую линию 1 Б охладителя конденсатора перед горелочным устройством топки котла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лмелин Л. Г. Технология серной кис лоты. М., Химия, 1971, с. 311, р. 10 - 7.827883ставитель Л. Андреев Редактор Т. Глазова Техред А. Камышиикова Корректоры: А. Галаховаи Е. ХмелеваЗаказ 1009/14 Изд,338 Тираж 469 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ТипографиСапунова,