ПРОТИВОТОЧНЫЙ ВОДЯНОЙ ЭКОНОМАЙЗЕР

Полезная модель относится к теплоэнергетике и аппаратуре для теплообмена.
В агрегате по производству аммиака японской фирмы ТЕС в общий состав оборудования входит также пусковой котел. Пусковой котел используется в процессе пуска агрегата в качестве производителя острого пара, необходимого для технологического процесса.
Паропроизводительность пускового котла составляет 25÷50÷60 т/час.
Согласно регламенту по эксплуатации производства, после пуска агрегата пусковой котел должен быть отключен. Однако, из за дефицита пара на предприятии пусковой котел продолжает эксплуатироваться параллельно с агрегатом. Поскольку пусковой котел предназначен только для пусковой операции, проектом не была предусмотрена утилизация тепла дымовых газов, выходящих из котла в зависимости от нагрузки по пару с температурой до 380°С.
Предлагается экономайзер для утилизации тепла дымовых газов, отходящих из пускового котла.
Известен водяной противоточный экономайзер для утилизации тепла дымовых газов, отходящих из пускового котла (Свидетельство РФ №20158 от 25.09.2000 г.).
Недостаток указанного экономайзера заключается в том, что для его реализации используется большое количество металла, не эффективно осуществляется съем тепла, из-за больших расстояний между пакетами теплообмена, применения труб без оребрения и, соответственно, большие габариты экономайзера.
Это приводит к необходимости обязательного сооружения специальной металлической этажерки с площадками для обслуживания, из-за чего общая высота экономайзера достигает 15 м.
С целью увеличения теплосъема, уменьшения габарита и повышения коэффициента полезного действия (КПД) пускового котла, экономайзер
изготавливают в виде двух зеркально симметричных секций. Высокотемпературную секцию (вход горячих дымовых газов) изготавливают из труб размером 28×3 ст.20, с оребрением из стальной ленты сечением 12×1,0 мм с шагом 4,5 мм.. Низко-температурную секцию (выход дымовых газов) изготавливают из труб диаметром 28×3 мм (или 25×2) с оребрением из алюминиевой (или стальной) ленты 0,5×15 с шагом 3,5 мм. Длина труб в каждой секции - до 4,0 м. Количество труб в каждой секции до 350 шт. Давление внутри труб до 6,5 МПа, а снаружи до 0,5 КПа. Габаритные размеры экономайзера с изоляцией (длина × ширина × высота) до 5,0×5,0×4,0 м. Поверхность теплообмена до 2000 м. Температура питательной воды на входе от 100 до 180°С, а на выходе от 140 до 200°С. Температура дымовых газов на входе в экономайзер от 250 до 400°С, а на выходе от 145 до 200°С. Тепловая мощность при полной нагрузке достигает 5,0 МВт. Аэродинамическое сопротивление составляет 560 Па. Сопротивление по воде составляет 0,015 МПа. Повышение КПД котельного агрегата обеспечивается экономайзером и составляет более 10,2%. Масса оребренных труб составляет 8,0 тн, а масса экономайзера с изоляцией составляет 11,5 тн.
По внешнему виду экономайзер может быть выполнен любой геометрической формы, цилиндрической, трапецеидальной и др. Экономайзер устанавливают непосредственно на выходе дымовых газов пускового котла или в радиусе 20 м от пускового котла или над ним, с условием соблюдения технических характеристик экономайзера, приведенных выше.
Подвод дымовых газов на экономайзер осуществляется через врезку на дымовой трубе, на противоположной стороне дымохода, идущего от котла на дымовую трубу. После выхода газов из дымовой трубы до входа газов на экономайзер, до газохода устанавливают шибер для
отключения экономайзера по газу и направления потока газа через дымовую трубу, а в дымовой трубе устанавливают заслонку для направления потока газа через экономайзер или непосредственно через дымовую трубу. Такую конструкцию предусматривают для проведения ремонтных работ на экономайзере.
На фиг.1 - представлена схематичная конструкция экономайзера, где: 1 - высокотемпературная секция, 2 - низкотемпературная секция, 3 - шибер, для регулирования времени пребывания потока дымовых газов, проходящих через экономайзер в зависимости от нагрузки котла по пару.