ПАРОВОЙ КОТЕЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к конструкции паровых котлов и может быть использована для выработки пара среднего давления с целью производства электроэнергии.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является газомазутный котел Е-35-40ГМ, оснащенный основным трубчатым воздухоподогревателем с целью понижения температуры уходящих газов и повышения температуры поступающего в топку атмосферного воздуха (В.А. Адамов "Сжигание мазута в топках котлов". Ленинград. Недра. 1989 -с.164). Согласно техническим характеристикам базовой модели, температура воздуха при выходе из воздухоподогревателя - 117°С, температура уходящих газов - 158°С, при использовании в качестве топлива природного газа.
Недостатками известного котла являются:
- недостаточно высокая тепловая эффективность при сжигании природного газа и ограничения по повышению его коэффициента полезного действия (далее-КПД) вследствие высокой температуры отходящих газов;
- коррозия внутренней поверхности труб воздухоподогревателя котла по причине конденсации в них влаги из отходящих газов при температуре точки росы (60°С) при прохождении между трубами поступающего атмосферного воздуха.
Техническая задача, решаемая предложенной полезной моделью-повышение КПД парового котла на 2,5%, а также исключение коррозии и увеличение срока службы основного воздухоподогревателя за счет установления дополнительного воздухоподогревателя.
Технический результат в полезной модели достигается установкой снизу конвективной части котла дополнительной ступени подогрева воздуха с промежуточным теплоносителем и поверхностью теплообмена, равной 2/3 от основного воздухоподогревателя. Куб дополнительного воздухоподогревателя представляет собой пучок труб со средней двойной разделительной трубной доской. Часть труб ниже разделительной трубной доски заполняется водой и устанавливается в газоходе под углом 10-15°. Верхняя часть труб находится под вакуумом и располагается в воздуховоде. Дымосос для отвода уходящих газов, дутьевой вентилятор и дополнительный воздухоподогреватель устанавливаются на отметке 0. Основной воздухоподогреватель в составе парового котла расположен на отметке 5 метров. В существующем воздухоподогревателе и дополнительной ступени организовано противоточное движение теплоносителей (уходящих газов и воздуха). Уходящие газы последовательно проходят: первую ступень существующего воздухоподогревателя (верхняя), вторую ступень существующего воздухоподогревателя (нижняя), дополнительную ступень воздухоподогревателя, а воздух последовательно проходит дополнительную ступень воздухоподогревателя, вторую ступень существующего воздухоподогревателя, первую ступень существующего воздухоподогревателя. Таким образом, движение газов осуществляется сверху вниз, а движение воздуха снизу вверх.
На фиг.1 изображена принципиальная схема заявленного котла. Котел имеет следующие элементы: топка котла-1, фестон-2, барабан котла-3, пароперегреватель-4; экономайзер-5, существующий воздухоподогреватель-6, дополнительная ступень воздухоподогревателя-7, дымосос 8 и вентилятор 9.
Газ, образующийся в результате сжигания топлива в топке 1 (фигура) проходит через фестон 2, барабан котла 3, пароперегреватель 4, экономайзер 5 и поступает в существующий воздухоподогреватель 6, в котором отдает тепло нагнетаемому через вентилятор атмосферному воздуху, понижая температуру до 180°С. После прохождения между трубками дополнительного воздухоподогревателя 7 газ отдает тепло промежуточному теплоносителю, снижая температуру до 130°С и выводится через дымосос 8 в атмосферу. Воздух, нагнетаемый через вентилятор 9, проходя через нагретые отходящим газом трубки воздухоподогревателя 7, нагревается до температуры 80°С. Затем воздух проходит между трубками основного воздухоподогревателя 6, не вызывая конденсации водяного пара из газа на внутренней стороне трубок, так как температура входящего воздуха выше температуры точки росы (60°С). В топку котла после основного воздухоподогревателя воздух поступает при температуре 168°С.
Установка дополнительной ступени подогрева воздуха уходящими газами позволяет снизить их температуру на выходе на 45-55°С, увеличить КПД котла на 2,5%, полезно использовать тепло уходящих газов, что дает уменьшение расхода топлива, а также увеличение срока службы основного воздухоподогревателя за счет предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности труб и их коррозии.
Источники информации:
1. В.А.Адамов "Сжигание мазута в топках котлов". Ленинград. Недра. 1989 - с.164
2. А.Б.Малкин "Опыт организации и проведения ремонта котельного оборудования". Москва. Энергия. 1967 - с.17-23