Назначение

Аппарат предназначен для утилизации теплоты нагретых уходящих газов, а также вентиляционных выбросов.

Состав аппарата (рис. 9)

1,2) Распределители потоков, 3:4) Тепломассообменные камеры, 5,6) Газораспределительные решетки, 7,8) Пенные слои, 9,10) Теплопередающие поверхности, 11) Циркуляционный контур, 12) Насос.

Работа аппарата

Поток горячего (греющего) газа из распределительного устройства 1 подается в камеру 3 через гозораспределительную решетку 5 в слой жидкого промежуточного теплоносителя (ПТН), что обеспечивает его вспенивание. Образуется пенный слой 7, контактирующий с теплопередающей поверхностью 9. Происходит нагревание циркулирующего с помощью насоса 12 в контуре 11 теплоносителя. Этот теплоноситель насосом 12 после нагревания

Рис. 9

направляется в камеру 4, где происходит снижение его температуры, т.к. в камеру в ПТН поступает поток холодного (нагреваемого) воздуха через решетку 6. При этом образуется пенный слой 8, контактирующий с поверхностью 10. Наличие пенных слоев 7 и 8 способствует интенсификации теплопередачи от потоков газа к ПТН. Из камеры 4 ПТН после охлаждения снова по контуру 11 поступает в камеру 3.

В качестве жидкости, находящейся в камерах во вспененном состоянии целесообразно использовать растворы содей, периодически изменяющих свою концентрацию. Температура растворов при контакте с греющим потоком газа не превышает температуру кипения, соответствующую их концентрации при данном давлении (около 0,1 мПа).

При подаче в камеру потока горячего газа в результате его контакта с теплопередающей поверхностью, охлаждаемой циркулирующим теплоносителем из соседней камеры, возможна частичная конденсация пара, содержащегося в газе. За счет этого происходит соответствующее снижение концентрации содей в ПТН. В результате переключения потоков газа в эту же камеру поступает поток холодного газа, контакт которого с теплопередающей поверхностью, нагреваемой при этом в соседней камере сопровождается испарением части растворителя, содержащегося в ПТН и, соответственно, увеличением концентрации в нем солей, возрастанием массовой доли влаги в газе. В среднем при цикличной работе аппарата концентрация солей в ПТН сохраняется на постоянном уровне.

Энергосбережение обеспечивается при высокой интенсивности тепломассообмена за счет утилизации теплоты уходящих газов и вентиляционных выбросов.

Использование аккумулированного котлом тепла при его останове

Предложена схема использования аккумулированного котлом тепла при его останове на электростанциях средней и большой мощности, позволяющая избежать значительных потерь тепла и снизить расход электроэнергии на собственные нужды.

Рис. 10

Современные мощные котлы обладают высокой металлоемкостью, содержат в своей конструкции большое количество обмуровочных и изолирующих материалов. При работе металлические части энергетических котлов (барабаны, экраны, пароперегреватели, экономайзеры, воздухоподогреватели, элементы конструкции), а также обмуровка нагреваются, аккумулируя при этом тепловую энергию.

Для нагрева всех указанных элементов котла до рабочих температур требуется сжечь определенное количество топлива. На котлах средней мощности оно достигает 7-10 тут. При останове котел расхолаживают, подавая через него воздух, который снимает все тепло с элементов котла и выбрасывается через дымовую трубу в атмосферу. Одновременно теряется тепло содержащейся в котле котловой воды, теплосодержание которой достигает 340 ккал/кг.

На некоторых электростанциях средней и большой мощности, где установлено свыше десяти энергетических котлов, число их остановов в течение года по разным причинам достигает нескольких десятков (50-80 остановов и растопок).

Этих потерь тепла можно избежать, если расхолаживающий котел воздух, нагревшийся от элементов остановленного котла, из его газохода подавать на всас вентиляторов соседнего, работающего котла (см. рис.). Естественно, что при этом шиберы перед дымососами остановленного котла должны быть закрыты.

Воздуховод, соединяющий газоход остановленного котла со всасывающим коробом вентилятора действующего котла, должен иметь плотную заслонку, исключающую переток дымовых газов и воздуха при нормальной работе котлов. Эта заслонка должна открываться только после останова котла. В этом случае за счет разрежения на всасе вентилятора будет обеспечен проток воздуха через остановленный котел. Воздух, охлаждая нагретые элементы остановленного котла, будет нагреваться и горячим сбрасываться на всас вентилятора действующего котла. За счет этого дополнительного тепла на действующем котле будет снижен расход топлива для обеспечения заданной нагрузки.

Кроме того, для организации ускоренного расхолаживания остановленного котла не потребуется держать в рабочем состоянии его дымососы, а следовательно, не будет расходоваться электроэнергия на их работу. Воздух через расхолаживаемый котел будет подаваться действующим вентилятором работающего котла, который эту функцию выполнит без дополнительного расхода электроэнергии.

На большинстве электростанций всасывающие короба вентилятора котлов расположены вблизи от газоходов соседних котлов, поэтому объединение их воздуховодом не потребует больших затрат.

Внедрение предложения позволяет избежать суммарных потерь тепла, аккумулированного котлами одной электростанции, эквивалентных 350-800 т условного топлива в год (50-80 остановов в год).

Разработчик - Ново-Рязанская ТЭЦ.

Литература: Новожилов Ю.Н., Использование аккумулированного котлом тепла при его останове. Промышленная энергетика, 1992, № 3 , с. 19.