Паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств. Паровой котел утилизатор

ГОСТ Р 55603-2013 Котлы паровые утилизаторы парогазовых установок. Типы и основные параметры, ГОСТ Р от 06 сентября 2013 года №55603-2013

ГОСТ Р 55603-2013

ОКС 27.010

Дата введения 2014-07-01

1 РАЗРАБОТАН ОАО "Энергомашиностроительный Альянс" (ОАО "ЭМАльянс")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 930-ст

4 В настоящем стандарте реализована глава 3 Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании"

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕПравила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на стационарные водотрубные паровые котлы - утилизаторы (далее - КУ) парогазовых установок для работы за газотурбинными установками (ГТУ) с одним или несколькими контурами давления, с естественной и (или) принудительной циркуляцией в контурах, а также прямоточных и устанавливает их типы и основные параметры.Настоящий стандарт не распространяется на водогрейные КУ, транспортабельные КУ, КУ парогазовых установок сбросной схемы и другие КУ специального назначения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:ГОСТ 20440-75 Установки газотурбинные. Методы испытанийГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определенияГОСТ Р 54974-2012 Котлы стационарные паровые, водогрейные и котлы-утилизаторы. Термины и определенияПримечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 54974.

4 Типы

Типы КУ определяются принятыми схемами движения рабочих сред в контурах, которые подразделяются на нижеследующие:Пр - с принудительной циркуляцией;Прп - с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;Е - с естественной циркуляцией;Еп - с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;П - прямоточные;Пп - прямоточные с промежуточным перегревом пара.В КУ с несколькими контурами движения пароводяной среды каждый контур может обозначаться своей буквой (Пр, П, Е), соответствующей типу движения пароводяной среды в контуре КУ. Если в КУ применены контуры одинакового типа движения пароводяной среды, то используется объединенное однобуквенное обозначение. Если второй и последующий контуры будут одного типа, то буквенное обозначение может быть показано одной буквой для второго и последующих контуров.Кроме того, для КУ с дожиганием топлива в газовом тракте после вышеуказанных буквенных обозначений обязательным является добавление индекса "д" (КУ с дожиганием топлива в газовом тракте котла-утилизатора).Также допускается указывать, при необходимости, после всех буквенно-численных обозначений индексы "гв" и "вв", указывающие наличие в котле-утилизаторе независимых контуров подогрева воды, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям:гв - с независимым контуром подогрева воды в газо-водяном подогревателе, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям;вв - с водо-водяным теплообменником для подогрева воды, не используемой в других контурах КУ и подаваемой непосредственно сторонним потребителям.

5 Основные параметры

5.1 Номинальные значения основных параметров КУ должны соответствовать указанным в технических условиях (техническом задании) на КУ конкретных типоразмеров.

5.2 Номинальные значения паропроизводительности контуров КУ и температуры пара должны обеспечиваться при работе ГТУ при сжигании основного топлива на номинальной нагрузке в условиях ГОСТ 20440 - при температуре воздуха 288,15 К (15 °С), атмосферном давлении 101,325 кПа, относительной влажности воздуха 60%. По согласованию с потребителем при работе ГТУ на резервном топливе допускаются отклонения параметров от номинальных значений.

5.3 Возможность пикового кратковременного превышения теплопроизводительности КУ сверх номинальной, а также изменения параметров пара и длительности такого режима определяются в технических условиях (техническом задании) на котлы конкретных типоразмеров.

5.4 По требованию заказчика котлы, предназначенные для работы в составе энергоблоков тепловых электростанций, должны быть рассчитаны для работы в режиме скользящего давления. Возможность работы котла со скользящим давлением и диапазон такой работы устанавливают в технических условиях и (или) техническом задании на котлы конкретных типоразмеров.

5.5 При установившемся режиме работы котла-утилизатора при условиях, указанных в пункте 5.2 (или приведенных к ним), отклонение значения температуры пара от номинального значения не должно превышать ±5 °С для каждого контура КУ. При этом допускаемое отклонение расхода пара не должно превышать ±3% от номинального расхода пара в этом контуре.

5.6 КУ должны обеспечивать номинальные паропроизводительность и температуру пара при отклонении температуры питательной воды (конденсата) плюс 5 °С - минус 2 °С и при отключенных непрерывной и периодической продувках.

5.7 По требованию заказчика допускаемые значения отклонений температур пара при значениях, выходящих за пределы, установленные пунктом 5.5, устанавливают в технических условиях (техническом задании) на котлы конкретных типоразмеров.

5.8 Условное обозначение типоразмера котла должно содержать:- тип движения среды в пароводяном тракте котла;- индекс наличия дожигающего устройства;- номинальную паропроизводительность контура, т/ч;- абсолютное давление пара (в контуре), МПа;- температуру пара (в контуре), °С;- индекс наличия независимого контура подогрева воды в газо-водяном подогревателе или в водо-водяном теплообменнике (допускается указывать при необходимости).При обозначении независимого контура подогрева воды в газо-водяном подогревателе или водо-водяного теплообменника указывается его максимальная мощность.Условное обозначение типоразмера котла должно состоять из разделенных тире и последовательно расположенных обозначений и индексов в указанной выше последовательности.

5.9 После условного обозначения типоразмера КУ, по настоящему стандарту, допускается указывать в скобках обозначение модели, принятое предприятием-изготовителем. Допускается перед обозначением типоразмера КУ, по настоящему стандарту, дополнительно писать "тип" ("типа"), а перед обозначением модели, принятым предприятием-изготовителем, - "модель" ("модели").

5.10 Примеры условных обозначений КУ

5.10.1 Паровой котел-утилизатор одноконтурный, с естественной циркуляцией, номинальной паропроизводительностью 65 т/ч, с абсолютным давлением пара 4,0 МПа и температурой пара 440 °С.ПримерТип КУ - Е-65-4,0-440, модель ЭМА-012КУ

5.10.2 Паровой котел-утилизатор двухконтурный. Контур высокого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 229 т/ч, контур низкого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 50,2 т/ч с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 7,85 МПа, низкого давления 0,59 МПа, температурой пара в контуре высокого давления 507 °С, низкого давления 227 °С, с газовым подогревателем воды независимого контура подогрева воды максимальной тепловой мощностью 15 МВт.ПримерТип КУ- Е-229/50,2-7,85/0,59-507/227-15гв, модель ЭМА-011КУ

5.10.3 Паровой котел-утилизатор двухконтурный с дожиганием. Контур высокого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 250 т/ч, контур низкого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 60 т/ч с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 9,1 МПа, низкого давления 1,59 МПа, температурой пара в контуре высокого давления 515 °С, низкого давления 315 °С.ПримерТип КУ - Ед-250/60-9,1/1,59-515/315, модель ЭМА-08КУ

5.10.4 Паровой котел-утилизатор трехконтурный с естественной циркуляцией в контурах с промперегревом пара. Контур высокого давления номинальной паропроизводительностью 270 т/ч, контур среднего давления номинальной паропроизводительностью 316 т/ч, контур низкого давления номинальной паропроизводительностью 46 т/ч, с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 12,5 МПа, среднего давления 3,06 МПа, низкого давления 0,46 МПа, с температурой пара в контуре высокого давления 560 °С, среднего давления 560 °С, низкого давления 237 °С с водо-водяным теплообменником независимого контура подогрева воды максимальной тепловой мощностью 4 МВт.ПримерТип КУ - Еп-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237-4вв, модель ЭМА-007КУ

5.10.5 Паровой котел-утилизатор трехконтурный с дожиганием и с промперегревом пара. Контур высокого давления с прямоточным движением среды номинальной паропроизводительностью 330 т/ч, контур среднего давления с принудительной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 380 т/ч, контур низкого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 82 т/ч, с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 14,5 МПа, среднего давления 3,1 МПа, низкого давления 0,59 МПа, с температурой пара в контуре высокого давления 580 °С, среднего давления 580 °С, низкого давления 306 °С, с водо-водяным теплообменником независимого контура подогрева воды максимальной тепловой мощностью 5,3 МВт.ПримерППрЕд-330/380/82-14,5/3,1/0,59-580/580/306-5,3вв, модель ЭМА-020КУ

5.10.6 Паровой котел-утилизатор трехконтурный с промперегревом пара. Контур высокого давления прямоточный номинальной паропроизводительностью 270 т/ч, контур среднего давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 316 т/ч, контур низкого давления с естественной циркуляцией номинальной паропроизводительностью 46 т/ч, с абсолютным давлением пара в контуре высокого давления 12,5 МПа, среднего давления 3,06 МПа, низкого давления 0,46 МПа, с температурой пара в контуре высокого давления 560 °С, среднего давления 560 °С, низкого давления 237 °С, с водо-водяным теплообменником независимого контура подогрева воды максимальной тепловой мощностью 4 МВт.ПримерПЕ-270/316/46-12,5/3,06/0,46-560/560/237-4вв__________________________________________________________________________УДК 621.181.27:621.18.04:006.354 ОКС 27.010Ключевые слова: котел, ПГУ, КУ, экономайзер, котел-утилизатор, паровой котел-утилизатор, двухконтурный котел, трехконтурный котел, типы котлов-утилизаторов, паропроизводительность, теплообменник__________________________________________________________________________Электронный текст документаподготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:официальное изданиеМ.: Стандартинформ, 2014

docs.cntd.ru

Паровой котел-утилизатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Паровой котел-утилизатор

Cтраница 1

Паровой котел-утилизатор КУ-40 ( рис. 10 - 13) с естественной циркуляцией предназначен для получения пара при использовании тепла отходящих газов сталеплавильных мартеновских печей. [2]

Газы регенерации проходят паровой котел-утилизатор 9, где их тепло используется для выработки водяного пара. [3]

Нагретая вода поступает в паровой котел-утилизатор. В загрузочной камере также находятся охлаждающие элементы 8, присоединенные к циркуляционной системе котла-утилизатора. [5]

Из печи газ поступает в паровой котел-утилизатор 4 и далее непосредственно на сернокислотное производство. [7]

Температуру конвертированного газа на входе в паровой котел-утилизатор 5 регулируют, меняя соотношение газовых потоков из основной линии и линии холодных байпасов. [8]

Змеевики вместе с барабаном А2 образуют паровой котел-утилизатор. При такой системе регенерации катализатор то нагревается в зоне горения, то охлаждается в зоне охлаждения. [9]

На рис. 13 - 1 показан газотрубный горизонтальный паровой котел-утилизатор. В состав его входит: 1 - газотрубная система котла; 2 - испарительный внешний барабан; 3 - пароперегреватель; 4 - дымосос. [10]

Газы регенерации по выходе яа циклонов направляются либо в паровой котел-утилизатор, либо непосредственно в дымовую трубу. [12]

После частичной конверсии оксида углерода парогазовая смесь поступает в паровой котел-утилизатор 5, в котором образуется насыщенный пар высоких параметров - давлением 10 3 МПа и температурой 400 С. Далее температура пара повышается в пароперегревателе 6 до 480 С. Водяной пар используется затем в паровых турбинах для компримирования природного газа, кислорода и конвертированного газа. [13]

Газ с температурой 1000 С выводится из бокового штуцера в паровой котел-утилизатор, а затем на очистку от пыли. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Повышение КПД ГТУ. Котёл – утилизатор паровой — Мегаобучалка

С целью повышения коэффициента использования тепла топлива, сжигаемого в камере сгорания ГТУ, устанавливается на выхлопе ГТУ котел-утилизатор водогрейного типа (далее по тексту КУВ) или котел-утилизатор паровой (далее по тексту КУП).

Котлы-утилизаторы предназначены для генерации пара или горячей воды за счет утилизации тепловой энергии выхлопных газов ГТУ. Выработанный пар может подаваться на паровую турбину или использоваться для технологических нужд. Горячая вода используется для технологических нужд предприятия и теплоснабжения жилых районов.

Котел-утилизатор паровой имеет вертикальную (горизонтальную) компоновку с нижним подводом газов от ГТУ и выполнен газоплотным. Выхлопные газы ГТУ по подводящему газоходу, проходя через шумоглушитель первой ступени, установленный на входе в КУП поступают на блок теплообменников котла-утилизатора. В блоке теплообменников выхлопные газы последовательно омывают оребренные трубы пароперегревателя Ппг, двухступенчатого испарителя Исп., экономайзера Экн. Охлажденные в котле выхлопные газы, проходя через шумоглушитель второй ступени через выхлопную (дымовую) трубу выбрасываются в атмосферу.

Для компенсации тепловых перемещений на входе в КУП (перед шумоглушителем первой ступени) и на выходе из КУП (перед шумоглушителем второй ступени) устанавливаются “мягкие” компенсаторы.

Канал байпаса выхлопных газов после ГТУ обеспечивает регулирование отпуска тепла и представляет возможность для автономной работы газотурбинной установки при отсутствии тепловой нагрузки.

Изоляция котла-утилизатора и декоративная обшивка, включая газоходы, обеспечивает температуру наружной поверхности изоляции не более 45оС при температуре окружающего воздуха 25оС.

Тепловая схема, весь пар, выработанный котлом, направляется в охладительную установку ОУ, где охлаждается, и далее распределяется: на отпуск во внешнюю сеть и на собственные нужды – в атмосферный деаэратор.

Регулирование температуры пара осуществляется за счет установки регулирующего клапана на линии ввода питательной воды в сепаратор пара, необходимое давление осуществляется питательным насосом Пн.

Для использования тепла непрерывной продувки котла, выводимая продувочная вода из котла, поступает на теплообменники водоподготовки, где используется для подогрева исходной воды, отсепарированная вода из сепаратора пара, после парообразования, циркуляционным насосом Цн и системой регулировочных клапанов поступает обратно в испаритель.

Для сброса продувок и дренажей от оборудования и трубопроводов установлен продувочный охлаждающий колодец ОК, вода из которого используется повторно, проходя через систему водоподготовки или сбрасывается в канализацию.

Система водоподготовки – котел-утилизатор должен быть обеспечен питательной водой соответствующей по качеству требованиям ГОСТа: остсутствие свободной углекислоты, рН = 8.4+0.5, содержание соединений железа до 0.5 мг/дм3, содержание растворенного кислорода до 50 мг/кг, прозрачность порядка 30 см, жесткость карбонатная до 40 мкг-экв/кг, остсутствие нефтепродуктов.

Обработка воды осуществляется на участке водоподготовки: в фильтрах-осветлителях удаляются грубодисперстные примеси воды путем пропуска ее через пористое вещество, на поверхности и в порах которого остаются грубодисперстные примеси; для снижения жесткости воды применяется катионирование, которое осуществляется на катионных фильтрах, добавляется твердое нерастворимое вещество с которым происходит катионный обмен между последним и растворимыми в воде солями, в результате происходит умягчение воды, преобразование ограниченно растворимых солей в нерастворимые соли – работа катионного фильтра состоит из двух периодов, рабочего, когда происходит умягчение воды, и простоя, когда производится его регенерация. Чтобы предотвратить чрезмерное увеличение концентрации веществ в котловой воде производится продувка сепаратора, заключающаяся в выводе части котловой воды и замена ее питательной; различают непрерывную Прн. и периодическую Прп.: непрерывная продувка имеет целью поддержания в котловой воде определенной концентрации солей, периодическая продувка предназначена для вывода из котла шлама. Для контроля качества воды и пара производится отбор проб ¦ через соответствующие охладители.

В деаэраторе происходит процесс удаления из воды растворенных газов. Атмосферный деаэратор смесительного типа состоит из деаэроционной колонки и бака запаса (аккумулятора), служащего емкостью деаэрированной воды. Атмосферный деаэратор оборудован гидрозатвором устраняющим образование в колонке большого давление или вакуума на выходе деаэрированной воду к питательному насосу. Регулирование уровня и давления деаэраторе осуществляется за счет регулирующих клапанов, установленных на линиях подвода химически очищенной воды и пара.

На контрольно-измерительные приборы и систему автоматизированного управления (КИП и А) технологическими процессами возлагаются следующие функции:

· обработка и представление необходимой информации о ходе технологических процессов;

· автоматическое регулирование параметров;

· автоматизированные технологические защиты и блокировки, обеспечивающие предотвращение или локализацию аварийных ситуаций и выполнение необходимых действий по останову котла-утилизатора, отключению дополнительного оборудования;

· автоматическое управление программ пуска и останова котла-утилизатора.

megaobuchalka.ru

Утилизационный паровой котел сеня

Утилизационный паровой котел предназначен для преобразования энергии выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания в тепловую энергию пара и может использоваться в энергетике. Технический результат: повышение эффективности топливоиспользования. Сущность изобретения в том, что котел содержит трубный пучок, образованный вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной перегородкой на две полости, первая из которых образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая - выходную перепускную камеру, внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к котлостроению, и может быть использовано в утилизационных паровых котлах для стационарной и транспортной энергетики.

Известен утилизационный паровой котел КУП - 80С с принудительной циркуляцией, содержащий вертикальные коллекторы водяной и пароводяной смеси, сообщенные друг с другом поверхностью теплообмена в виде горизонтальных змеевиков, внутреннюю и внешнюю газоплотные цилиндрические обечайки, с приемной и выпускной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой (см. в кн. Хряпченков А. С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. Л.: Судостроение, 1988, с.187, 190-193).

Недостатками известного утилизационного парового котла являются:

- наличие принудительной циркуляции предполагает использование циркуляционного насоса производительностью в несколько раз большей производительности котла, в результате высокие затраты на привод насоса;

- невозможность использования котла для увеличенного расхода газов от более мощного двигателя, поскольку поперечное сечение газохода рассчитано только на определенную величину расхода газов, в результате узкий диапазон использования котла по мощности двигателя;

- повышенное давление пароводяной смеси в трубах определяет повышенную температуру насыщения и сниженный температурный напор теплообменивающихся сред, что предопределяет увеличение требуемой поверхности теплообмена котла и повышенное сопротивление газохода.

Указанные недостатки ограничивают использование известного утилизационного парового котла с принудительной циркуляцией в судовых и стационарных условиях.

Известен утилизационный паровой котел КУП - 135 с естественной циркуляцией, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, соединенные с помощью вальцовки с трубным пучком в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара (см. там же, с.198-200). Для создания нужного направления движения газов в газоходе установлена поперечная горизонтальная сплошная перегородка. Трубы пучка, омываемые более горячими газами, работают как подъемные, другая часть - как опускные. Трубки выполнены фигурными и имеют разную степень изгиба. Этот котел, как наиболее близкий, выбран в качестве прототипа заявляемого решения по большинству признаков.

Недостатками известного утилизационного парового котла являются:

- необходимость гибки труб поверхности теплообмена с различной степенью изгиба для каждого ряда труб трубного пучка и, как следствие, невзаимозаменяемость рядов труб;

- вальцовка труб в водяном и пароводяном коллекторах предполагает большой (более 400 мм) диаметр коллекторов, что существенно увеличивает массу и стоимость котла;

- неизменность поперечного сечения газохода трубного пучка, определяемая постоянным расстоянием между передней и задней стенкой котла, и, как следствие, узкий диапазон применимости котла для данного типа двигателя;

- конструктивное отсутствие опускных труб затрудняет циркуляцию воды и пароводяной смеси, что снижает надежность работы котла.

Таким образом, паровой котел-прототип имеет существенные, требующие доработки конструктивные недостатки, снижающие технико-экономические показатели.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных технико-экономических и конструктивных недостатков, а именно:

- упрощение изготовления и замены поверхности теплообмена путем попытки применения прямолинейных труб одинакового размера;

- снижение массы коллекторов;

- уменьшение массогабаритных характеристик утилизационного парового котла;

- сокращение объема монтажных работ;

- возможность изменения площади проходного сечения газохода и тем самым расширения области использования утилизационного парового котла для двигателей различной мощности с различным расходом газов и при одинаковом аэродинамическом сопротивлении на выхлопе двигателя;

- обеспечение надежной циркуляции воды и пароводяной смеси в утилизационном паровом котле.

Поставленная задача достигается тем, что в известном утилизационном паровом котле, содержащем горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, в отличие от него в заявляемом трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой, сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки. При этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру. Внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная, прямоугольная по форме, вертикальная осевая перегородка с одинаковой высотой, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла. Причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами. Во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора. B частном случае исполнения утилизационный паровой котел снабжен общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси, сообщенным в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором, и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котла

Заявленная совокупность ограничительных и отличительных признаков улучшает технико-экономические, эксплуатационные и конструктивные характеристики котла.

Выполнение трубного пучка в виде испарительных прямолинейных труб одинаковой длины упрощает изготовление поверхности теплообмена, а размещение труб по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка двигателя позволяет уменьшить массогабаритные характеристики котла.

Использование жесткого крепления подъемных испарительных труб к кольцевым пароводяному и водяному коллекторам (например, путем сварки) позволяет уменьшить диаметр коллекторов, упростить технологию изготовления и тем самым снизить их массу и стоимость изготовления поверхности теплообмена.

Образование кольцевого газохода пучка труб в виде внутренней разомкнутой по периметру обечайки с входным и выходным участками этого газохода и внешней замкнутой обечайки, сообщенного в верхней и нижней частях с кольцевыми коллекторами, позволяет образовать дополнительно приосевой газоход котла, в котором вертикальная осевая разделительная перегородка и две горизонтальные смещенные по вертикали перегородки в форме полуколец в совокупности образуют перепускные входную и выходную камеры, сообщенные по периметру с входным и выходным участками газохода трубного пучка, а по вертикали с выпускным патрубком двигателя и дымовой трубой. При этом также снижаются массогабаритные характеристики и стоимость котла.

Изменение диаметра наружной сплошной обечайки посредством разъемных фланцевых соединений позволяет менять площадь проходного сечения газохода трубного пучка и его аэродинамическое сопротивление, что обеспечивает возможность использования заданной постоянной поверхности теплообмена котла для двигателей различной мощности с различным аэродинамическим сопротивлением на выхлопе двигателя, при этом расширяется диапазон серийной применимости поверхности теплообмена утилизационного котла путем изменения только диаметра внешней обечайки газохода трубного пучка.

Использование в частном решении общециклонного сепаратора пароводяной смеси, связанного в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором, а в нижней части посредством опускной необогреваемой трубы с водяным коллектором, позволяет, во-первых, обеспечить надежную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле, а во-вторых, обеспечить дополнительную деаэрацию питательной воды в сепараторе путем ввода ее в верхнее паровое пространство сепаратора через патрубок подвода питательной воды и отвод выделившихся газов совместно с паром через патрубок отвода пара от сепаратора к потребителям. При этом снижается коррозия поверхности теплообмена с водяной стороны и увеличивается надежность работы котла.

Таким образом, достигается улучшение конструктивных, технико-экономических и эксплуатационных характеристик котла при появлении ряда дополнительных эффектов.

Заявляемое техническое решение поясняется следующими иллюстрациями. На фиг.1 представлена схема продольного сечения, а на фиг.2 - схема поперечного сечения утилизационного котла USBS (сечение А-А фиг.1).

Утилизационный котел имеет следующее устройство. Котел содержит замкнутые кольцевые пароводяной 1 и водяной 2 коллекторы, связанные между собой испарительной поверхностью теплообмена в виде пучка прямолинейных вертикальных труб 3. Все трубы пучка приварены по периметру кольцевой окружности коллекторов 1 и 2 соответственно к нижней и верхней образующей коллекторов с равномерным шагом таким образом, что на части периметра кольцевой окружности трубы 3 не установлены. Кольцевой газоход 4 пучка труб 3 образован внутренней обечайкой 5, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней разъемной замкнутой по периметру обечайкой 6, образованной двумя полуобечайками с вертикальными фланцевыми соединениями 7 и 8. Горизонтальные фланцы обечаек 5 и 6 закреплены болтовым соединением (болты не показаны) к приварным фланцам кольцевых коллекторов 1 и 2. При этом внешний фланец 9, внутренний фланец 10 коллектора 1 и внешний фланец 11 коллектора 2 выполнены по горизонтальной диаметральной плоскости коллекторов, а внутренний фланец 12 коллектора 2 приварен к нижней образующей коллектора, и его внутренняя кромка не выходит за пределы внутреннего диаметра кольцевого коллектора 2, как показано на фиг.1.

Приосевой газоход котла образован пространством по высоте между коллекторами 1 и 2, а по диаметру ограничен внутренней обечайкой 5. Внутри приосевого газохода установлена стационарно вертикальная осевая разделительная сплошная перегородка 13 со съемным монтажным участком 14 (дополнительная вертикальная перегородка), прилегающим к ее торцу в районе разрыва обечайки 5, прямоугольным по форме и с одинаковой высотой, т.е ограниченным по вертикали коллекторами 1 и 2, а по горизонтали - торцевой частью перегородки 13 и фланцевым соединением 8, посредством которого он закреплен. Связь дополнительной вертикальной перегородки 14 и перегородки 13 осуществляется монтажными болтами 15. Перегородка 13 в своих верхнем и нижнем торцах прикреплена к двум горизонтальным полуперегородкам 16 и 17, выполненными в форме полуколец, скрепленными кромками с обечайкой 5, которые в совокупности с перегородкой 13, дополнительной вертикальной перегородкой 14 и обечайкой 5 образуют перепускные входную 18 и выходную 19 камеры приосевого газохода, сообщенными одной стороной с входным 20 и выходным 21 участками кольцевого газохода 4 пучка труб, а с другой стороны - с входной 22 и выходной 23 камерами котла. Входная камера 22 сообщена в верхней части с перепускной входной камерой 18, а в нижней части - с выпускным патрубком газохода 24 двигателя. Выходная камера 23 в нижней части сообщена с перепускной выходной камерой 19, а в верхней части с дымовой трубой 25.

В нижней части перепускной выходной камеры размещен сливной трубопровод 26, сообщенный в нижней части с дренажным патрубком 27 ниже уровня гидрозатвора 28. Патрубок гудрона 29 и дренажный патрубок 27 вмонтированы в днище входной камеры 22. Над выпускным патрубком газохода 24 двигателя размещен отбойный лист 30.

Целесообразным является использование утилизационного парового котла, при котором пароводяной коллектор 1 своей верхней частью связан патрубком пароводяной смеси 31 с общеизвестным вертикальным циклонным сепаратором пароводяной смеси 32, оборудованным выгородкой 33. В верхней части сепаратора 32 размещен перфорированный лист 34, патрубок 35 подвода питательной воды и патрубок 36 отвода пара. В нижней части сепаратор 32 снабжен опускной трубой 37, сообщенной с водяным коллектором.

Утилизационный котел используют следующим образом. Высокотемпературные газы от двигателя поступают по его выпускному патрубку газохода 24 во входную камеру 22, а затем в перепускную входную камеру 18, из которой газы поступают во входной участок 20 кольцевого газохода 4 трубного пучка и далее, пройдя по нему почти по кругу, отдают в газоходе свою теплоту испарительному пучку поверхности теплообмена в виде труб 3. После охлаждения в газоходе 4 газы поступают через выходной участок 21 газохода в перепускную выходную камеру 19 и далее в выходную камеру 23 и дымовую трубу 25. Направление движения потока газов через котел на фиг.1 и 2 показано светлыми стрелками.

При заполнении котла водой и движении греющих газов в кольцевом газоходе 4 в испарительном пучке труб 3 образуется пар, который в виде пароводяной смеси поднимается вверх в кольцевой коллектор 1. Из коллектора 1 пароводяная смесь по патрубку пароводяной смеси 31 поступает в выгородку 33 циклонного сепаратора 32. Выгородка 33 обеспечивает движение пароводяной смеси по касательной к стенке сепаратора 32, при этом за счет центробежной силы вода, как более тяжелая среда, отжимается к стенке, а пар выходит из центральной зоны вращения и поступает через перфорированный лист 34 в верхнюю паровую полость сепаратора 32. По патрубку 36 пар отводится к потребителям пара.

Подпитка котла питательной водой осуществляется через патрубок 35 подвода питательной воды, расположенный несколько ниже перфорированного листа 34. Такое расположение патрубка 35 позволяет дополнительно деаэрировать питательную воду и тем самым снизить концентрацию кислорода в котловой воде и скорость коррозии металла. Разность суммы столбов воды в сепараторе 32 и опускной трубе 37 по сравнению с суммой столбов пароводяной смеси в трубах 3 и патрубке 31 обеспечивает естественную циркуляцию воды и пароводяной смеси в котле.

Повреждение и неплотность поверхности теплообмена котла сопровождается поступлением воды в газоход 4, откуда вода может слиться через входной 20 и выходной 21 участки газохода 4 в перепускные входную 18 и выходную 19 камеры. Для предотвращения попадания воды из поврежденной поверхности котла в выпускной патрубок газохода 24 двигателя во входной камере 22 в пространстве между камерой 18 и патрубком 24 размещен отбойный лист 30. Возможное скопление воды в камере 19 обеспечивается отводом ее в сливной трубопровод 26, связанный с дренажным патрубком 27 на уровне ниже гидрозатвора 28. Появление воды на сливе из гидрозатвора свидетельствует о повреждении котла.

Монтаж и демонтаж котла при ремонте достигаются разборкой фланцевых соединений, обеспечивающих доступ ко всем сварным соединениям для замены и восстановления элементов поверхности теплообмена.

Утилизационный котел снабжен необходимой регулирующей, защитной и наблюдательной аппаратурой и арматурой, которые на фиг.1 и 2 не показаны. Наружные высокотемпературные поверхности котла изолированы в соответствии с правилами техники безопасности, эти элементы также на фиг.1 и 2 не показаны.

1. Утилизационный паровой котел, содержащий горизонтальные пароводяной и водяной коллекторы, связанные трубным пучком подъемных и опускных труб в виде обогреваемой поверхности теплообмена, и газоход трубного пучка с его входным и выходным участками, сообщенными по внешней стороне с входной и выходной камерами котла, сообщенными соответственно с выпускным патрубком газохода двигателя и дымовой трубой, патрубки подвода питательной воды и отвода пара, отличающийся тем, что трубный пучок образован вертикальными прямолинейными трубами, размещенными по кольцевой окружности с ее диаметром в 1,5-3 раза больше диаметра выпускного патрубка газохода двигателя и сообщенными с упомянутыми пароводяным и водяным коллекторами, выполненными в виде замкнутых колец, с образованием кольцевого газохода этого пучка труб, жестко скрепленных по торцам с обоими коллекторами, ограниченного внутренней обечайкой, выполненной по форме с разрывом по периметру, и внешней замкнутой обечайкой, нижний торец которой расположен на уровне выше нижнего торца внутренней обечайки, а также и с образованием дополнительного приосевого газохода котла, ограниченного с внешней стороны внутренней обечайкой и разделенного внутри вертикальной осевой сплошной перегородкой, ориентированной по нормали к разрыву внутренней обечайки, и высотой, равной высоте внешней обечайки, на две приосевые полости, каждая из которых ограничена с боковых сторон соответствующей прилегающей поверхностью внутренней обечайки и упомянутой вертикальной осевой перегородкой, а сверху или снизу соответственно ограничена верхней или нижней горизонтальной перегородкой в форме полукольца, прикрепленной по кромкам к соответствующему по уровню горизонтальному торцу вертикальной осевой перегородки и к поверхности внутренней обечайки, при этом первая из этих полостей образует входную перепускную камеру приосевого газохода, а вторая образует его выходную перепускную камеру, внешняя обечайка выполнена разъемной из двух половин по плоскости вертикальной осевой перегородки, а к боковому торцу вертикальной осевой перегородки, обращенному к упомянутому разрыву, в районе разрыва примыкает скрепленная с этим торцом дополнительная прямоугольная по форме вертикальная осевая перегородка, ограниченная по вертикали водяным и пароводяным коллекторами, а по горизонтали торцевой частью вертикальной осевой сплошной перегородки и фланцевым соединением, посредством которого она закреплена, которая противоположным торцом прилегает к внешней обечайке, скреплена с ней в разъеме между двумя ее половинами и образует по обеим своим сторонам соответственно входной и выходной участки кольцевого газохода пучка труб, сообщающиеся соответственно с входной и выходной перепускными камерами приосевого газохода, которые сообщены соответственно с входной камерой котла, ограниченной нижней оконечностью внутренней обечайки и ее днищем, и с выходной камерой котла, причем оконечности внешней и внутренней обечаек скреплены посредством горизонтальных разъемных фланцевых соединений с пароводяным и водяным коллекторами, во входной камере котла размещены отбойный лист, расположенный над выпускным патрубком газохода двигателя, патрубок гудрона и дренажный патрубок, вмонтированные в ее днище, и сливной трубопровод с гидрозатвором, вмонтированный в нижнюю горизонтальную перегородку выходной перепускной камеры, сообщенный в своей нижней части с дренажным патрубком ниже уровня гидрозатвора.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в таком исполнении, при котором он содержит вертикальный циклонный сепаратор пароводяной смеси, сообщенный в верхней части посредством перепускного патрубка с пароводяным коллектором котла, а в нижней части посредством опускной трубы с его водяным коллектором и к которому в верхнюю часть подведены трубопроводы питательной воды и отвода пара утилизационного котла.

www.findpatent.ru

Паровой котел-утилизатор - Справочник химика 21

Уносимые газами регенерации частицы катализатора улавливаются расположенными в верху регенератора циклонами 14, а иногда также вторичными улавливающими устройствами, находящимися вне регенератора. Газы регенерации, пройдя паровой котел-утилизатор 23 и устройство для дополнительного извлечения катализаторной пыли, выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Пар отделяется от воды в барабане 15. [c.125] Вместо скруббера были поставлены циклоны второй ступени поток горячих газов регенерации стали пропускать через паровой котел-.утилизатор. При эксплуатации скруббера имели место затруднения, если содержание извлекаемого соляровым дистиллятом катализатора достигало 0,24 г на 1 см жидкости. [c.81]

К — реактор 2 — регенератор 3 — отпарные секции 4 — поршневой воздушный компрессор —воздухоподогреватель 6 — решетка для распределения воздуха 7—внутренняя отпарная колонна —промежуточные решетки 9 — циклоны iO — паровой котел-утилизатор 11 — вспомогательная линия отвода катализатора 12—ввод агента для отпарки или продувки 13 — ввод свежего катализатора И — сухопарник. [c.148]

Частицы кокса-теплоносителя с отложившимся на них тонким слоем образовавшегося в процессе кокса (балансового кокса) опускаются в низ отпарной секции реактора, при этом они продуваются встречным потоком водяного пара. Далее они перемещаются по изогнутому трубопроводу 8 (пневмотранспорт) в коксонагреватель 5. С помощью воздуходувки 1 под распределительную решетку 6 коксонагревателя подается воздух в объеме, необходимом для нагрева циркулирующего кокса до заданной температуры. Кокс нагревается за счет теплоты сгорания части балансового кокса. Продукты сгорания (дымовые газы) проходят двухступенчатые циклоны 4, где от них отделяются мелкие частицы кокса, и поступают в паровой котел-утилизатор (на схеме не показан). [c.31]

Катализатор, пройдя зону отпаривания водяным паром, по транспортной линии 5 поступает в регенератор 6 с псевдоожиженным слоем катализатора, куда одновременно воздуходувкой 3 через горизонтальный распределитель подается воздух, необходимый для регенерации катализатора. Регенерированный катализатор по трубопроводу 7 опускается в узел смешения с сырьем. Пары продуктов крекинга и газы регенерации отделяются от катализаторной пыли в соответствующих двухступенчатых циклонах и объединяются в сборных камерах, расположенных в верхней части аппаратов 6 и 10. Газы регенерации проходят паровой котел-утилизатор 9, где их тепло используется для выработки водяного пара. Затем они очищаются от остатков пыли в электрофильтре 8 и выводятся в атмосферу через дымовую трубу (на схеме не показана). [c.38]

Закоксованный катализатор, имеющий температуру около 500°, отводится из реактора через нижнее отверстие непрерывным потоком и поступает под давлением реактора в узел У2, где подхватывается струей воздуха, подаваемого воздуходувкой М1 под давлением около 1 ати, и транспортируется таким образом в регенератор Р2, где давление не превышает 0,4 ати. При соприкосновении с воздухом кокс загорается. Поддержанием в регенераторе Р2 кипящего слоя определенной высоты достигается практически полная регенерация катализатора. Выжиг кокса ведет к нагреву массы катализатора от 500 до 620°. Запас тепла, накопленный катализатором в регенераторе Р2, достаточен для полного испарения сырья и образования продуктов крекинга. При слишком большом выделении тепла включается дополнительный паровой котел-утилизатор. Этим предупреждается опасный перегрев катализатора. [c.220]

Из контактного аппарата так называемые нитрозные газы, содержащие около 11 % окиси азота, выходят с очень высокой температурой — до 800°С. Между тем следующие реакции нужно, как мы знаем, проводить при обычной температуре. Следовательно, необходимо охладить газ, используя, разумеется, теплоту реакции для каких-либо полезных целей, проще всего для получения водяного пара. Поэтому нитрозный газ направляют в паровой котел-утилизатор. [c.65]

ОТХОДОВ (включая промышленный и бытовой мусор) с рекуперацией тепла. Установки включают следующее оборудование вращающуюся печь пиролиза 5 для сжигания отходов, в которой при определенной температуре и скорости происходит сначала дистилляция (перегонка) летучих компонентов резины и сгорание других материалов, далее — полное сгорание связанного углерода и затем — превращение в мотки металлической арматуры, которая транспортируется ленточным конвейером к контейнерам для ее упаковки специальную топку, в которой при заданных давлении и температуре происходит полное окисление горючих компонентов с образованием газообразных веществ паровой котел-утилизатор, использующий тепло отходящих газов для получения пара, применяемого для производственных целей. [c.187]

Образующиеся газы регенерации, пройдя через отстойную зону регенератора и циклонные сепараторы 14, поступают в паровой котел-утилизатор 23 с паровым барабаном 15, где теплота газов используется для образования водяного пара. В дальнейшем охлажденные газы проходят через пылеулавливающее устройство (обычно через электрофильтры) и выбрасываются в атмосферу. Катализаторная пыль возвращается в систему. Регенерированный катализатор отводится из кипящего слоя регенератора через колодец 24 и стояк регенератора 2 в узел смешения реактора 3. [c.183]

После частичной конверсии оксида углерода парогазовая смесь поступает в паровой котел-утилизатор 5, в котором образуется насыщенный пар высоких параметров — давлением 10,3 МПа и температурой 400 °С. Далее температура пара повышается в пароперегревателе 6 до 480°С. Водяной пар используется затем в паровых турбинах для компримирования природного газа, кислорода и конвертированного газа. [c.24]

Газ с температурой 1000 С выводится из бокового штуцера в паровой котел-утилизатор, а затем на очистку от пыли. [c.157]

Образующиеся газы регенерации, пройдя отстойную зону регенерации и циклонные сепараторы 5, поступают в паровой котел-утилизатор 2, где теплота газа используется для образования водяного пара [c.205]

Сернистый газ, получаемый в результате сжигания серы, поступает в паровой котел-утилизатор 9 для использования избыточного тепла и далее направляется непосредственно на производство контактной серной кислоты по короткой технологической схеме печь — контактный аппарат — абсорбер (стр. 122). [c.87]

Температуру конвертированного газа на входе в паровой котел-утилизатор 5 регулируют, меняя соотношение газовых потоков из основной линии и линии холодных байпасов. В паровом котле-утилизаторе конвертированный газ проходит подогревательный элемент, состоящий из труб высокого давления, и, частично охлаждаясь за счет испарения воды, поступает в выносной теплообменник 4. [c.181]

Регулируя количество байпасного газа, можно легко устранить перегрев катализатора. Конвертированный газ из каталитической зоны при температуре 460—480° С поступает в межтрубное пространство внутреннего теплообменника / и, охладившись до 350—380° С, выходит из колонны, направляясь в паровой котел-утилизатор. [c.186]

I — воздушный вентилятор 2 — печь для сжигания сероводорода 3 — паровой котел-утилизатор 4 — контактный аппарат 5 — башня-конденсатор 6 — электрофильтр . 7 — оросительный холодильник 8 — сборник кислоты а — регулятор соотношения [c.415]

Отходящие из трубчатой печи топочные газы через дымоход, находящийся в нижней части печи, поступают в паровой котел-утилизатор 7, где используются для производства водяного пара, идущего на конверсию. При этом температура топочных газов снижается с 600—700 до 200—250° С. Использование тепла топочных газов повышает экономичность производства водорода. [c.127]

Паровой котел-утилизатор. Для использования части избыточного тепла, выделяющегося при сжигании кокса в регенераторе, имеется котел-утилизатор, производящий водяной пар. Поверхность нагрева этого котла выполнена в виде ряда параллельно включенных змеевиков, находящихся в регенераторе. Образующийся в змеевиках водяной пар отделяется от циркулпрующе воды в барабане котла-утилизатора. Пар направляется из барабана в заводской паропровод, а вода возвращается насосом в охлаждающие змеевики регенератора. Барабан снабжен следующими штуцерами для ввода свежей воды, для ввода паро-жидкой смеси пз змеевиков водяного охлаждения регенератора и для вывода водяного нара в заводскую сеть. Барабан имеет предохранительный кланан, манометр и указатель уровня воды. [c.106]

Газы регенерации по выхимь яа циклонов направляются либо в паровой котел-утилизатор, либо непосредственно в дымовую трубу. Ьну-.тренний вид верхней части одного из регенераторов небольшой мощности с облицовкой и двумя циклонами показан на рис. 78 [180]. [c.155]

Установка состоит из следующих секций подготовки сырья (компрессор, подогреватель, аппараты для очистки сырья от соединений серы, пароперегреватель и инжекторный смеситель) паровой конверсии (печь паровой конверсии и паровой котел-утилизатор) конверсии оксида углерода в диоксид (реакторы средне- и низкотемпературной конверсии) очистки технологического газа от диоксида углерода (абсорбция горячим водным раствором карбоната калия, регенерация и др.) и секции метаниро-вания. Технологическая схема установки представлена на рис. VI-4. [c.62]

Газовые факельные горелки располагаются в своде печи. Дымовые газы в этом случае движутся в реакционных трубах параллельно парогазовому потоку, т. е. сверху впиз, проходят через нижние борова в общий боров, расположенный в торце печи, и поступают в конвекционную секцию печи. Печи, снабженные излучающими горелками, могут иметь общий боров для вывода дымового газа снизу или сверху. Дымовые газы, покидающие радиантную секцию печп, с температурой 950—1100 поступают в конвекционную секцию, где тепло дымовых газов используется для производства пара и для нагрева сырья. Конвекционная секция печи представляет собой паровой котел-утилизатор. Она может располагаться рядом с радиантной секцией или над ней. [c.142]

Уносимые газами регенерации частицы катализатора улавливаются расположенными вверху регенератора циклонами 4, а иногда также вторичными улавливающими устройствами, находящимися вне регенератора. Газы регенерации VI, пройдя паровой котел-утилизатор 2 и устройства для дополнительного извлечения катализаторной пыли, выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Пары отделяются от воды в барабане 3. По выходе из реактора 21 продукты крекинга (кроме кокса) по линии VII поступают в колонну 23 (с отпарной колонной 25), где и разделяются. В нижней секции 24 этой колонны тяжелый газойль отстаивается от катализаторной пыли и выводится по трубопроводу через холодильник в резервуар. Остальная часть газойля вместе с катализаторной пылью поступает снизу секции 24 в узел смешения 7. Легкие продукты крекинга вместе с водяным паром, пройдя конденсатор 22, поступают в газоотделитель 26, откуда жирный газ и нестабильный бензин VIII направляются на абсорбционно-газофрак-ционирующую установку. Количество катализатора, выводимого из отпарной секции И, автоматически регулируется установленной на стояке 12 задвижкой 13 в зависимости от уровня катализатора в реакторе. [c.82]

Р1, Р2, РЗ—реакторы Лi —ротационная воздуходувка Я2—ЯЗ—насосы 01 — фильтр для воздуха Т1 — соляном воздухонагреватель М2 — газовая турбина С2 —дымовая труба Ш—огневой воздухонагреватель /72 —огневой нагреватель дымовых газов —соляной сбориик Т2 — паровой котел-утилизатор ЖЗ—паровая турбина или электромотор. [c.213]

Тколонна синтеза 2 — катализаторная коробка з — верхний теплообменник 4 — нижний предварительный теплообменник 5 — регулирующий клапан в — соосные трубы для соединения колонны с котлом 7 — паровой котел-утилизатор. [c.365]

Дымовые газы, уходящие из печи с температурой примерно 1 100—1 200 °С, снльнО загрязнены технологической пылью — пылесодержание их доходит до 100—200 г/.и-. Часть пыли находится в размягченном состоянии и может шлаковать поверхности нагрева теплоиспользующей установки. Поэтому непосредственно за печью устанавливается котел-утилизатор с экраном-шлакогранулятором. Посредством последнего резко снижается температура газов еще до конвективной поверхности котла, и частички цитака затвердевают (гранулируются). В настоящее время применяется следующая тепловая схема отражательной печи. За печью устанавливается паровой котел-утилизатор, использующий перепад температуры газов приблизительно от 1 250 до 500 °С. Далее устанавливается противоточный рекуператор для подогрева воздуха, идущего-в печь, до 350—450 °С. Температура дымовых газов за рекуператором может быть доведена до 470—200 °С. Однако более целесообразна другая схема — с высокотемпературным автономным воздухоподогревателем, о чем подробнее сказано в гл. 7. [c.22]

chem21.info

Паровой котел-утилизатор

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК F 22b 1/18

Заявлено 24.11.1969 (№ 1306563/24-6) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 11.XI.1971

Комитат ло делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

УДК 621.181.62 (088.8) Авторы изобретения

А, И. Бережинский, Э. М. Каганова, 3. В. Храмова, А. А. Фомичев, Б. П. Подоба, А. В. Крячко, В. Я. Якимович, Г. А. Авдеев, Б. М. Телков, Е. И. Дорман и Л. М. Ляховер

Заявитель

ПАРОВОЙ КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР

Изобретение относится к паровым котламутилизаторам охладителям конвертерных газов и может быть использовано в металлургической промышленности.

Известны паровые котлы-утилизаторы охладители конвертерных газов с принудительной циркуляцией, содержащие снабженные поверхностями нагрева газоход, кессон с проходами фурм и течек для подачи сыпучих материалов в конвертер и установленный в нижней части башмак для предохранения кессона от истирания и ударов. В этих котлах узлы прохода фурм и течек выполнены полыми из двух концентрических обечаек, между которыми движется охлаждающая среда. Трубчатые элементы котла могут работать на повышенном давлении, в то время как рабочее давление для узлов прохода фурмы и течек по условиям прочности должно быть в пределах 1 вЂ” 6 атм.

В связи с этим такие котлы имеют два самостоятельных циркуляционных контура: контур низкого давления и контур высокого давления, а также две группы связанного с этим ооорудования (два барабана, две группы циркуляционных насосов, арматуры, трубопроводов и т. д.), что конструктивно усложняет установку, увеличивает капитальные затраты и эксплуатационные расходы.

Цель изобретения вЂ” упрощение конструкции и повышение надежности работы котла.

Это достигается тем, что поверхности нагрева проходов фурм, течек и башмака включены в общий циркуляционный контур с кессоном и газоходом.

5 Поверхности нагрева проходов фурм и течек могут быть выполнены в виде цилиндра, образованного вертикально расположенными плавниковыми трубами с установленными внутри них трубами меньшего диаметра для

10 подачи котловой воды.

Поверхность нагрева башмака может быть выполнена в виде концентрических колец, составленных из труб, соединенных коллекторами и имеющих сужения в местах ввода в кол15 лекторы.

Для предохранения узлов проходов фурмы и течек от истирания на выступающие внутрь детали приварены прутки.

На фиг. 1 изображена принципиальная схе20 ма предлагаемого котла-утилизатора, общий вид; на фпг, 2 вЂ” башмак, общий вид; на фиг. 3 вЂ” узел крепления листа к трубам башмака; на фиг. 4 вЂ” узел башмака; на фиг. 5вЂ” устройство для прохода фурмы и течек, об25 щий вид.

Котел содержит перемещающуюся юбку I, башмак 2, защищающий нижнюю часть котла от истирания, кессон 8 с узлами для прохода фурмы 4 и течек 5, газоход 6, барабан 7, цпр30 куляционные насосы 8 и трубопроводы 9. Все охлаждасмые элементы котла вклю (сны В один циркуляционпый контур.

Ваш)мак 2 выполне:(в виде концентрически. колец, составленных I(3 труб 10, соединенных коллектор ахlи 11 и имеlощих су?кение В местах ввода в коллекторы. Сверху ." трубам баштмака при помощи бо ITGBI х соединений прикреплен лист 12, на котором устаповлепь песочные затворы 18, Узлы прохода фуры и течек выполи ::(ы одинаковыми и представляют собой поверхности

14 нагрева, имеющие форму срезанного наклонной плоскостью цилиндра из вертикальных плавниковых труб 15. В каждую трубу

15 введена труба 16 меньшего диаметоа, через которую осуществляется подвод воды, а по нару?кным обогреваемым трубам 15 отводится парОВОдяная смесь. Для предот.(ращения истирания к внутренней образующей;амер 17 приварены по периметру прутки 18.

Предмет изобретения

1. Паровой котел-утилизàrop охладите,.п конвертерпых газов с принудительной ц:(рхyлЯЦией, содер?кащиЙ с?lабеенпые ПОВерхностя l(,i I(Bi pCÂà ГПЗОХО.(„.-:CCCOB С ПрОХОда)МИ фурХ

i. тече;

5 и ударов, о;ла (а(о(,.(()йс(1 тем, что, с цель(о уп11(пцеп)3Я копструк(цш и;(овышепия надежности,((oncp.i;(ocT;; па,рсва проходов фурм, тсчек и башма((а вк:почены в общий циркуляI. 1iOlIB6l1f 1(ОНТ р С (CCCOHoib! И газоходом.

IO 2, Котел-утил((затор по п. 1, от,ги«аюа(ийся i ".31, что ((013PP. locTFI нагPFBB IPoxogoB фУ1?м и теч(i(Büïoc(íå:(û в виде цилиндра, образованного вертикально располо?кенными плавниковыми трубами с установленными внутри них

15 т13убами мепьп(его диаметра длЯ пОДачи KQTЛОВОИ ВОДЫ.

3. I(,ore. -утилизатор по ш(. 1 и 2, отличаю(Чийся тем, что поверхность нагрева башмака вы Ioëïñíà B виде концентрических колец, cÎc20 тавлепных из труб, соединенных коллекторами и и)ме(ощи. .-у?кения в местах ВВОдя В коллекторы.

4. KOTeл-утилизатор по пп. 1 вЂ” 3, отличаюи1ийся тем, что, с целью предохранения узлов

25 проходов фурмы и течек от истирания, на выступающие внутрь де-али приварены прутки.

Фиг. 5

Составитель Б. Травин

Редактор А. Пейсочеико Тскред 3. H. Таранеико

1(орректор Е. Н, Зимина

Заказ 3049717 Изд. ¹ 1274 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 4(-35, Раушская на 6., д. 475

Типопрафия, пр. Сапунова, 2

www.findpatent.ru

Паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических парогазовых установках с газотурбинными двигателями, паровыми турбинами и котлами-утилизаторами, снабженными блоками дожигающих устройств. Наибольший эффект может быть достигнут в теплофикационных ПГУ, где блок дожигающих устройств используют для покрытия пиковых тепловых нагрузок в холодный период с одновременной компенсацией снижения мощности паровой турбины из-за увеличения давления в теплофикационных отборах пара в этот период. Предложен паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств, включающий последовательно расположенные по ходу греющих газов пароперегревательный и испарительный участки, при этом блок дожигающих устройств размещен по ходу газов между пароперегревательным и испарительным участками. Паровой котел-утилизатор может быть снабжен экранирующими испарительными поверхностями, являющимися частью испарительного участка и установленными на стенках газового тракта котла-утилизатора между блоком дожигающих устройств и испарителем. Изобретение обеспечивает компактность, снижение теплопотерь и затрат на теплоизоляцию и теплозащиту. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в энергетических парогазовых установках (ПГУ) с газотурбинными двигателями, паровыми турбинами и котлами-утилизаторами (КУ), снабженными блоками дожигающих устройств (БДУ).

Наибольший эффект может быть достигнут в теплофикационных ПГУ, где БДУ используют для покрытия пиковых тепловых нагрузок в холодный период с одновременной компенсацией снижения мощности паровой турбины из-за увеличения давления в теплофикационных отборах пара в этот период.

Известен паровой котел-утилизатор, в котором применено типовое решение, состоящее в наличии блока дожигающих устройств, размещенного на входе КУ по греющим газам, перед пароперегревательным участком (Л.В.Арсеньев, В.Г.Тырышкин. Комбинированные установки с газовыми турбинами. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1982, с.59, рис.II.I, б).

Недостатками известного устройства являются увеличение габаритов КУ, увеличение потерь на внешнее охлаждение и затрат на теплоизоляцию и теплозащиту, а также относительно малый диапазон изменения паропроизводительности КУ за счет БДУ.

Известен паровой КУ с БДУ, примененный в теплофикационной ПГУ Nossener Brücke в г.Дрезден, Германия, содержащий последовательно расположенные по ходу греющих газов пароперегревательный и испарительный участки ПЕ и И, снабженный двумя БДУ, первый из которых установлен на входе в КУ по греющим газам, перед пароперегревательным участком ПЕ, второй - перед газовым подогревателем сетевой воды ГПС (Цанев С. В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов под ред. С.В. Цанева - М.: Изд-во МЭИ, 2002 - с.426, рис.9.32),

Это известное техническое решение по совокупности признаков является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.

Недостатки устройства, принятого за прототип, связаны с размещением БДУ в КУ перед пароперегревателем. Это, во-первых, необходимость выдерживать расстояние от горелок БДУ до поверхностей нагрева пакета труб пароперегревателя не менее 5 м - для выравнивания температуры и скорости газового потока (там же, с.287) - и, соответственно, увеличение габаритов КУ, увеличение потерь на внешнее охлаждение и затрат на теплоизоляцию и теплозащиту. Во-вторых, относительно малый диапазон изменения паропроизводительности КУ за счет БДУ вследствие ограничений по допустимой температуре стенок труб пароперегревателя (с учетом температурной разверки в поперечном сечении газового тракта за БДУ и неизбежного возрастания разверки температур пара в трубах пароперегревателя), по температуре стенок газового тракта КУ непосредственно за БДУ (по соображениям теплозащиты несущих конструкций КУ и снижения теплопотерь на внешнее охлаждение), а также вследствие ограничений по допустимым значениям температуры и давления пара в.д. перед паровой турбиной.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемым, при этом изобретение не вытекает явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных отличительных признаков по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенную в нижеприведенной формуле изобретения.

Изобретение обеспечивает компактность размещения БДУ в котле-утилизаторе, снижение теплопотерь на внешнее охлаждение и затрат на теплоизоляцию и теплозащиту, расширение диапазона изменения паропроизводительности за счет БДУ в рамках существующих ограничений по температуре стенок теплообменных поверхностей и по температуре и давлению пара перед паровой турбиной.

Предложен паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств, включающий последовательно расположенные по ходу греющих газов пароперегревательный и испарительный участки, при этом блок дожигающих устройств размещен по ходу газов между пароперегревательным и испарительным участками.

Паровой котел-утилизатор может быть снабжен экранирующими испарительными поверхностями, являющимися частью испарительного участка и установленными на стенках газового тракта котла-утилизатора между блоком дожигающих устройств и испарителем.

Расстояние от горелок БДУ до пакета испарителя в заявляемом КУ может быть уменьшено до размеров факела, поскольку разверка и флуктуации температур по поперечному сечению газового тракта за БДУ не приведут к разверке температур воды и пароводяной смеси в трубах испарителя, т.к. температура воды в трубах испарителя постоянна и одинакова, при этом по мере прохождения газа через испаритель скачки температур газа нивелируются вследствие увеличения локальных тепловых потоков в местах повышенных температур газа и, наоборот, снижения тепловых потоков там, где локальные температуры газа при прохождении испарителя оказываются ниже среднего уровня.

Более компактное размещение БДУ с возможностью экранировки стенок котла, в случае необходимости, испарительными поверхностями позволяет значительно снизить теплопотери на внешнее охлаждение КУ и затраты на теплоизоляцию и теплозащиту.

Диапазон изменения паропроизводительности КУ за счет БДУ при его размещении перед испарителем также может быть значительно увеличен, во-первых, потому, что дожигание топлива начинается при более низкой температуре газа за пароперегревателем, во-вторых, в силу гарантированного непревышения максимально допустимого уровня температуры стенок водоохлаждаемых поверхностей (каковыми являются поверхности испарителя), в-третьих, благодаря снижению (а не повышению) температуры пара перед паровой турбиной при использовании БДУ и, как следствие, более плавному повышению давления перед паровой турбиной (Р), меняющегося в примерно пропорциональной зависимости от произведения расхода пара (G) на квадратный корень от температуры (Т) в градусах Кельвина (P∼G⋅T ).

Сущность изобретения поясняется представленными на фиг.1 и фиг.2 схематическими чертежами, иллюстрирующими варианты реализации изобретения по обоим пунктам формулы на примере использования заявляемого КУ в составе парогазового блока, аналогичного прототипу. На чертежах изображены:

- на Фиг.1 - паровой котел-утилизатор с ГТД и паровым КУ с блоком дожигающих устройств. Вариант с подачей воды в экранирующие поверхности из барабана;

- на Фиг.2 - паровой котел-утилизатор с ГТД и паровым КУ с блоком дожигающих устройств. Вариант с подачей воды в экранирующие поверхности из экономайзера.

Паровой котел-утилизатор содержит ГТД 1 с турбогенератором 2 и паровой КУ 3 с БДУ 4. Паровой КУ предназначен для выработки пара одного давления с использованием остаточного тепла для нагрева сетевой воды и содержит последовательно расположенные по ходу греющих газов пароперегревательный и испарительный участки 5 и 6. Согласно изобретению, БДУ 4 размещен по ходу газов между пароперегревательным и испарительным участками 5 и 6. Согласно п.2 формулы, КУ 3 может быть также снабжен экранирующими испарительными поверхностями 7, являющимися частью испарительного участка 6 и установленными на стенках газового тракта КУ 3 между БДУ 4 и испарителем 6.

В приведенном примере КУ выполнен вертикальным и содержит барабан 8 с циркуляционным насосом 9, а также экономайзер 10 с регулирующим клапаном (РК) 11, установленным на выходе экономайзера 10 по питательной воде. Экранирующие испарительные поверхности 7 на выходе по пароводяной смеси сообщены через выходной коллектор 12 с входом барабана 8 по пароводяной смеси. На входе по воде экранирующие поверхности 7 связаны:

- в варианте, приведенном на фиг.1 - с выходом барабана 8 по воде через циркуляционный насос 9;

- в варианте, приведенном на фиг.2 - с выходом экономайзера 10 через РК 11 по питательной воде.

В приведенном примере КУ 3 также содержит хвостовой экономайзер 13, установленный по ходу газов за экономайзером 10 и сообщенный на выходе по воде с входом экономайзера 10 по воде, и содержит водяной подогреватель сетевой воды 14, сообщенный на входе и выходе по греющей воде, соответственно, с выходом и входом - через циркуляционный насос 15 и РК 16 - хвостового экономайзера 13 по воде.

Паровой КУ с БДУ работает следующим образом.

Воду из хвостового экономайзера 13 подают в экономайзер 10, откуда она поступает в барабан 8 непосредственно (фиг.1) или через пароводяной тракт экранирующих поверхностей 7 (фиг.2) с регулированием по уровню воды в барабане 8 при помощи РК 11. Воду из хвостового экономайзера 10 также подают циркуляционным насосом 15 на вход подогревателя сетевой воды 14 по греющей воде с регулированием по температуре воды за хвостовым экономайзером 13 при помощи РК 16.

В период, когда тепла, отпускаемого внешнему потребителю через водяной подогреватель сетевой воды 14 и из отборов паровой турбины (на чертежах не показанной), недостаточно, включают в работу БДУ 4. За счет теплоты сгорания топлива, подаваемого в БДУ 4 и сжигаемого в остаточном кислороде выхлопных газов ГТД 1, увеличивается паропроизводительность испарителя 6.

Максимальный диапазон изменения паропроизводительности КУ за счет БДУ при его размещении перед испарителем значительно шире, чем в прототипе, во-первых, потому, что дожигание топлива в БДУ начинается при более низкой температуре газа за пароперегревателем 5 (а не перед ним, как в прототипе), во-вторых, в силу гарантированного непревышения максимально допустимого уровня температуры стенок водоохлаждаемых поверхностей испарителя 6 и водоохлаждаемых экранирующих поверхностей 7, являющихся частью испарителя 6, в-третьих, благодаря снижению (а не повышению, как в прототипе) температуры пара за пароперегревателем 5 при использовании БДУ 4.

Проблема теплозащиты и теплоизоляции стенок газового тракта (если требуется расширить диапазон изменения температуры газа перед испарителем до слишком высоких значений) может быть решена установкой экранирующих поверхностей 7, а расстояние от горелок БДУ 4 до пакета испарителя 6 может быть уменьшено до размеров факела, поскольку разверка и флуктуации температур по поперечному сечению газового тракта за БДУ 4 не приводят к разверке температур воды и пароводяной смеси в трубах испарителя 6, т.к. температура воды в трубах испарителя 6 постоянна и одинакова, при этом по мере прохождения газа через испаритель 6 скачки температур газа нивелируются вследствие увеличения локальных тепловых потоков в местах повышенных температур газа и, наоборот, снижения тепловых потоков там, где локальные температуры газа при прохождении испарителя оказываются ниже среднего уровня. Тем самым обеспечивается более компактное размещение БДУ и значительное снижение теплопотерь на внешнее охлаждение КУ и затрат на теплоизоляцию и теплозащиту стенок КУ, связанных с использованием БДУ.

Приведенный пример представлен для иллюстрации заявляемого изобретения в наиболее наглядном виде и не исчерпывает всех возможных вариантов его применения. В частности, котел-утилизатор может быть не вертикальным, а горизонтальным, может содержать поверхности не одного, а двух или более давлений, может быть не барабанного, а прямоточного типа (т.е. не иметь барабанов), соответственно, исполнение экранирующих испарительных поверхностей и их подключение к основному пакету испарителя также может быть весьма разнообразным, кроме того, котел вообще может не иметь экранирующих поверхностей, учитывая более низкую начальную температуру газа перед БДУ (по сравнению с прототипом) и более компактное размещение БДУ в КУ (небольшое расстояние от БДУ до основного пакета труб испарителя) и т.п.

1. Паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств, включающий последовательно расположенные по ходу греющих газов пароперегревательный и испарительный участки, отличающийся тем, что блок дожигающих устройств размещен по ходу газов между пароперегревательным и испарительным участками.

2. Паровой котел-утилизатор с блоком дожигающих устройств по п.1, отличающийся тем, что паровой котел-утилизатор снабжен экранирующими испарительными поверхностями, являющимися частью испарительного участка и установленными на стенках газового тракта котла-утилизатора между блоком дожигающих устройств и испарителем.