ПИКОВАЯ ВОДОГРЕЙНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на ТЭЦ при эксплуатации водогрейных котлов, работающих в пиковом режиме.
Известна водогрейная установка, содержащая пиковый котел с воздуховодом и газопроводом, прямую и обратную магистраль тепловой сети и подводящий трубопровод с сетевым насосом 1.
Недостатком известной установки является нестабильность сжигания природного газа в результате пульсации факела при низких температурах воздуха и топлива.
На ТЭЦ водогрейный котел, работающий в пиковом режиме, включается в эксплуатацию при температурах наружного воздуха -  - 13 °С. Природный газ и воздух в горелки поступают при температуре, близкой к температуре наружного воздуха.
При этом образующаяся на выходе горелки топливно-воздушная смесь к фронту горения поступает с отрицательной температурой. Пониженный температурный режим в корне факела ухудшает воспламенение смеси, что приводит к хлопкам в топке, пульсациям факела с возможным нарушением и срывом процесса горения.
Другим недостатком является уменьшение удельных объемов окислителя и природного газа при низкой температуре наружного воздуха. Это нарушает соответствие скоростей воздуха и газовых струй внутри амбразур горелок. По требованиям проектировщиков и завода-изготовителя горелочные устройства водогрейных котлов разработаны для их эксплуатации при температурах +10-КЮ °С,
когда обеспечивается эффективное распределение потоков внутри амбразур по условию устойчивого горения и наивысшая полнота сгорания топлива 2.
При низких температурах, особенно при пониженной нагрузке котла ( % от номинальной), заметное уменьшение скоростей истечения природного газа из отверстий газораспределительного коллектора снижает глубину проникновения газовых струй в воздушный поток. Это приводит к отрыву газовых струй от коллектора, нарушая устойчивость горения, следствием чего является аварийный останов котла.
Технический результат достигается тем, что в пиковой водогрейной установке, содержащей котел с воздуховодом и газопроводом, прямую и обратную магистраль тепловой сети и подводящий трубопровод с сетевым насосом, в воздуховоде и газопроводе установлены теплообменники. Теплообменники по греющей стороне сообщены с прямой и обратной магистралью тепловой сети.
В результате прохождения газового топлива и воздуха через теплообменники происходит их нагрев до температур, близких к проектным, при одновременном охлаждении части горячей сетевой воды.
В условиях пикового режима работы водогрейного котла при отрицательных температурах наружного воздуха технический результат обеспечивается повышением температуры топливно-воздушной смеси на выходе из горелок и увеличением объемных расходов воздуха и топлива. Это способствует повышению скоростей истечения газа из отверстий газораспределительного коллектора и воздуха в амбразуре горелки, чем достигается нормальное распределение природного газа и окислителя внутри амбразур горелок.
В результате этого предотвращается отрыв газовых струй от коллектора, обеспечивается устойчивое поступление топлива к фронту горения. Повышение температуры топливно-воздушной смеси способствует надежному воспламенению и стабильному горению топлива без пульсаций и срыва.
Сущность полезной модели поясняется фигурой. Пиковая водогрейная установка содержит водогрейный котел 1 с воздуховодом 2 и газопроводом 3, соединенные с горелками 4 котла 1. Воздух через воздуховод 2 подается вентилятором 5, а продукты сгорания из котла 1 удаляются дымососом 6. Входной коллектор 7 водогрейного котла 1 сообщается с подводящим трубопроводом 8, в который включен сетевой насос 9. Выходной коллектор 10 котла 1 сообщается с прямой магистралью 11 тепловой сети. В воздуховод 2 и газопровод 3 соответственно включены теплообменники 12 и 13, сообщенные по греющей среде с прямой 11 и обратной 14 магистралью тепловой сети.
Предлагаемая пиковая водогрейная установка работает следующим образом. Водогрейный котел 1 включается в работу при температуре наружного воздуха -7-J--10 °С. Природный газ с температурой, близкой к температуре наружного воздуха, из газопровода 3, проходя через теплообменник 13, нагревается до 10-5-45 °С за счет теплоты сетевой воды, отбираемой из прямой магистрали 11 тепловой сети с температурой +104-450 °С. Одновременно подаваемый вентилятором 5 воздух с температурой из воздуховода 2 поступает в теплообменник 12. Поверхность нагрева теплообменника 12 и расход воды через него принимаются такими, чтобы поступающая из прямой магистрали 11 сетевая вода охлаждалась до +50-5-100 °С, нагревая при этом воздух до +10-5-45 °С. За счет установки теплообменников 12 и 13 топливо и воздух в горелки 4 котла 1 поступает при
повышенных и примерно одинаковых температурах, обеспечивая требуемый технический результат.
Охлаждаемая в теплообменниках 12 и 13 вода, с постоянным расходом в количестве 0,8-И ,2 % от номинального значения расхода воды через котел, направляется в обратную магистраль 14 тепловой сети.
Таким образом, увеличение температуры топливно-воздушной смеси способствует устойчивости ее воспламенения, исключая пульсации. Увеличение температуры воздуха в амбразуре горелки и природного газа при истечении его из отверстий газораспределительного коллектора обеспечивает нормальное распределение струй топлива в воздушном потоке и исключает срыв газовых струй с одновременным повышением полноты сгорания органических компонентов.
Предлагаемая полезная модель имеет промышленное применение и позволяет повысить надежность воспламенения топливно-воздушной смеси и полноту сгорания газового топлива в пиковом водогрейном котле. Начальник патентного отдела: ЯблоковВ.П.
Формула полезной модели
Пиковая водогрейная установка, содержащая котел с воздуховодом и газопроводом, прямую и обратную магистраль тепловой сети и подводящий трубопровод с сетевым насосом, отличающаяся тем, что в воздуховоде и газопроводе установлены теплообменники, сообщенные по греющей среде с прямой и обратной магистралью тепловой сети.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. - Отраслевой каталог 15-83. ШШЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ: Москва, 1983.
2.Спейшер В.А., Горбаненко А.Д. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках. - 3-е изд., перераб. и дополн. - М.: Энергоатомиздат. 1991
Начальник патентного отдела:   В.ПЛблоков
АВТОРЫ: .В.Салов
с.  - .Л.Шелыгин
л/
/) Г rfi
.B.BaDHaniOB
/7  С в .В .Великороссов
О.Н.
Макаров