UA76343C2

UA76343C2 - Boiler unit

Info

Publication number: UA76343C2
Application number: UA20041008778A
Authority: UA
Inventors: Heorhii Oleksandrovych Presich; Nataliia Mykhailivna Fialko; Raisa Oleksandrivna Navrodska
Original assignee: Inst Technical Thermal Physics Nat Academy Sciences Ukraine
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2006-07-17

Abstract

The boiler unit has boiler unit, gas section with placed in sequence in direction of gas flow first and second heat exchangers, gas heater and smoke pipe. The gas section is arranged as two parallel branch pipes with first heat exchanger in one of those and gas heater in the other one. The second heat exchanger is made surface, it is equipped with branch pipe for condensate discharge and placed in air section, by air flow before the first heat exchanger. Such implementation of boiler unit provides possibility to use blast air for permanent gas cooling before the gas heater, with condensate discharge and cold air supply for gas cooling.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до теплоенергетики і може знайти застосування в газоспоживаючих котельних 2 установках.The invention relates to thermal power engineering and can be used in gas-consuming boiler 2 installations.

Відомою є теплова установка, яка містить теплогенератор з топкою і газовий тракт, що включає розміщені послідовно за ходом газів поверхневий теплообмінник, контактний газорідинний теплообмінник (газопромивач), газопідігрівач і димову трубу, причому з гріючої сторони газопідігрівач підключено до газового тракту безпосередньо на виході з теплогенератора (пат. ФРН Мо 2536530, МПК Р23у 15/00, 19771. 70 Недоліком відомої установки є підвищена витрата електроенергії на переміщення газів, зумовлена значним аеродинамічним опором газового тракту, оскільки всі гази проходять через гріючу сторону газопідігрівача. Крім того, зниження температурного рівня газового потоку перед поверхневим теплообмінником призводить до зменшення температурного напору в ньому і відповідного збільшення теплообмінної поверхні установки.A heat installation is known, which contains a heat generator with a furnace and a gas path, which includes a surface heat exchanger, a contact gas-liquid heat exchanger (gas scrubber), a gas heater and a smoke pipe placed in series along the flow of gases, and on the heating side, the gas heater is connected to the gas path directly at the exit from the heat generator (pat. Federal Republic of Germany Mo 2536530, IPC R23u 15/00, 19771. 70 The disadvantage of the known installation is the increased consumption of electricity for the movement of gases, due to the significant aerodynamic resistance of the gas path, since all gases pass through the heating side of the gas heater. In addition, the decrease in the temperature level of the gas of the flow in front of the surface heat exchanger leads to a decrease in the temperature pressure in it and a corresponding increase in the heat exchange surface of the installation.

Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є котельна установка, що 19 містить котлоагрегат (теплогенератор) з топкою, газовий тракт з розміщеними послідовно за ходом газів першим (поверхневим) і другим (контактним) теплообмінниками, газопідігрівачем і димовою трубою, і повітряний тракт з розміщеними послідовно за ходом повітря першим теплообмінником і газопальниковим пристроєм, причому газовий тракт виконано у вигляді двох паралельних відгалужень з першим теплообмінником в одному з них і газопідігрівачем в іншому |див. опис винаходу за авт. свід. СРСР Мо1263972, МПК Е23У 15/00, 19861.The closest analogue of the claimed device, chosen as a prototype, is a boiler plant, which 19 contains a boiler unit (heat generator) with a furnace, a gas path with the first (surface) and second (contact) heat exchangers placed sequentially along the flow of gases, a gas heater and a smoke pipe, and the air path with the first heat exchanger and the gas burner device placed sequentially along the air flow, and the gas path is made in the form of two parallel branches with the first heat exchanger in one of them and the gas heater in the other | see description of the invention by the author witness USSR Mo1263972, IPC E23U 15/00, 19861.

Конструкція за прототипом в порівнянні з відомою установкою (пат. ФРН Мо 2536530) дозволяє зменшити аеродинамічний опір газового тракту і зменшити теплообмінну поверхню установки. Разом з тим прототип має такі недоліки: - низька ефективність установки через обмеження в охолодженні газів водою в контактному теплообміннику; - необхідність в наявності зовнішнього споживача води, що нагрівається в контактному теплообміннику, і с залежність ефективності установки від потреб споживача: мінімальна ефективність у випадку відсутності (3 споживання (наприклад, у нічні години).The design of the prototype in comparison with the known installation (pat. FRG Mo 2536530) allows to reduce the aerodynamic resistance of the gas tract and to reduce the heat exchange surface of the installation. However, the prototype has the following disadvantages: - low installation efficiency due to limitations in gas cooling with water in the contact heat exchanger; - the need for an external consumer of water heated in a contact heat exchanger, and the dependence of the efficiency of the installation on the needs of the consumer: minimum efficiency in case of absence (3 consumption (for example, at night).

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення котельної установки, в якій шляхом виконання другого теплообмінника поверхневим, оснащення його патрубком відведення конденсату і розміщення його в повітряному тракті за ходом повітря перед першим теплообмінником забезпечується охолодження газів о холодним повітрям в другому теплообміннику з відведенням конденсату, що утворюється, і автономність «І установки від зовнішнього споживача нагріваної води. За рахунок цього збільшується і підтримується на високому рівні ККД котельної установки. оThe invention is based on the task of improving the boiler installation, in which, by making the second heat exchanger surface-mounted, equipping it with a condensate drain nozzle and placing it in the air path behind the air flow in front of the first heat exchanger, the cooling of gases with cold air in the second heat exchanger with the removal of the formed condensate is ensured. and autonomy of "I installations from an external consumer of heated water. Due to this, the efficiency of the boiler plant increases and is maintained at a high level. at

Поставлена задача вирішується тим, що в котельній установці, що містить котлоагрегат з топкою, газовий Ге) тракт з розміщеними послідовно за ходом газів першим і другим теплообмінниками, газопідігрівачем і димовою 3о трубою, і повітряний тракт з розміщеними послідовно за ходом повітря першим теплообмінником і в газопальниковим пристроєм, причому газовий тракт виконано у вигляді двох паралельних відгалужень з першим теплообмінником в одному з них і газопідігрівачем в іншому, відповідно до винаходу, другий теплообмінник виконано поверхневим, оснащено патрубком відведення конденсату і розміщено в повітряному тракті за ходом « повітря перед першим теплообмінником. З 70 Запропонована конструкція за рахунок того, що другий теплообмінник виконано поверхневим, забезпечує с можливість використання дуттьового повітря для постійного охолодження газів перед газопідігрівачем. з» Оснащення другого теплообмінника патрубком забезпечує відведення конденсату, який утворюється при охолодженні газів. Розміщення другого теплообмінника в повітряному тракті за ходом повітря перед першим теплообмінником забезпечує подавання для охолодження газів холодного повітря, яке забирається з навколишнього середовища. і Застосування запропонованої конструкції дозволяє знизити температуру газів перед газопідігрівачем. ПриThe problem is solved by the fact that in a boiler plant containing a boiler unit with a furnace, a gas gas path with the first and second heat exchangers placed sequentially along the flow of gases, a gas heater and a smoke pipe, and an air path with the first heat exchanger placed sequentially along the flow of air and in gas burner device, and the gas path is made in the form of two parallel branches with the first heat exchanger in one of them and a gas heater in the other, according to the invention, the second heat exchanger is made surface, equipped with a condensate drain nozzle and placed in the air path behind the flow of air in front of the first heat exchanger. C 70 The proposed design, due to the fact that the second heat exchanger is surface-mounted, provides the possibility of using ducted air for constant cooling of gases in front of the gas heater. z» Equipping the second heat exchanger with a nozzle ensures the removal of condensate, which is formed during the cooling of gases. The placement of the second heat exchanger in the air path downstream of the first heat exchanger ensures the supply of cold air, which is taken from the environment, for cooling the gases. and Application of the proposed design allows to reduce the temperature of gases in front of the gas heater. At

Ге»! цьому за рахунок збільшення використання теплоти газів збільшується ККД установки, а за рахунок зниження температури точки роси газів внаслідок додаткового виділення конденсату з газів зменшується втрата теплоти о на підігрівання газів в газопідігрівачі, тобто втрата на власні потреби установки, внаслідок чого такожGee! due to the increase in the use of the heat of the gases, the efficiency of the installation increases, and due to the decrease in the dew point temperature of the gases due to the additional release of condensate from the gases, the loss of heat for heating the gases in the gas heater decreases, i.e. the loss for the installation’s own needs, as a result of which also

Щ» 70 збільшується її ККД.Shch" 70 increases its efficiency.

Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням, на якому зображена схема котельної установки. с» Котельна установка містить котлоагрегат 1 з газопальниковим пристроєм 2. У відгалужені З газового тракта 4 послідовно розміщені перша регулювальна заслінка 5, перший теплообмінник 6, друга регулювальна заслінка 7, другий теплообмінник 8 з патрубком 9, газопідігрівач 10, димосос 11 і димова труба 12. 29 У відгалужені 13 газового тракта 4 послідовно розміщені перша заслінка 5, газопідігрівач 10 і другаThe essence of the proposed invention is explained by the drawing, which shows the diagram of the boiler installation. c" The boiler plant includes a boiler unit 1 with a gas burner device 2. The first regulating valve 5, the first heat exchanger 6, the second regulating valve 7, the second heat exchanger 8 with a nozzle 9, a gas heater 10, a smoke extractor 11, and a smoke pipe 12 are located in the branched Z gas tract 4. 29 In the branch 13 of the gas tract 4, the first valve 5, the gas heater 10 and the second

ГФ) заслінка 7. У повітряному тракті 14 послідовно розміщені вентилятор 15, заслінка 16, другий теплообмінник 8, перший теплообмінник 6 і газопальниковий пристрій 2. о Установка працює таким чином.HF) damper 7. In the air path 14, the fan 15, the damper 16, the second heat exchanger 8, the first heat exchanger 6 and the gas burner device 2 are sequentially placed. o The installation works as follows.

Продукти згоряння природного газу, що спалюється в топці котлоагрегата 1, надходять в газовий тракт 4. бо Тут за допомогою заслінки 5 потік газів розподіляється. Основна частина газів надходить у відгалуження 3, далі гази проходять перший теплообмінник 6, де охолоджуються. Інша частина газів надходить у відгалуження 13, далі гази проходять газопідігрівач 10, де охолоджуються. В другій заслінці 7 гази, що пройшли перший теплообмінник 6, і гази, що пройшли газопідігрівач 10, збираються в загальний потік, який надходить в другий теплообмінник 8, де доохолоджуються при збільшенні їхньої відносної вологості з випадінням конденсату, який бо через патрубок 9 відводиться з установки. Далі гази проходять газопідігрівач 10, в якому вони підігріваються при зменшенні їхньої відносної вологості до температури, яка забезпечує відсутність конденсатоутворення в наступній частині газового тракту. Підігріті гази димососом 11 через димову трубу 12 видаляються з установки.Combustion products of natural gas, which is burned in the furnace of boiler unit 1, enter the gas path 4. Here, with the help of damper 5, the flow of gases is distributed. The main part of the gases enters branch 3, then the gases pass through the first heat exchanger 6, where they are cooled. The rest of the gases enters the branch 13, then the gases pass through the gas heater 10, where they are cooled. In the second damper 7, the gases that have passed through the first heat exchanger 6 and the gases that have passed through the gas heater 10 are collected in a common flow that enters the second heat exchanger 8, where they are further cooled when their relative humidity increases with the precipitation of condensate, which is removed through the nozzle 9 from installation Next, the gases pass through the gas heater 10, in which they are heated by reducing their relative humidity to a temperature that ensures the absence of condensation in the next part of the gas path. Heated gases are removed from the installation by the chimney 11 through the chimney 12.

Дуттьове повітря вентилятором 15 подається в другий теплообмінник 8, де нагрівається, далі поступає в перший теплообмінник 6, де догрівається, після чого надходить в газопальниковий пристрій 2.Blown air is supplied by the fan 15 to the second heat exchanger 8, where it is heated, then enters the first heat exchanger 6, where it is reheated, after which it enters the gas burner device 2.

З допомогою заслінок 5 і 7 здійснюється перерозподілення потоків газів при змінюванні навантаження котлоагрегата 1, з допомогою заслінки 16 здійснюється регулювання витрати дуттьового повітря.With the help of dampers 5 and 7, gas flows are redistributed when the load of boiler unit 1 is changed, with the help of damper 16, the flow of air is regulated.

Claims

The formula of the invention is a boiler plant containing a boiler unit with a furnace, a gas path with the first and second heat exchangers placed sequentially along the flow of gases, a gas heater and a smoke pipe and an air path with the first heat exchanger and a gas burner device placed sequentially along the flow of air, and the gas path /5 Made in in the form of two parallel branches with the first heat exchanger in one of them and a gas heater in the other, which differs in that the second heat exchanger is surface-mounted, equipped with a condensate drain pipe and placed in the air path downstream of the first heat exchanger. 6) (ze) « (ze) (Se) and -

- and? -i (o) (95) sh» syu» ime) 60 b5