Струйная установка непрерывной продувки парового котла

Струйная установка непрерывной продувки парового котла
Полезная модель относится к области струйной техники, преимущественно к струйным установкам используемым на тепловых электростанциях в системе непрерывной продувки парового котла.
Известна установка непрерывной продувки парового, включающая трубопровод отвода котловой воды из парового котла, расширитель непрерывной продувки, подогреватель воды и трубопровод сброса воды из парового котла в канализацию (см. книгу Общая теплотехника под редакцией С.Я. Корницкого и Я.М. Рубинштейна, Государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, 1952, с.370-371 ).
Данная система предполагает сброс засоленой воды в канализацию, что с экологической точки зрения загрязняет окружающую среду. Кроме того, в канализацию сбрасывается горячая вода тепло которой может быть использовано в системах потребления низкопотенциального тепла. В результате бесполезного сброса тепла снижается общий КПД теплоэнергетической установки.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является исключение сброса соленой воды в канализацию и повышение КПД теплоэнергетической установки, в частности теплоэнергоцентралей, путем использования продувочной воды в системах водяного отопления.
Указанная задача решается за счет того, что струйная установка непрерывной продувки парового котла содержит трубопровод отвода котловой(продувочной) воды из парового котла, она снабжена струйным аппаратом и сетевым насосом, при этом струйный аппарат включен в байпасную линию сетевого насоса, вход струйного насоса подключен к напорному трубопроводу сетевого насоса, выход из струйного аппарата
подключен к всасывающему трубопроводу сетевого насоса, а трубопровод отвода котловой воды подключен к соплу подачи котловой воды струйного аппарата.
В ходе анализа работы парового котла с системой непрерывной продувки парового котла было установлено, что в ходе поддержания оптимальной концентрации солей в котловой воде приходится непрерывно выводить из котла часть котловой воды и одновременно подводить в паровой котел сетевую воду. При отводе котловой воды ее вначале подают в расширитель, что вызывает вскипание воды, с последующим отводом пара и воды. В дальнейшем воду пропускают через теплообменник для нагрева этой водой сетевой воды. После этого котловую воду, содержащую достаточно большое количество растворенных в ней солей, сбрасывают в канализацию или, что бывает чаще, в близлежащие водоем или реку. В результате происходит загрязнение окружающей среды.
Анализ работы струйных аппаратов показал, что с их помощью можно отказаться от использования расширителя и резко упростить систему утилизации котловой воды. Важно, что при этом можно не только исключить сброс котловой воды системы непрерывной продувки котла, но и более производительно использовать ее тепловой потенциал, что в конечном итоге позволяет повысить КПД всей теплоэнергетической установки в которой используют паровой котел. При этом вскипание котловой воды при ее расширении позволяет создать в струйном аппарате режим течения при котором можно на выходе из струйного аппарат получить горячую воду под давлением и с температурой, которые позволяют ее использовать в системе водяного отопления различного рода помещений как жилого фонда, так и производственных помещений.
Таким образом, достигнуто выполнение поставленной задачи исключение сброса соленой воды в канализацию и повышение КПД
теплоэнергетической установки, в частности теплоэнергоцентралей, путем использования продувочной воды в системах водяного отопления.
На чертеже представлена принципиальная схема струйной установки непрерывной продувки парового котла.
Струйная установка непрерывной продувки парового котла содержит трубопровод 5 отвода котловой (продувочной) воды из парового котла 1, струйный аппарат 2 и сетевой насос 4. Сетевой насос 4 выполнен с байпасной линией посредством которой сетевой насос 4 подключен всасывающим трубопроводом к выходу струйного аппарата 2 и напорным трубопроводом - к входу в струйный аппарат 2 к его соплу подачи сетевой воды. Система водяного отопления 3 обратным трубопроводом подключена к всасывающему трубопроводу сетевого насоса 4 и прямым трубопроводом к напорному трубопроводу сетевого насоса 4, причем к прямому трубопроводу системы водяного отопления 3 сетевой насос 4, как правило, подключен через котел или теплообменник 6 для нагрева сетевой воды. Трубопровод 5 отвода котловой воды подключен к соплу подачи котловой воды струйного аппарата 2.
В ходе непрерывной продувки парового котла 1 часть котловой воды под давлением из парового котла 1 направляют в сопло подачи котловой воды струйного аппарата 2. Одновременно сетевой насос 4 направляет сетевую воду в сопло подачи сетевой воды струйного аппарата 2. В соплах струйного аппарата 2 жидкостные среды разгоняются. Далее разогнанные потоки сетевой и котловой воды истекают в камеру смешения, причем котловая вода в результате падения давления в камере смешения вскипает с образованием двухфазного газожидкостного потока. В следствие того, что скорость звука в двухфазной среде значительно ниже, чем в жидкости или газе, двухфазный поток преобразуется в сверхзвуковой двухфазный поток. После этого, например путем направления сверхзвукового потока в струйном аппарате 2 в расширяющийся канал, в сверхзвуковом двухфазном
потоке организуют скачок давления в результате чего двухфазный поток преобразуется в однофазный жидкостной поток с микроскопическими паровыми пузырьками, причем в процессе преобразования растет давление и образуется жидкостной поток нагретой жидкой среды, который поступает во всасывающий трубопровод сетевого насоса 4, из которого часть потока нагретой жидкости направляют на вход струйного аппарата 2, а большую часть потока нагретой жидкости направляют в систему водяного отопления 3 потребителя тепла как правило через котел или теплообменник 6, где осуществляют основной нагрев сетевой воды. В системе водяного отопления 3 например в батареи водяного отопления какого-либо здания или помещения, происходит процесс передачи тепла потребителю, причем за счет схлопывания микроскопических пузырьков в результате торможения потока в системе водяного отопления 3 происходит дополнительный подогрев потока нагретой жидкости, что обеспечивает увеличение съема тепла с батарей системы водяного отопления 3. В результате отдачи тепла в системе водяного отопления 3 потребителю поток нагретой жидкости преобразуется в охлажденный жидкостной поток, который по обратному трубопроводу поступает во всасывающий трубопровод сетевого насоса 4 для повторного нагрева сетевой воды.
Настоящая полезная модель может быть использована в системах теплоэнергетических установок с паровыми котлами, например в ТЭЦ, промышленных и муниципальных котельных.
.т)