Instalacja kogeneracji w zródlach ciepla z kotlami wodnymi, dostarczajacymi siecia cieplownicza cieplo w postaci goracej wody do wezlów cieplnych odbiorców. Przedmiotem wynalazku jest instalacja kogeneracji w zródlach ciepla z kotlami wodnymi, dostarczajacymi siecia cieplownicza cieplo w postaci goracej wody do wezlów cieplnych odbiorców. W procesie spalania paliw w komorach spalania kotlów wytwarzane sa spaliny, które na drodze promieniowania i konwekcji przekazuja cieplo do uzytkowego strumienia cieplej wody, którego parametry nominalne 150 °C[l0 °C sa nizsze od obliczeniowych parametrów nasycenia o ok.BOK a parametry wody w sieci cieplowniczej sa przy zastosowaniu zimnego i goracego podmieszania utrzymywane wg krzywej grzewczej systemu ogrzewania uzaleznionej od temperatury otoczenia i tzw. nachylenia (czulosci obiektu odbiorcy) z zachowaniem róznicy 20K temperatur zasilania i powrotu (przykladowo w sezonie jesiennym 65 °C /45 °C). Równolegle obowiazuje zalecenie producentów kotlów, ze minimalny strumien wody w obiegu jest powyzej 80% wydajnosci nominalnej kotla. W patencie PL234423 przedstawiono sposób i instalacje kogeneracji w cieplowniach wyposazonych w kotfy wodnorurowe. Przy zachowaniu mocy cieplnej w obiegu wodnym kotla wodnorurowego obniza sie strumien w stosunku do nominalnego i powieksza sie podgrzew wody, a podgrzana wode dlawi sie zaworem izentalpowe do temperatury nasycenia - nominalnej temperatury wytworzenia, generujac nasycona pare wodna, przy czym nasycona para wodna po przegrzaniu w wymienniku przeponowym, w ciagu spalin w kotle do temperatury powyzej nominalnej temperatury wytworzenia zasila parowa turbine kondensacyjna, a odplywajaca z turbiny mokra para po skropleniu w chlodzonym woda powrotna z zewnetrznej sieci cieplowniczej skraplaczu i schlodzeniu w nagrzewnicach powietrza, powraca do wody powrotnej z zewnetrznej sieci cieplowniczej. Realizacja powyzej instalacji napotyka na uzasadniona obawe utrzymania wymaganych parametrów jakosci pary przegrzanej doplywajacej do turbiny parowej przy polaczeniu hydraulicznym obiegu kotla i sieci cieplowniczej, w której jakosc wody sieciowej moze znacznie niekorzystnie odbiegac od jw. wymaganych parametrów wody kotlowej i wytwarzanej z wody pary kotlowej. Stwierdzono nieoczekiwanie, ze hydrauliczne oddzielenie obiegu wodno-parowego kogeneracji od sieci cieplowniczej zapewni utrzymanie jakosci pary przegrzanej /przejsciowo wody kotlowej. PL 443395 A1 2/7Instalacja kogeneracji w zródlach ciepla z kotlami wodnymi, dostarczajacymi siecia cieplownicza cieplo w postaci goracej wody do wezlów cieplnych odbiorców, wyposazona w kociol wodny z wytwornica pary w zaworze i separatorze oraz przegrzewacz pary spalinami, turbozespól kondensacyjny ze skraplaczem, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze obieg wodno-parowy kogeneracji oddzielony jest wymiennikiem przeponowym od sieci cieplowniczej z wezlami cieplowniczymi, a siec cieplownicza polaczona jest rurociagiem wody chlodzacej, przez nagrzewnice powietrza, ze skraplaczem w instalacji kogeneracji, przy czym jesli skraplacz jest przeponowy to rurociag wody chlodzacej laczy zwrotnie skraplacz z siecia cieplownicza a rurociag kondensatu z pompa laczy skraplacz przez odgazowywacz i pompe z obiegiem kotla i siecia cieplownicza, natomiast jesli skraplacz jest natryskowo wyparny, to rurociag kondensatu z pompa laczy skraplacz przez odgazowywacz i pompe z obiegiem kotla i siecia cieplownicza, a korzystnie jest jesli rurociagi laczace odgazowywacz i pompe z obiegiem kotla oraz siecia cieplownicza wyposazone sa w zawory zwrotne. Wynalazek pozwala na implementacje kogeneracji w kotlowniach/cieplowniach z kotlami wodnorurowymi, która zapewni wytwarzanie energii elektrycznej w skojarzeniu (np. na potrzeby wlasne) przy utrzymaniu poziomu produkcji ciepla i tym samym wzrost efektywnosci energetycznej systemu cieplowniczego. Wynalazek objasniono na rysunkach fig.1 i fig.2 przedstawiajacych schematy przykladów wykonania zródla ciepla z kotlami wodnymi doposazonymi w instalacje kogeneracji z ukladem chlodzenia woda powrotna z sieci cieplowniczej oddzielonej hydraulicznie od sieci cieplowniczej na fig.1 skraplaczem przeponowym a na fig.2 w skraplaczem natryskowo-wyparnym. W palenisku cieplowniczego kotla wodnorurowego 1 spalane jest paliwo, a wytworzone cieplo podnosi nominalna temperature strumienia wody w kotle o BOK i zasila wezel regulacji parametrów strumienia (temperatur i przeplywu) na drodze goracego 5 i zimnego 6 podmieszania i kolejno wymiennik 9 hydraulicznie rozdzielajacy obiegi kotla 1 z pompa obiegowa 7-1 i sieci cieplowniczej 12 z pompa obiegowa 3-2, która przejmuje moc cieplna z wymiennika 9 i przesyla odbiorcom w wezlach cieplnych 11. W warunkach utrzymania mocy cieplnej kotla 1, po obnizeniu {w odniesieniu do nominalnego) strumienia w obiegu wodnym kotla 1, powieksza sie proporcjonalnie przyrost temperatury wody w kotle 1 . Podgrzana powyzej parametrów nominalnych kotla woda, po zdlawieniu izentalpowym zaworem 16, obniza parametry nasycenia do temperatury/cisnienia nieznacznie przekraczajacej nominalne wartosci eksploatacyjne, polaczone z wytwarzaniem nasyconej PL 443395 A1 3/7pary wodnej przy utrzymaniu mocy cieplnej wody grzewczej. Po oddzieleniu w separatorze 17 para nasycona jest przegrzewana strumieniem spalin w przegrzewaczu przeponowym 19 i zasila turbozespól zlozony z turbiny kondensacyjnej 20 i generatora 21 pradu elektrycznego. Para mokra odplywajaca z turbiny 20 kondensuje w skraplaczu 22 chlodzonym woda powrotna z sieci cieplowniczej 12 dodatkowo schlodzona w podgrzewaczu powietrza 24. W przypadku stosowania skraplacza przeponowego 22-1 podgrzana woda powraca do sieci cieplowniczej 12 a kondensat przetlaczany jest pompa 23-1 do odgazowywacza 13 skad pompa 23-2 uzupelnia przez zawory zwrotne 8-1 i 8-2 odpowiednio obiegi kotla 1 i siec cieplownicza 12. Natomiast w przypadku stosowania skraplacza natryskowo-wyparnego, kondensat przetlaczany jest pompa 23-1 do odgazowywacza 13 skad pompa 23-2 uzupelnia przez zawory zwrotne 8-1 i 8-2 odpowiednio obiegi kotla 1 i siec cieplownicza 12. PL 443395 A1 4/7Zastrzezenia patentowe 1. Instalacja kogeneracji w zródlach ciepla z kotlami wodnymi, dostarczajacymi siecia cieplownicza cieplo w postaci goracej wody do wezlów cieplnych odbiorców, wyposazona w kociol wodny (1) z wytwornica pary w zaworze (16) i separatorze (17) o.raz przegrzewacz pary spalinami (19), turbozespól (20+21) kondensacyjny ze skraplaczem (22), wedlug wynalazku znamienna tym, ze obieg wodno-parowy kogeneracji oddzielony jest wymiennikiem przeponowym (9) od sieci cieplowniczej (12) z wezlami cieplowniczymi (11), a siec cieplownicza (12) polaczona jest rurociagiem (10), przez nagrzewnice powietrza (24), ze skraplaczem (22) w instalacji kogeneracji, _przy czym jesli skraplacz jest przeponowy (22- 1) to rurociag (10-1) wody chlodzacej laczy zwrotnie skraplacz z siecia cieplownicza (12) a rurociag (26) kondensatu z pompa (23-1) laczy skraplacz przez odgazowywacz (13) i pompe (23-2) z obiegiem kotla (1) i siecia cieplownicza (12), natomiast jesli skraplacz jest natryskowo-wyparny (22-2), to rurociag (26) kondensatu z pompa (23-1) laczy skraplacz przez odgazowywacz (13) i pompe (23-2) z obiegiem kotla (1) i siecia cieplownicza (12). 2. Instalacja wg zastrzezenia 1 znamienna tym, ze rurociagi laczace odgazowywacz (13) i pompe (23-2) z obiegiem kotla (1) oraz siecia cieplownicza (12) wyposazone sa w zawory zwrotne (8). PL 443395 A1 /72 ~1-------- ~-------- - -- 6 7-1 () .8.:.1 11--- - fr powietrze spalania < ,, ~I spaliny 21 77 I I ~@ T 22-1 24 -- ~l 26 21 7 I v ~22-2 - 12. ---- 8:2,-------- ~ ,:,,, 23 2 - -~ 4-1 - ---~--1=::===:=:±=========iA-~------- powietrze spalan1·a ---..._ -- ----------...24 :--J.1. 1 --:r------- 25 26 --=----:...._-- ~ ,_ woda uzupelnienia Fig.2 PL 443395 A1 6/7al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 OS SS I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp,gov,pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.443395 Klasyfikacja zgloszenia: FOlK 9/00, FOlK 17/02, F22B 3/04 Podklasy w których prmrndzono poszukiwania: FOlK F22B F22D F24D Bazy komputem\\ e w któ0 eh prowadzono poszuki\, ania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu A A A Dokumenty - z podana identyfikacja PL234423 Bl (N-ERGIA SPÓLKA Z OGRANICZONA ODPOWlEDZlALNOSClA lPLJ) 28-02-2020 JP2007255349 A (JFE ENG KK IJPI) 04-10-2007 EP0838632 A2 (KULLENDORFF ANDERS fSEl) 29-04-1998 D Dalszy ei,ig ,,:ykam dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okresla1acy ogólny stan tecltmki, którv nie Jest uwazany za posiada1acy szczególne znaczeme, E-dokument sta11ov\1ac: \.\czesniejs:t.e zglosLeme lub patent, ale opublil-• .o\\any v\ lub po dacie zgloszenia. Odniesienie do zastrz. 1-2 1-2 1-2 1- dol.,,_umcnt, l,._tó1) mozc poddawac w \\ atpli\vusc za1,Lrzcga11c p1crwszci1sl\VO(-\\ ;..i_), lub prL:, tucwn)' w celu ustalenia dat: publiL1c_11 im1cgo c: towancgu dol"-umcntu 111b 'I innego S"I.C'/.cgól11c&n pmvoch1 O dokument od110S7IJCY sle do Hlnw11ieni[l 1JC;tnego pr7ez 7:-1Stoso1va11le. w~·st[l·wle11le h1b 11_jrnvnienie ''" lmrv sposób P - dokument opublikowam pI?ed data zgloszenia. ale póiniei ni 1. zastrzegana daw piemszenstwa. T - dokument pózme,1sz,. opubl!kowany po dac1e zgloszema lub w dacie p1erwszenstwa 1 mebedac, w konfl!kc1e ze zgloszemem ale cytowam w celu zrozum1ema zasad lub Leoni lez4c, eh u podsta\l w, nalazlu, X - dol-, .. umcnt o szczególnym znacLcmu; LasLrLcgan:· \\ )' 11.alazd .... nic muLc byc UV\·azany La HO\\: lub me mozc b: c uwaLan: za posiadajacy poz10m \\: nalazCL)'. jcLcli ten clokumcnt brany jest pod uwage sarnocl/.iclnie. Y - dokument o S7.Czególn:vm z1rnc7.cni11; 7.r1Stf7.c.~m1~ 1 wyn[!Jn7ck nlc mo7.c byc uw[l7.mrv 7.il posi[lclai~cy po7.10m 1Yyn[1Jn7.c7_\·. je7.cli ten clokmncnt 70St[lnlc pol~c7ony z jedmm lub kilkoma tego tvpu dokumentam( a takie polaczenie bedzie ocz,wiste dla znawc,. & - dokument nalezacy do teJ sameJ rodzmy patentoweJ Sprawozdanie wykonal/-a: Pawel Bialy Naczelnik Wydzialu Data: ,09,2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz, z dnia 30.12.2022 r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w fonnie dokumentu elektronicznego PL 443395 A1 7/7 PL