КОТЕЛ-УТИЛИЗАТОР БЛОЧНО-МОДУЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в энергетических парогазовых установках, в состав которых входят газотурбинные установки, паровые турбины и котлы-утилизаторы.
Котел-утилизатор используют для того, чтобы использовать тепловую энергию, которая могла бы быть просто выброшена в атмосферу, при этом дымовые газы могут иметь такую высокую температуру, которая позволяет использовать их энергию для работы котла-утилизатора. Особенность котла-утилизатора в том, что он работает на тепле, которое поступает него с продуктами сгорания газообразного или жидкого топлива от газовой турбины.
Работа котлов-утилизаторов основана на следующих особенностях: они производят и аккумулируют энергию в виде сильно нагретой воды, потоков пара или конвекции воздуха.
Эта энергия может свободно использоваться для получения других видов энергии или механической работы.
Устройство котла-утилизатора открывает широкие перспективы для использования энергии тепла от сгорания топлива - это значительно увеличивает коэффициент полезного действия самого топлива и установки, уменьшает температуру нагрева агрегата, позволяет улавливать вредные газы и выхлопы.
Известен способ работы парогазовой установки с котлом-утилизатором и испарителями мгновенного вскипания питательной воды, в котором котел-утилизатор включает перегреватели высокого и низкого давления, экономайзер и газовый подогреватель конденсата (патент на изобретение №2674822, МПК F02C 6/00, опубликовано 13.12.2018).
Недостатком является то, что в качестве испарителей высокого и низкого давлений используют испарители мгновенного вскипания и всю питательную воду из экономайзера подают в испаритель мгновенного вскипания, что может привести к сложности в эксплуатации и увеличении стоимости изготовления.
Известен котел-утилизатор, который выполнен из отдельных одинаковых модулей, каждый из которых содержит охлаждаемый корпус с коллекторами охлаждающей жидкости и блок конвективной поверхности нагрева с коллекторами тепловоспринимающей среды, причем корпус модуля в поперечном сечении выполнен в форме квадрата, стороны которого выполнены из трубчатых газоплотных панелей и соединены коллекторами охлаждающей жидкости, расположенные в противоположных углах квадрата по его диагонали (заявка на изобретение №93044376, МПК F22B 37/24, 31/00, дата публикации 27.08.1996).
Недостатками являются высокие эксплуатационные затраты на обслуживание и ремонт.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является уменьшение габаритов котла-утилизатора, увеличение надежности поверхностей нагрева, снижение сроков монтажа и ввода оборудования в эксплуатацию.
Техническая проблема решается за счет того, что в котле-утилизаторе блочно-модульной конструкции, содержащем поверхности теплообмена с вертикальными трубами, включающими пароперегреватель высокого, среднего и низкого давления, промежуточный пароперегреватель, испаритель высокого, среднего и низкого давления, экономайзеры высокого и среднего давления, газовый подогреватель конденсата, расположенные между верхними и нижними коллекторами, поверхности теплообмена скомпонованы в виде последовательно расположенных по ходу газов модулей, при этом котел-утилизатор блочно-модульной конструкции состоит из одного до пяти и более модулей, включающих секции оребренных труб в сборе с коллекторами, подвесками, антивибрационными перегородками, элементами дистанционирования, щиты газоплотной наружной обшивки с внутренней теплоизоляцией, внутренней обшивкой и деталями крепления изоляции боковых стен, пода и потолка, балки жесткости в составе щитов газоплотной наружной обшивки, горизонтальные потолочные балки и/или вертикальные колонны каркаса, соединительные трубы между коллекторами, участки подводящих к коллекторам и отводящих от коллекторов трубопроводов с компенсаторами в местах прохода через обшивку.
Изготовление котла-утилизатора блочно-модульной конструкции из модулей позволит уменьшить габариты, металлоемкость и обеспечить повышение надежности работы за счет проведения сборки модуля, всех необходимых видов сварочных работ, а также неразрушающего контроля, включая гидроиспытания, на заводе-изготовителе, снижение сроков монтажа и ввода оборудования в эксплуатацию за счет уменьшения сборочно-сварочных, погрузочно-разгрузочных и контрольных операций на площадке строительства энергетического объекта.
Более подробно полезная модель поясняется с помощью чертежей.
На фиг. 1 представлен модуль котла-утилизатора.
На фиг. 2 - модуль с оправочным каркасом.
Котел-утилизатор блочно-модульной конструкции (фиг. 1) состоит из одного до пяти и более модулей, в каждый из которых входят пароперегреватель высокого давления 1, промежуточный пароперегреватель 2, испаритель высокого давления 3, экономайзер высокого давления 4, пароперегреватель среднего давления 5, испаритель среднего давления 6, экономайзер среднего давления 7, пароперегреватель низкого давления 8, испаритель низкого давления 9, газовый подогреватель конденсата 10, секции оребренных труб в сборе с коллекторами 11, подвесками, антивибрационными перегородками, элементами дистанционирования, щиты газоплотной наружной обшивки с внутренней теплоизоляцией, внутренней обшивкой и деталями крепления изоляции боковых стен и/или пода и потолка, балками жесткости в составе щитов газоплотной наружной обшивки, горизонтальные потолочные балки и/или вертикальные колонны каркаса, соединительные трубы между коллекторами, участки подводящих к коллекторам и отводящих от коллекторов трубопроводов, участки подводящих и отводящих трубопроводов с компенсаторами в местах прохода через обшивку.
Транспортировка таких модулей, а также погрузочно-разгрузочные работы осуществляются с помощью специального отправочного каркаса (фиг. 2), который изготавливается для каждого модуля, либо может использоваться один универсальный отправочный каркас для всех модулей.