CS254765B1

CS254765B1 - A method of processing low pressure steam from waste heat boilers and engaging to perform this method

Info

Publication number: CS254765B1
Application number: CS854103A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Melichar; Zdenek Trojan
Original assignee: Bohuslav Melichar; Zdenek Trojan
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS410385A1

Abstract

Způsob zpracování nízkotlaké páry, podle něhož se Její odváděná část nebo celý objem stlačuje ná tlak stejný nebo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Stlačená pára se odvádí jako gtlačená procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.A process for treating low-pressure steam, according to which its or all of its volume is compressed by a pressure equal to or greater than the water vapor pressure at the inlet of the pressure reactor. The compressed vapor is removed as the gaseous process steam into the reaction in the pressure reactor.

Description

(54) Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo a zapojení k provádění tohoto způsobu(54) A method of treating low pressure steam from waste heat boilers and engaging in the method

Způsob zpracování nízkotlaké páry, podle něhož se Její odváděná část nebo celý objem stlačuje ná tlak stejný nebo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Stlačená pára se odvádí jako gtlačená procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.A method of treating low pressure steam according to which a part or all of its volume is compressed to a pressure equal to or higher than the water vapor pressure at the inlet of the pressure reactor. The pressurized steam is discharged as pressurized process steam into the reaction carried out in the pressurized reactor.

ízíz

- 1 254 765- 1 254 765

Vynález se týlcá způsobu zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo vyhřívaných plynem, produkovaným tlakovými reaktory, do nichž se jako jedna ze surovin přivádí vodní pára a zapojeni aparátů l< provedení tohoto způsobu, □sou již známy způsoby zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo, k nimž jsou navržena zapojefní aparátů k provedení tohoto způsobu. Například je nízkotlaká pára používána jako zdroj energie při sušeni surovin pro reakci nebo je používána k předehřiváni plynů a kapalin vstupujících do reakce, □indy.je nízkotlaká pára používána k otopným účelům. Protože však objem nízkotlaké páry vznikající v kotlech na odpadní teplo v řadě případů výrazně překračuje spotřebu párypro vyjmenované účely, bývá značný objem nízkotlaké páry nevyužit. Tím je tepelná účinnost reakčního procesu nízká,The present invention relates to a process for treating low pressure steam from waste heat boilers heated by gas produced by pressure reactors to which water vapor is supplied as one of the raw materials and the apparatuses of this embodiment are already known. The heat to which the apparatuses for carrying out the method are designed. For example, low pressure steam is used as a source of energy in drying the feedstocks for the reaction, or is used to preheat gases and liquids entering the reaction, in other words, low pressure steam is used for heating purposes. However, since the volume of low pressure steam generated in waste heat boilers in many cases significantly exceeds the steam consumption for the aforementioned purposes, a considerable volume of low pressure steam is often not used. Thus, the thermal efficiency of the reaction process is low,

Z uvedených důvodů se podle, vynálezu navrhuje způsob zpracováni nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo, které jsou vyhřívány plynem produkovaným tlakovými reaktory, do nichž se jako jedna ze surovin přivádí vodní pára.For this reason, the invention proposes a process for treating low pressure steam from waste heat boilers which are heated by gas produced by pressure reactors to which water vapor is supplied as one of the raw materials.

Podstata způsobu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že odváděná část nebo celý objem nízkotlaké páry z kotlů na odpadní teplo se stlačuje na tlak stejný nebo vyšší než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru, načež se tato stlačená pára odvádí jako tlaková procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru. Nízkotlaká pára z kotlů na odpadní teplo se stlačuje energii cizí tlakové páry o vyšších parametrech, než Je tlak procesní páry přiváděné do tlakového reaktoru tak, že tato cizí tlaková pára nejdříve odevzdá svou energii v turbině pohánějící kompresor pár.ý nebo elektrický generátor vyrábějící proud pro pohon tohoto kompresoru, Z turbíny se pak odebírá pára za tlaku stejného nebo vyěšiho než je tlak procesní páry na vštupu do tlakového reaktoru a odvádí se ve směsiThe process according to the invention consists in that part or all of the volume of low pressure steam from the waste heat boilers is compressed to a pressure equal to or higher than the water vapor pressure at the inlet of the pressure reactor, whereupon the compressed steam is discharged as pressure process steam to the reaction carried out in a pressure reactor. The low pressure steam from the waste heat boilers is compressed by the energy of a foreign pressure steam of higher parameters than the process steam pressure supplied to the pressure reactor such that the foreign pressure steam first delivers its energy in the turbine driving the steam compressor. to drive the compressor, steam is then removed from the turbine at a pressure equal to or greater than the process steam pressure at the inlet to the pressure reactor and is discharged in the mixture

254 755254 755

β. tlačenou párou z kptlů na odpadní tpp-lo do reakce uskutečňované v reaktoru.β. by pressurized steam from the traps to the waste tpp into the reactor reaction.

Podstata zapojení technologických zařízení k provádění tohoto způsobu zpracování nízkotlaké páry spočívá v tom, že sestává z výstupního potrubí nízkotlaké páry z kotle na odpadni teplo, ústícího do sání kompresoru páry a z výtlačného potrubí tiakoné páry z kompresoru páry,ústícího do přívodního potrubí tlakové procesní páry pro tlakový reaktor. Potrubí odběrové páry vystupující z turbiny ústi do přívodního potrubí tlakové procesní páry pro tlakový reaktor.The principle of the connection of technological devices for carrying out this method of low-pressure steam treatment consists in that it consists of the low-pressure steam outlet pipe from the waste heat boiler leading to the suction of the steam compressor and discharge steam line from the steam compressor leading to the pressure reactor. The offtake steam line exiting the turbine opens into the pressure process steam supply line for the pressure reactor.

Výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že se část odpadni nízkotlaké páry nebo celý její objem zavede přímo do reakčního procesu. Přitom js vypočteno, že energie potřebná ke stlačení odpadni nízkotlaké páry je nižší než energie potřebná k výrobě procesní páry z vody, Oe též navrženo, že lzo s výhodou ke stlačení nízkotlaké páry využít energie cizí tlakové páry přiváděné do tlakového reaktoru.An advantage of the solution according to the invention is that part or all of the low-pressure steam is removed directly into the reaction process. It is calculated that the energy required to compress the waste low pressure steam is lower than the energy required to produce process steam from the water. It is also suggested that the energy of the external pressure steam supplied to the pressure reactor be advantageously used to compress the low pressure steam.

Způsob zpracování nízkotlaké páry z kotlů na odpadni teplo probíhá příkladně takto :The method of processing low pressure steam from waste heat boilers is for example as follows:

vyrobený surový plyn se z tlakového reaktoru odvádí do kotle na odpadní teplo, kde se ochlazuje napájecí vodou. Při ochlazování mohou některé složky surového plynu kondenzovat. Ochlazený plyn se odvádí k dalšímu zpracování v průmyslu. Při ochlazování surového plynu vzniká v kotlech na odpadní teplo nízkotlaká pára, ktorá so stlačuje na tlak stejný nobo vyšší, než je tlak vodní páry na vstupu do tlakového reaktoru. Tato stlačoná vodní pára se odvádí jako tlaková procesní pára do reakce uskutečňované v tlakovém reaktoru.the raw gas produced is discharged from the pressure reactor into a waste heat boiler, where it is cooled by feed water. During cooling some components of the raw gas may condense. The cooled gas is discharged for further processing in industry. When the raw gas is cooled, low-pressure steam is generated in the waste heat boilers, which is pressurized to a pressure no greater than the pressure of the water vapor at the inlet of the pressure reactor. This pressurized water vapor is discharged as pressurized process steam into the reaction carried out in the pressurized reactor.

Nízkotlakou páru lze stlačovat energií cizí tlakové páry, která má vyšší p‘arametry, než pára procesní přiváděná do tlakového reaktoru, Táto cizí tlaková pára odevzdá svou energii v turbině pohánějící kompresor přímo nebo pohánějící elektrický generátor, který vyrábí proud pro pohon kompresoru nebo se tento proud či jeho část odebírá z jiných zdrojů či ze sítě, Z turbíny se odebírá pára za tlaku stojného nebo vyššího než je tlak procesní páry na vstupu do tlakového reaktoru, kam se odvádí ve směsi se stlačenou párou z kotlů na odpadní teplo, Poměr hmotnosti stlačené páry z kompresoru páry a hmotnosti cizí tlakové páry může být v rozmezí 1:0 až 1 : 100,The low pressure steam can be compressed by the energy of a foreign pressure steam having higher parameters than the process steam supplied to the pressure reactor. This foreign pressure steam will deliver its energy in the turbine driving the compressor directly or driving the electric generator that produces current or part of it is taken from other sources or from the network, Steam is taken from the turbine at a pressure at or above the process steam pressure at the inlet to the pressure reactor, where it is discharged from the waste heat boilers in a mixture with compressed steam. the steam from the steam compressor and the weight of the foreign pressure steam may be in the range 1: 0 to 1: 100

254 785254 785

Tak příkladně při zplynování tuhých paliv kyslíkem □ vodní parou v tlakovém generátoru pracujícím za tlaku 3 MPa je na výrobuFor example, when gasification of solid fuels with oxygen kyslí water steam in a pressure generator operating at a pressure of 3 MPa, it is

I Nin surového plynu potřeba přibližně 1,1 kg vodní páry o tlaku 3,3 MPa a teplotě 330° C. Přitom v kotlích na odpadni teplo, v nichž dochází k ochlazování surového tlakového plynu, je prpduV kováno stejné množství, tj , 1,1 kg vodní páry na· 1 Nm^J surového plynu. Tato pára je sytá a je o tlaku 0,3 MPa. Při produkci 15 000 Nm^/h surového plynu odpovídající výkonu jednoho tlakového generátory je množství potřebné vodní páry do zplyňovací směsi rovno m = 4,58 kg/s. Pro energetickou úvahu předpokládejme, že výparné teplo vodý 1 = 2 200 kO/kg a že entalpický rozdíl mezi parou vstupující do kompresoru při tlaku 0,3 MPa a t.eplotě 135 °C a vystupující z kompresoru při tlaku 3,3 MPa a teplotě 330 °C je h = 315 kO/kg, Celková spotřeba tepla na přípravu tlakové páry je za předpokladu, že napájecí voda je ohřátá blízko k bodu varu rovna Q = 4,58 ( 2 200 + 315 ) =I Nin of the raw gas requires approximately 1.1 kg of water vapor at a pressure of 3.3 MPa and a temperature of 330 [deg.] C. In the same time, in waste heat boilers in which the raw pressurized gas is cooled, 1 kg water vapor per · 1 Nm ^{J of} raw gas. The steam is saturated and is at a pressure of 0.3 MPa. When producing 15,000 Nm N / h of raw gas corresponding to the output of one pressure generator, the amount of water vapor required for the gasification mixture is m = 4.58 kg / s. For energy considerations, assume that the evaporative heat water is 1 = 2,200 kO / kg and that the enthalpy difference between the steam entering the compressor at 0.3 MPa and 135 ° C and leaving the compressor at 3.3 MPa and temperature 330 ° C is h = 315 kO / kg, The total heat consumption for the preparation of pressurized steam is assuming that the feed water heated near the boiling point is equal to Q = 4,58 (2 200 + 315) =

II 518 kW. Tento příkon se při použití kompresoru rozdělí ná teplo získané v‘ kotlích na odpqdni teplo, které reprezentuje úsporu plynoucí z navrženého řešení Q_u = 4,58. , 2 200 = 10 075 kW a příkon kompresoru, který teoreticky činí.=· 4,58 , 315 =II 518 kW. Using a compressor, this input is used to distribute the heat generated in the boilers to waste heat, which represents the savings resulting from the proposed solution Q _u = 4.58. , 2,200 = 10,075 kW and the compressor power, which theoretically is. = · 4.58, 315 =

443 kW. Za přadpokladu celkové účinnosti přenosu energie v kompresorovém soustrojí e - 0,6 je skutečný příkon kompresoru N = 1 443/ 0,6= 2 400 kW, což představuje necelých 21 celkové spotřeby tepla při klasickém uspořádání.443 kW. Assuming the overall energy transfer efficiency of the compressor set e - 0.6, the actual power input of the compressor is N = 1,443 / 0.6 = 2,400 kW, which represents less than 21 total heat consumption in a conventional arrangement.

Příklad zapojení podle vynálezu jc schematicky znázorněn na přiloženém výkresu.An exemplary circuit according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing.

Výstupní potrubí 1_ vyrobeného surového plynu z tlakového generátoru 2. ústi do kotle 3 na odpadní teplo za účelem ochlazení, Z kotle 3 na odpadni teplo vystupuje potrubí 4. ochlazeného. surového plynu, Do kotle 3, na odpadní teplo ústi dále přívodní potrubí 5 napájecí vody, Výstupní potrubí 6 vzniklé nízkotlaké páry z kotle 3 na odpadni teplo ústí do-sání komrosoru 7 páry. Výtlačné potrubí £ tlakové párý z kompresoru 7 páry ústi do přívodního potrubí 9. tlakově procesní páry pro tlakový generátor 2. Kompresor 7 páry je poháněn turbínou lo prostřednictvím mechanického nebo elektrického přenosu 11 energie.The raw gas outlet pipe 7 from the pressurized generator 2 flows into the waste heat boiler 3 for cooling. From the waste heat boiler 3, the cooled pipe 4 exits. The feed line 5 of the feed water 5 flows into the waste heat boiler 3 and the low pressure steam outlet line 6 of the waste heat boiler 3 leads to the suction of the steam chamber 7. The pressure steam line 6 from the steam compressor 7 orifices into the supply line 9 of the pressure process steam for the pressure generator 2. The steam compressor 7 is driven by the turbine 10 by means of mechanical or electrical energy transfer 11.

Do turbíny 10 úsťí potrubí 12 cizí tlakové páry, Odvod tlakové páry z turbiny 10 po expanzi je proveden potrubím 13 odběrové páry, které ústi.do přívodního potrubí £ tlakové proepsni páry.The pressure steam from the turbine 10 after expansion is provided to the turbine 10 through the exhaust steam line 13, which is drawn off via the exhaust steam line 13, which flows into the pressure steam supply line 8.

654 765654 765

Tot.. potrubí 9 ústi do tlakového generátoru 2.»Tot .. pipe 9 opens into pressure generator 2. »

IAND

Řešení podle vynálezu lze využívat v průmyslu zplyňování paliv, v průmyslu chemickém a petrochemickém.The solution according to the invention can be used in the fuel gasification industry, in the chemical and petrochemical industry.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1, A method of treating low pressure steam from waste heat boilers heated by gas produced by pressure reactors to which part or all of the volume of low pressure steam from the waste heat boiler compressed to pressure is supplied as one of the raw materials. equal to or higher than the water vapor pressure at the inlet of the pressure reactor, characterized in that the low-pressure steam is compressed by the energy of foreign pressure steam of higher parameters than the pressure of the process steam supplied to the pressure reactor, in a turbine driving a steam compressor or an electric generator generating a current to drive the compressor, after which steam is taken from the turbine at a pressure equal to or higher than the process steam pressure at the inlet of the pressure reactor and discharged from the waste heat boilers reactions in the reactor,

Connection according to claim 1, characterized in that it consists of a low-pressure steam outlet pipe (6) connecting the waste heat boiler (3) with the suction of the steam compressor (7) and a pressure steam line (8) connecting the compressor (3). 7) with a pressure process steam supply line (9) for the pressure reactor (2), into which the exhaust steam line (13) exiting the turbine (10) is also connected,