Способ работы котельной установки и котельная установка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5412 АЗ 9) .ъй.а СУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССРйЖЦ 15г,Ф ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АТЕНТ СТА 6 ится к теплоэнергеользовано в котельгазообразном или набженному оддоном 5, и включенным камере 7 и номайэеру 8 им орошаю- оном 11, 12 3 щелочного бопроводом, емкость 14, ермохимичеом 22 уровня Изобретение отнотике и может быть испных, работающих нажидком топливе,Цель изобретениятивности очистки продномичности.На черте стная схема пре мо- повышение эффекуктов сгорания и эковелена принципиальй котельной установже пред длагае и. Котельная устанодключенный возд ка содержит котеловодом 2 к контактно(21) 4820922/06(54) СПОСОБ РАБОТЫ КОТЕЛЬНОЙ УНОВКИ И КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА(57) Сущность изобретения: способ реализуется путем сжигания топлива в среде увлажненного в контактном воздухоподогревателе воздуха в топке котла, промывкипродуктов сгорания в контактной термохимической камере продуктов сгорания регулирующим по контуру щелочным поглотителемс получением в последнем нейтральных солей, последующей утилизации тепла промытых продуктов сгорания с выделением иэ(5)5 Р 22 0 1/36, Е 22 В ЗЗ/18них конденсата водяных паров в контактно- поверхностном экономайэере, поддержания заданной концентрации щелочноо поглотителя в основном рециркулирующем потоке контура электролизом нейтральных солей в электролизере с направлением газообразных продуктов электролиза через патрубок на поток увлажненного воздуха, а также повторного орошения продуктов сгорания после утилизации их тепла дополнительным потоком по контуру рециркулирующего теплоносителя, часть которого после поддона абсорбера направляют на смешение с основным потоком щелочного поглотителя в контур, причем после электролиза часть основного потока поглотителя возвращают в контур, В установке, реализующей указанный способ, предусмотрены также датчик уровня, установленный в поддоне абсорбера, регулятор расхода и запорный орган на подающей и обратной линиях, и регулятор расхода на подающем трубопроводе бака щелочного поглотителя. 2 с.п, флы, 1 ил,му воздухоподогревателю 3, с орошающим устройством 4 и и газоходом 6 к последовательно контактной термохимической контактно-поверхностному эко выполненным каждый со сво щим устройством 9, 10 и подд соответственно, а также бак 1 поглотителя с подающим тру электролизер 16 и дренажную причем поддон 11 контактной т ской камеры 7 снабжен датчики соединен со своим орошающим устройством 9 с образованием первого рециркуляционного контура 15, к которому подключены дренажная емкость 14, электролизер 16, имеющий отвод поглотителя и сообщенный патрубком 17 отвода газообразных продуктов с воздуховодом 2 и поддон 12 контактно-поверхностного экономайзера 8, подсоединенного к своему орошающему устройству 10 через орошающее устройство 4 и поддон 5 воэдухоподогревателя 3 с образованием второго рециркуляционного контура.Котельная установка дополнительно содержит установленный в газоходе 6 после контактно-поверхностного экономайзера 8 абсорбер 30 с орошающим устройством 31, снабженным датчиком уровня 38 поддоном 32 и насосом 34. образующими третий рециркуляционный контур 33, а также подающую и обратную линии с соответственно размещенными на них регулятором расхода 35 и запорным органом 36 и установленный на подающем трубопроводе бака 13 щелочного поглотителя второй регулятор расхода 37, причем подающая и обратная линии включены между третьим рециркуляционным контуром 33 и соответственно первым рециркуляционным контуром 15 и с отводом поглотителя из электролизера 16, Подающий трубопровод бака 13 щелочного поглотителя подключен к третьему рециркуляционному контуру 33, а регуляторы расхода 35 и 37 связаны соответственно с датчиком 22 уровня поддона 11 контактной термохимической камеры 7 и с датчиком 38 уровня поддона 32 абсорбера ЗО.Дренажная емкость 14 и поддон 12 контактно-поверхностного экономайзера 8 подключены к первому рециркуляционному контуру 15 через электромагнитные клапаны 18, 19, соединенные с датчиком 20 уровня, расположенным в дренажной емкости 14, и регулятор 21 расхода, соединенный с датчиком 22 уровня. Первый рециркуляционный контур 15 и второй рециркуляционный контур содержат насосы 23, 24 и 25 соответственно.Первый рециркуляционный контур 15 снабжен линией 26 вывода избытка получаемых нейтральных солей, на которой расположены насос 27, регулятор 28 расхода, соединенный с датчиком 22 уровня.При сжигании в котле 1 жидкого топлива котельная установка дополнительно содержит отделители гидрооксидов тяжелых металлов и нейтральных солей.Для осуществления переключений при переходе котельной с сжигания газообразного топлива на жидкое, или наоборот, линия 26 дополнительно содержит запорные органы 39-42.Работа котельной установки осуществляется следующим образом,Продукты сгорания топлива, отходящиеот котла 1 по газоходу 6 поступают в контактную термохимическую камеру 7, где интенсивно промываются рециркулирующимпотоком раствора щелочного поглотителя, В10 результате активного контакта с воднымраствором щелочного поглотителя продукты сгорания увлажняются до относительнойвлажности 100 , снижая свою температурудо температуры мокрого термометра, Одно 15 временно с процессами тепломассообменав контактной термохимической камере 1протекают химические реакции между щелочным поглотителем и кислыми окислами,содержащимися в продуктах сгорания, с об 20 разованием нейтральных солей,Из контактной термохимической камеры 7 влажные продукты сгорания поступаютв контактно-поверхностный экономайзер 8,где интенсивно охлаждаются, отдавая25 свое тепло промежуточному теплоносителю (конденсату), подаваемому навстречупотоку через орошающее устройство 10, итеплоносителю, протекающему внутри трубтрубного пучка. Возможно также испольЗО зование контактного экономайзера.Из поддона 12 контактно-поверхностного экономайзера 8 горячий конденсатподается насосом 25 на орошающее устройство 4 контактного воздухоподогревателя 3,35 где охлаждается потоком дутьевого воздуха, Охлажденный конденсат из поддона 5возвращается насосом 24 через орошающее устройство 10 в контактно-поверхностный экономайэер 8 для повторного своего40 нагрева и более глубокого охлаждения уходящих продуктов сгорания, Избыток конденсата, получаемый в экономайзере 8,отводится из второгорециркуляционногоконтура на собственныенужды котельной, а45 также используется для подпитки рециркуляционного контура 15 при отсутствии водыв дренажной емкости 14.Дутьевой воздух, контактируя в воздухоподогревателе 3 непосредственно с горя 50 чим конденсатом и охлаждая его, самнагревается и одновременно увлажняется,чем обеспечивается частичное подавление образования окислов азота в топкекотла 1.55 Водный раствор щелочного поглотителяиз поддона 11 с помощью насоса 23 подается по рециркуляционному контуру 15 повторно на орошающее устройство 9.Компенсация потерь упариваемой в контактной термохимической камере 7 влаги осу 1825412ется подпитка через отсечной клапан 18, а 15 20 30 35 40 ществляется через регулятор 21 расхода, соединенный с датчиком 22 уровня, расположенным в поддоне 11. от поддона 12 контактно-поверхностного экономайзера 8 или от дренажной емкости 14, в которую сведены все аварийные, разовые и другие технические сливы котельной, включая и аварийные переливы иэ поддонов 5, 11, 12 и 32, причем включение указанных источников подпитки контура 15 водой осуществляется автоматически с помощью отсечных клапанов 18, 19, работающих по импульсам датчика 20 уровня, расположенного в дренажной емкости 14, иэ которой осуществляпри отсутствии в ней воды - через клапан 19 из поддона 12.Отбор высококонцентрированного избытка нейтральных солей из рециркуляционного контура 15 осуществляется по линии 26 с помощью насоса 27 через регулятор 28 расхода на электролизер 16,Охлажденные и частично осушенные в контактно-поверхностном экономайзере 8 продукты сгорания перед поступлением в дымовую трубу предварительно проходят через абсорбер 30, где промываются рециркулирующим потоком высококонцентрированного щелочного поглотителя. В результате активного контакта продуктов сгорания с распыляемым раствором укаэанного поглотителя, содержащаяся в продуктах сгорания остаточная влага интенсивно поглощается щелочным поглотителем, который при этом будет нагреваться за счет выделяющейся скрытой теплоты конденсации поглощаемой влаги. нагретые капли раствора щелочного поглотителя вследствие продолжающегося контакта, в процессе движения до поддона 32, с продуктами сгорания будут частично охлаждаться, отдавая свою теплоту уходящим продуктам сгорания, нагревая последние, т.е, в абсорбере 30 будет происходить одновременная осушка и подогрев уходящих продуктов сгорания. Кроме того, в абсорбере 30 также будут протекать химические реакции между щелочным поглотителем и неуловленными в контактной термохимической камере 7 кислыми окислами, т.е, будет осуществляться дополнительная очистка уходящих продуктов сгорания от вредных веществ.Поддержание в рециркуляционном контуре 33 концентрации щелочного поглотителя нв постоянном расчетном уровне обеспечивается за счет подпитки контура ЗЗ высококонцентрированным щелочным раствором иэ бака 13, а при работе котельной на газообразном топливе, в первую очередь. - высококонцентрированным регене 5 10 рированным в электролизере 16 раствором щелочного поглотителя. При работе на газообразном топливе запорные органы 39, 40, 42 закрыты, а 36 и 41 - открыты, т.е. весь поток по линии отбора 26 проходит через электролизер 16 и используется для подпитки (в первую очередь) рециркуляционного контура 33, а щелочной поглотитель из бака 13 расходуется только на компенсацию незначительных потерь. При работе котельной на жидком топливе запорные органы 36 и 41 закрыты, а 39, 40 и 42 - открыты, т.е. весь поток по линии 26 поступает последовательно на отделитель гидрооксидов тяжелых металлов и отделитель нейтральных солей и только потом через электролиэер 16 возвращается в первый рециркуляционный контур 15, а подпитка третьего рециркуляционного контура 33 осуществляется исключительно из бака 13.При работе котельной как на газообразном, так и на жидком топливе, подпитка рециркуляционного контура 15 щелочным поглотителем осуществляется за счет его отбора из рециркуляционного контура 33 через регулятор 35 расхода, работающий по импульсам датчика 22 уровня. Поддержание в рециркуляционном контуре 33 постоянного высококонцентрированного раствора щелочного поглотителя осуществляется за счет регулирования его расхода на подпитку из бака 13 с помощью регулятора 37. работающего по импульсам датчика 38 уровня, расположенного в поддоне 32 абсорбера 30.Таким образом, предложенные технические решения обеспечивают одновременную осушку и подогрев уходящих продуктов сгорания, Одновременно с этим наличие второй ступени контакта продуктов сгорания с высококонцентрированным щелочным поглотителем значительно повышает степень очистки продуктов сгорания от вредных веществ (кислых окислов), кроме того. в абсорбере практически полностью отводится от продуктов сгорания остаточная влага, при этом утилизируется дополнительное количество теплоты. Указанные факторы в целом значительно повышают эффективность и экономичность предложенного способа работы котельной установки. Формула изобретения 1. Способ работы котельной установки, включающий сжигание топлива в среде увлажненного воздуха, отвод тепла от продуктов сгорания, промывку последних рециркулирующим потоком щелочного поглотителя с получением в последнем ней 18254125 10 15 20 25 30 35 тральных солей, последующую утилизацию тепла промытых продуктов сгорания с выделением из них конденсата водяных паров, поддержание заданной концентрации щелочного поглотителя в основном рециркулирующем потоке путем электролиза полученных после упомянутой промывки нейтральных солей и направление газообразных продуктов электролиза вместе с увлажненным дутьевым воздухом на сжигание топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки продуктов сгорания и экономичности, продукты сгорания после утилизации их тепла повторно орошают дополнительным потоком рециркулирующего щелочного поглотителя, часть которого после орошения направляют на смешениес основным рециркулирующим потоком, щелочного поглотителя перед его подачей на промывку продуктов сгорания, причем после электролиза часть основного рециркулирующего потока щелочного поглотителя направляют на смешение с упомянутым дополнительным потоком щелочного поглотителя,2. Котельная установка, содержащая котел, подключенный воздуховодом к контактному воздухоподогревателю, снабженному орошающим устройством и поддоном, и газоходом - к последовательно включенным контактной термохимической камере и контактно-поверхностному экономайэеру. выполненным каждый со своим орошающим устройством и поддоном. а также бак щелочного поглотителя с подающим трубопроводом, электролизер и дренажную емкость, причем поддон контактной термохимической камеры снабжен датчиком уровня и соединен со своим орошающим устройством с образованием первого рециркуляционного контура, к которому подключены дренажная емкость, электролизер, имеющий отвод поглотителя и сообщенный патрубком отвода газообразных продуктов с воздуховодом, и поддон контактно-поверхностного экономайзера, подсоединенного к своему орошающему устройству через орошающее устройство и поддон воздухоподогревателя с образованием. второго рециркуляционного контура, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки продуктов сгорания и экономичности, она дополнительно содержит установленный в гаэоходе после контактно-поверхностного экономайэера абсорбер с орошающим устройством, снабженным датчиком уровня, поддоном и насосом, образующими третий рециркуляционный контур, а также подающую и обратную линию с соответственно размещенными на них первым регулятором расхода и запорным органом, и установленный на подающем трубопроводе бака щелочного поглотителя второй регулятор расхода, причем подающая и обратная линии включены между третьими рециркуляциониым контуром и соответственно первым рециркуляционным контуром и отводом поглотителя электролизера, подающий трубопровод бака щелочного поглотителя подключен к третьему рециркуляционному контуру, а первый и второй регуляторы расхода связаны соответственно с датчиком уровняподдона контактной термохимической камеры и с датчиком уровня поддона абсорбера.1825412 Пилипенко Редакто орре каз 2234 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагар Состав Техред ль А. Друцкий Моргентал