КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к теплоснабжению и теплоэнергетике, может быть использована в котельных установках различного назначения, работающих на природном газе.
Известен аналог - котельная установка тепловой электростанции, содержащая котел с горелкой, к которой подключен газопровод природного газа, деаэратор питательной воды, включенный по рабочей (десорбирующей) среде в газопровод природного газа перед котлом (см. патент на изобретение №2538000 РФ). Этот аналог принят в качестве прототипа.
Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экономичности и надежности работы котельной установки из-за прохождения всего потока природного газа, подаваемого в котел, через деаэратор. Наши расчеты показывают, что для работы деаэратора достаточно не более одной десятой доли газа, подаваемого в котел. Излишнее количество газа, проходящего через деаэратор, создает большие гидравлические потери в газопроводе, что приводит к снижению экономичности. Кроме того, из-за большого расхода и высоких скоростей газа в деаэраторе происходит интенсивный брызгоунос деаэрируемой воды в газопровод перед котлом, что снижает качество деаэрации и надежность котельной установки.
Техническим результатом, достигаемым настоящим решением, является повышение экономичности и надежности котельной установки путем снижения гидравлических потерь в газопроводе и повышения качества деаэрации воды.
Для достижения этого технического результата предложена котельная установка, содержащая котел с горелкой, к которой подключен газопровод природного газа, деаэратор питательной воды с подключенным к нему в качестве рабочей среды газопроводом.
Особенность заключается в том, что деаэратор включен по рабочей среде в байпас основного газопровода котла, а на основном газопроводе перед горелкой котла установлен регулирующий орган регулятора давления, который соединен с датчиками давления, установленными на основном газопроводе между регулирующим органом и горелкой котла и на байпасе основного газопровода на выходе из деаэратора.
Совокупность признаков заявляемого технического решения позволяет снизить расход природного газа через деаэратор до оптимального, снизить потери в газопроводе котла, предотвратить брызгоунос из деаэратора, т.е. повысить экономичность и надежность работы котельной установки.
Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного решения с получением искомого технического результата.
На чертеже изображена схема котельной установки. Установка содержит котел 1 с горелкой 2, к которой подключен газопровод 3 природного газа, деаэратор 4 питательной воды с подключенным к нему в качестве рабочей среды газопроводом-байпасом 5. Деаэратор 4 включен по рабочей среде в байпас 5 основного газопровода 3 котла 1, а на основном газопроводе 3 перед горелкой 2 котла 1 установлен регулирующий орган 6 регулятора 7 давления, который соединен с датчиками 8 и 9 давления, установленными на основном газопроводе 3 между регулирующим органом 6 и горелкой 2 котла 1 и на байпасе 5 основного газопровода 3 на выходе из деаэратора 4.
Котельная установка работает следующим образом. В котле 1 генерируется пар из питательной воды. В качестве топлива в котле 1 используется природный газ, подаваемый в горелку 2 по газопроводу 3. Вода для котла 1 деаэрируется в деаэраторе 4. В качестве рабочей (десорбирующей) среды для деаэрации используется не содержащий кислорода и диоксида углерода природный газ, подаваемый в деаэратор 4 и отводимый из него по байпасу 5 основного газопровода 3. По байпасу 5 в деаэратор 4 подается не более одной десятой доли газа, подаваемого в котел 1. Из деаэратора 4 природный газ вместе с выделившимися из воды кислородом и диоксидом углерода подается по байпасу 5 в основной газопровод 3 перед горелкой 2. Регулятор 7 с помощью датчиков 8 и 9 и регулирующего органа 6 поддерживает в основном газопроводе 3 перед горелкой 2 такое же давление, как в байпасе 5 на выходе из деаэратора 4.
Таким образом, с помощью регулятора 7, регулирующего органа 6 и датчиков 8 и 9 поддерживается оптимальный, необходимый и достаточный для деаэрации воды расход природного газа через деаэратор 4, снижаются гидравлические потери в газопроводе 3, предотвращается брызгоунос из деаэратора 4 и повышается качество деаэрации воды для котла 1, т.е. повышается надежность и экономичность работы котельной установки.