PL233901B1

PL233901B1 - Instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego

Info

Publication number: PL233901B1
Application number: PL417741A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Ryszard Gałwa; Adam Jara; Józef Kos; Zbigniew Puniewski
Original assignee: Nowe Technologie Plus Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spólka Komandytowa; Nowe Technologie Plus Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Spółka Komandytowa
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2019-12-31
Also published as: PL417741A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego i instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego. Sposób polega na tym, że spaliny powstałe w wyniku spalania gazu w komorze spalania kotła (2) kieruje się kanałem spalinowym (8) do co najmniej jednego wymiennika ciepła (6), po czym w wymienniku (6) spalinami o temperaturze od 120°C do 350°C podgrzewa się powietrze lub kondensat parowy, a ochłodzone spaliny kieruje się do systemu kominowego (4) przez kanał spalinowy (8), zaś powietrze podgrzane do temperatury od 50°C do 250°C podaje się ścieżką powietrza do spalania (7), do palnika gazowego (1), w którym miesza się gorące powietrze z gazem i spala gorącą mieszaninę lub podgrzany kondensat parowy kieruje się do kotła (2). Instalacja ma palnik gazowy (1), usytuowany w komorze spalania kotła (2), która połączona jest z systemem kominowym (4), wyposażonym w co najmniej jeden wymiennik ciepła (6), który połączony jest bypassem z kanałem spalinowym (8), a między wlotem spalin i wylotem spalin do wymiennika ciepła (6) w kanale spalinowym (8) osadzona jest przepustnica (5), przy czym co najmniej jeden wymiennik ciepła (6) połączony jest ścieżką powietrza do spalania (7) z palnikiem gazowym (1), ponadto w ścieżce powietrza do spalania (7) przed palnikiem gazowym (1) umieszczony jest turbulator (9).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego.

Instalacja grzewcza do podgrzewania powietrza do spalania znana z niemieckiego opisu patentowego nr DE3005880, wyposażona jest w dwa wymienniki ciepła. Powietrze z otoczenia przewodem z wentylatora doprowadzane jest do pierwszego wymiennika ciepła umieszczonego w kanale spalin, przy czym powietrze podgrzane w pierwszym wymienniku ciepła kierowane jest do drugiego wymiennika ciepła, w którym podgrzewana jest wstępnie woda kierowana do kotła wodnego podgrzewanego palnikiem gazowym. Ciepłe powietrze z drugiego wymiennika ciepła kierowane jest do palnika gazowego.

System odzysku ciepła spalin w połączeniu z poprawą odpylania jako rozwiązanie w modernizacji istniejących elektrowni węglowych znany z europejskiego opisu patentowego nr EP2354651, dotyczy elektrowni zawierającej kocioł oraz układ wykorzystania ciepła zawartego w gazach spalinowych elektrowni parowej i poprawy odpylania, korzystnie jako rozwiązania modernizacyjnego dla istniejących elektrowni węglowych. Elektrownia zawiera kocioł, przewód gazów spalinowych, układ odpylacza i pierwszy wymiennik ciepła, gdzie pierwszy wymiennik ciepła jest zainstalowany w sąsiedztwie i przed układem odpylacza w przewodzie gazów spalinowych. Pierwszy wymiennik ciepła jest bezpośrednio podłączony do układu odpylacza oraz pierwszy wymiennik ciepła służy jako wlotowa płyta sitowa dla układu odpylacza. Przed pierwszym wymiennikiem ciepła jest zainstalowany dyfuzor oraz pierwszy wymiennik ciepła i układ odpylacza używają tego samego dyfuzora. Ponadto pierwszy wymiennik ciepła przenosi ciepło z gazów spalinowych do nośnika ciepła, korzystnie ciekłego nośnika ciepła.

Istota instalacji, według wynalazku polega na tym, że ma palnik gazowy usytuowany w komorze spalania kotła, która połączona jest z systemem kominowym wyposażonym w co najmniej jeden wymiennik ciepła, który połączony jest bypassem z kanałem spalinowym, a między wlotem spalin i wylotem spalin do wymiennika ciepła w kanale spalinowym osadzona jest przepustnica, przy czym co najmniej jeden wymiennik ciepła połączony jest ścieżką powietrza do spalania z palnikiem gazowym, ponadto w ścieżce powietrza do spalania przed palnikiem gazowym umieszczony jest turbulator.

Korzystnie, kanał spalinowy połączony jest z wymiennikiem ciepła gaz/gaz, przy czym w ścieżce powietrza do spalania przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz umieszczony jest turbulator oraz w kanale spalinowym przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz umieszczony jest turbulator.

Korzystnie, kanał spalinowy połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda, który połączony jest ścieżką kondensatu parowego z kotłem i jednocześnie kanał spalinowy połączony jest z wymiennikiem ciepła gaz/gaz, który połączony jest ścieżką powietrza do spalania z palnikiem gazowym, przy czym w ścieżce kondensatu parowego przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator, w kanale spalinowym przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator, w kanale spalinowym przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz umieszczony jest turbulator oraz w ścieżce powietrza do spalania przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz umieszczony jest turbulator.

Korzystnie, kanał spalinowy połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda, który połączony jest ścieżką kondensatu parowego z drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda i jednocześnie ścieżką kondensatu parowego z kotłem, zaś drugi wymiennik ciepła gaz/woda połączony jest ścieżką powietrza do spalania z palnikiem gazowym, przy czym w kanale spalinowym przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator, w ścieżce kondensatu parowego przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator, w ścieżce kondensatu parowego przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator oraz w ścieżce powietrza do spalania przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda umieszczony jest turbulator.

Instalacja do odzysku ciepła ze spalin kotła parowego pozwala na wykorzystanie spalin do podgrzewania powietrza doprowadzonego do palnika gazowego, przez co następuje zmniejszenie zużycia paliwa i tym samym zmniejszenie strumienia spalin, a więc również zmniejszenie między innymi emisji CO2, oraz obniżenie temperatury spalin odprowadzanych do otoczenia.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia instalację do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego, fig. 2 - instalację do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego z dwoma wymiennikami, wymiennikiem ciepła gaz/woda i wymiennikiem ciepła gaz/gaz, a fig. 3 - instalację do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego z dwoma wymiennikami gaz/woda.

PL 233 901 B1

P r z y k ł a d 1

Instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego ma palnik gazowy 1 usytuowany w komorze spalania kotła 2, która połączona jest z systemem kominowym 4 wyposażonym w wymiennik ciepła gaz/gaz 6, który połączony jest bypassem z kanałem spalinowym 8. Między wlotem spalin i wylotem spalin do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 w kanale spalinowym 8 osadzona jest przepustnica. Wymiennik ciepła gaz/gaz 6 połączony jest ścieżką powietrza do spalania 7 z palnikiem gazowym 1. W ścieżce powietrza do spalania 7 przed palnikiem gazowym 1 umieszczony jest turbulator 9. Ponadto w ścieżce powietrza do spalania 7 przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz 6 umieszczony jest turbulator 9 oraz w kanale spalinowym 8 przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz 6 umieszczony jest turbulator 9.

W instalacji tej spaliny powstałe w wyniku spalania gazu w komorze spalania kotła 2 kieruje się kanałem spalinowym 8 do wymiennika ciepła gaz/gaz 6, po czym w wymienniku ciepła gaz/gaz 6, spalinami o temperaturze 120°C podgrzewa się powietrze, a ochłodzone spaliny kieruje się przez system kominowy 4 do kanału spalinowego 8. Powietrze podgrzane do temperatury 50°C podaje się ścieżka powietrza do spalania 7, do palnika gazowego 1, w którym miesza się gorące powietrze z gazem i spala gorącą mieszaninę lub podgrzany kondensat parowy kieruje się do kotła 2. Ponadto kanałem spalinowym 8 do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 kieruje się zawirowa ne w turbulatorze 9 spaliny, jednocześnie ścieżką powietrza do spalania 7 do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9 powietrze do spalania. Objętością i ciśnieniem strumienia spalin doprowadzanych do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 reguluje się przepustnicami 5.

P r z y k ł a d 2

Instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego wykonany jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że ma dwa wymienniki ciepła 6, 10, przy czym kanał spalinowy 8 połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10, który połączony jest ścieżką kondensatu parowego 11 z kotłem 2 i jednocześnie kanał spalinowy 8 połączony jest z wymiennikiem ciepła gaz/gaz 6, który połączony jest ścieżką powietrza do spalania 7 z palnikiem gazowym 1. W ścieżce kondensatu parowego 11 przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10 u mieszczony jest turbulator 9, w kanale spalinowym 8 przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10 umieszczony jest turbulator 9. W kanale spalinowym 8 przed wymiennikiem cie pła gaz/gaz 6 umieszczony jest turbulator 9 oraz w ścieżce powietrza do spalania 7 przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz 6 umieszczony jest turbulator 9.

W instalacji tej kanałem spalinowym 8 do pierwszego wymiennika ciepła gaz/woda 10 doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9 spaliny o temperaturze 350°C oraz ścieżką kondensatu parowego 11 do pierwszego wymiennika ciepła gaz/woda 10 doprowadza się powracający, zawirowany w turbulatorze 9 kondensat parowy o temperaturze 105°C, który w pierwszym wymienniku ciepła gaz/woda 10 podgrzewa się do temperatury 135°C. Podgrzany kondensat parowy kieruje do kotła 2 jednocześnie kanałem spalinowym 8 doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9 spaliny o temperaturze 180°C do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 oraz ścieżką powietrza do spalania 7 do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9 powietrze do spalania, które w wymienniku ciepła gaz/gaz 6 podgrzewa się do temperatury 150°C, a gorące powietrze kieruje się do palnika gazowego 1. Ponadto objętością i ciśnieniem strumienia spalin doprowadzanych do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 i wymiennika ciepła gaz/woda 10 reguluje się przepustnicami 5.

P r z y k ł a d 3

Instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego wykonany jak w przykładzie drugim z tą różnicą, że ma dwa wymienniki ciepła 10, 12, przy czym kanał spa linowy 8 połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10, który połączony jest ścieżką kondensatu parowego 11 z drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda 12 i jednocześnie ścieżką kondensatu parowego 11 z kotłem 2. Drugi wymiennik ciepła gaz/woda 12 połączony jest ścieżką powietrza do spalania 7 z palnikiem gazowym 1, przy czym w kanale spalinowym 8 przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10 umieszczony jest turbulator 9, w ścieżce kondensatu parowego 11 przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda 10 umieszczony jest turbulator 9, w ścieżce kondensatu parowego 11 przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda 12 umieszczony jest turbulator 9 oraz w ścieżce powietrza do spalania 7 przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda 12 umieszczony jest turbulator 9.

W instalacji tej kanałem spalinowym 8 do pierwszego wymiennika ciepła gaz/woda 10 doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9 spaliny o temperaturze 350 °C oraz z drugiego wymiennika ciepła gaz/woda 12 do pierwszego wymiennika ciepła gaz/woda 10, ścieżką kondensatu parowe

PL 233 901 B1 go 11 doprowadza się zawirowany w turbulatorze 9 kondensat parowy o temperaturze 90°C, który w pierwszym wymienniku ciepła gaz/woda 10 podgrzewa się do temperatur y 135°C. Następnie ścieżką kondensatu parowego 11 podgrzany kondensat parowy kieruje do kotła 2. Do drugiego wymiennika ciepła gaz/woda 12 doprowadza się zawirowany w turbulatorze 9 powracający kondensat parowy o temperaturze 110°C, ponadto do drugiego wymiennika ciepła gaz/woda 12 ścieżką powietrza do spalania 7, doprowadza się zawirowane w turbulatorze 9powietrze do spalania, które podgrzewa się do temperatury 80°C, gorące powietrze kieruje się do palnika gazowego 1. Ponadto objętością i ciśnieniem strumienia spalin doprowadzanych do strumienie do wymiennika ciepła gaz/gaz 6 reguluje się przepustnicami 5.

Wykaz oznaczeń na rysunku:

- Palnik gazowy,

- Kocioł,

- Ścieżka parowa,

- System kominowy,

- Przepustnica,

- Wymiennik ciepła gaz/gaz,

- Ścieżka powietrza do spalania,

- Kanał spalinowy,

- Turbulator,

- Pierwszy wymiennik ciepła gaz/woda,

- Ścieżka kondensatu parowego,

- Drugi wymiennik ciepła gaz/woda.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Instalacja do odzysku ciepła ze spalin pogazowych z kotła parowego wyposażona w palnik gazowy połączony przez komorę spalania z systemem kominowym oraz wymiennik ciepła, znamienna tym, że ma palnik gazowy (1) usytuowany w komorze spalania kotła (2), która połączona jest z systemem kominowym (4) wyposażonym w co najmniej jeden wymiennik ciepła (6, 10, 12), który połączony jest bypassem z kanałem spalinowym (8), a między wlotem spalin i wylotem spalin do wymiennika ciepła (6, 10, 12) w kanale spalinowym (8) osadzona jest przepustnica (5), przy czym co najmniej jeden wymiennik ciepła (6, 10, 12) połączony jest ścieżką powietrza do spalania (7) z palnikiem gazowym (1), ponadto w ścieżce powietrza do spalania (7) przed palnikiem gazowym (1) umieszczony jest turbulator (9).
2. Instalacja, według zastrz. 1, znamienna tym, że kanał spalinowy (8) połączony jest z wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6), przy czym w ścieżce powietrza do spalania (7) przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6) umieszczony jest turbulator (9) oraz w kanale spalinowym (8) przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6) umieszczony jest turbulator (9).
3. Instalacja, według zastrz. 1, znamienna tym, że kanał spalinowy (8) połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10), który połączony jest ścieżką kondensatu parowego (1 l)z kotłem (2) i jednocześnie kanał spalinowy (8) połączony jest z wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6), który połączony jest ścieżką powietrza do spalania (7) z palnikiem gazowym (1), przy czym w ścieżce kondensatu parowego (11) przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10) umieszczony jest turbulator (9), w kanale spalinowym (8) przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10) umieszczony jest turbulator (9), w kanale spalinowym (8) przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6) umieszczony jest tur bulator (9) oraz w ścieżce powietrza do spalania (7) przed wymiennikiem ciepła gaz/gaz (6) umieszczony jest turbulator (9).
4. Instalacja, według zastrz. 1, znamienna tym, że kanał spalinowy (8) połączony jest z pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10), który połączony jest ścieżką kondensatu parowego (11) z drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda (12) i jednocześnie ścieżką kondensatu parowego (11) z kotłem (2), zaś drugi wymiennik ciepła gaz/woda (12) połączony

PL 233 901 B1 jest ścieżką powietrza do spalania (7) z palniki em gazowym (1), przy czym w kanale spalinowym (8) przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10) umieszczony jest turbulator (9), w ścieżce kondensatu parowego (11) przed pierwszym wymiennikiem ciepła gaz/woda (10) umieszczony jest turbulator (9), w ścieżce kondensatu parowego (11) przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda (12) umieszczony jest turbulator (9) oraz w ścieżce powietrza do spalania (7) przed drugim wymiennikiem ciepła gaz/woda (12) umieszczony jest turbulator (9).