RU2003000C1

RU2003000C1 - Boiler plant

Info

Publication number: RU2003000C1
Authority: RU
Inventors: Адольф Ушерович Липец; Светлана Михайловна Кузнецова
Original assignee: АО СП "Подольский машиностроительный завод"
Priority date: 1991-05-22
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1993-11-15

Abstract

Использование: комплексна очистка дымовых газоа Сущность изобретени : устройство содержит воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель , охладитель, устройство дл очистки дымовых газов от оксидов серы, подогреватель дымовых газов , устройство дл подавлени оксидов азота с газовым теплообменником. Уход щие дымовые газы охлаждаютс в воздухоподогревателе, охладителе, проход т очистку в электрофильтре, в устройстве дл очистки от оксидов серы, далее поступают в подогреватель, газовый теплообменник и устройство дл подавлени оксидов азота Далее дымовые газы проход т через парогазовый теплообменник . 1 ил.Usage: complex flue gas cleaning SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises an air heater, an electrostatic precipitator, a cooler, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a flue gas heater, a device for suppressing nitrogen oxides with a gas heat exchanger. The exhaust flue gases are cooled in an air heater, a cooler, they are cleaned in an electrostatic precipitator, in a device for cleaning sulfur oxides, then they enter a heater, a gas heat exchanger and a device for suppressing nitrogen oxides. Next, the flue gases pass through a gas-vapor heat exchanger. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике и предназначено дл использовани в системе экологически чистых тепловых электростанций - с комплексной очисткой дымовых газов от оксидов серы и азота.The invention relates to a power system and is intended for use in a system of environmentally friendly thermal power plants - with integrated purification of flue gases from sulfur and nitrogen oxides.

Известна котельна установка, содержаща котел,после экономайзера которого по ходу газов последовательно включены гор чий золоуловитель, устройство дл подавлени оксидов азота, воздухоподогреватель , холодный золоуловитель и сероочистка с нагреванием уход щих газов перед их выбросом в дымовую трубу. Недостатком этой установки вл етс необходимость иметь двухступенчатый золоуловитель, гор ча часть которого работает в т желых услови х высоких температур и при высокозольных угл х не может обеспечить требуемое низкое содержание золы перед устройством дл подавлени оксидов азота, в результате чего изнашиваютс катализаторы устройства подавлени оксидов азота, что уменьшает срок службы и надежность работы установки.A boiler plant is known, comprising a boiler, after which an hot ash collector, a device for suppressing nitrogen oxides, an air heater, a cold ash collector and a desulfurization system with heating the flue gases before they are discharged into the chimney are successively connected upstream of the gas economizer. The disadvantage of this installation is the need to have a two-stage ash collector, the hot part of which operates under severe conditions of high temperatures and at high ash angles cannot provide the required low ash content in front of the nitrogen oxide suppressor, as a result of which the catalysts of the nitrogen oxide suppressor wear out , which reduces the service life and reliability of the installation.

Наиболее близким решением задачи создани экологически чистой котельной установки вл етс установка, в которой за экономайзером котла последовательно по ходу газов включены воздухоподогреватель , электрофильтр-золоуловитель, охладитель уход щих газов в виде рекуперативного теплообменника, устройство дл очистки дымовых газов от оксидов серы, предварительный подогреватель уход щих газов после устройства дл очистки дымовых газов от оксидов серы в виде рекуперативного теплообменника, соединенного по линии промежуточного теплоносител с упом нутым охладителем в замкнутый контур с циркул ционным насосом, нагреваемый тракт газового теплообменника устройства дл подавлени оксидов азота, парогазовый теплообменник, устройство дл подавлени оксидов азота, греющий тракт газового теплообменника устройства дл подавлени оксидов азота, дымова труба . Здесь устранен основной недостаток аналога - устройство дл подавлени оксидов азота работает на газах, очищенных от золы и оксидов серы.The closest solution to the problem of creating an environmentally friendly boiler installation is a installation in which an air heater, an electrostatic precipitator, a flue gas cooler in the form of a regenerative heat exchanger, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a preheater gases after the device for purifying flue gases from sulfur oxides in the form of a regenerative heat exchanger connected via an intermediate heat line ositel with said coolant in a closed loop with a circulating pump, a heated gas path of the heat exchanger device for suppressing oxides of nitrogen, steam-gas heat exchanger, a device for suppressing oxides of nitrogen, heating path gas heat exchanger device for suppression of nitrogen oxides, smoke pipes. Here, the main disadvantage of the analogue has been eliminated - the device for suppressing nitrogen oxides operates on gases purified from ash and sulfur oxides.

Недостаток прототипа.The lack of prototype.

Дл углей с высокоомной золой высока эффективность электрофильтров-золоуловителей может быть обеспечена только при глубоком охлаждении уход щих газов (например , до ), которую принципиально невозможно достичь в котле с обычным воздухоподогревателем.For coals with high-resistance ash, the high efficiency of the electrostatic precipitators can be achieved only by deep cooling of the flue gases (e.g. to), which is fundamentally impossible to achieve in a boiler with a conventional air heater.

Другим недостатком прототипа вл етс ненадежность работы охладител уход щих газов, который по нагреваемому тракту (по линии промежуточного теплоносител ) работает при температуре, определ емой температурой газов после сероочистки, т.е.Another disadvantage of the prototype is the unreliability of the flue gas cooler, which operates along the heated path (along the intermediate coolant line) at a temperature determined by the temperature of the gases after desulfurization, i.e.

на уровне 50°С, что ведет к коррозии тепло- обменных поверхностей.at the level of 50 ° С, which leads to corrosion of heat-exchange surfaces.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы электрофильтра- золоуловител , надежности иThe aim of the invention is to increase the efficiency of the electrostatic precipitator, reliability and

долговечности охладител дымовых газов приодновременномупрощенииустановкии повышении ее экономичности за счет уменьшени потерь тепла с уход щими газами .the durability of the flue gas cooler while simplifying the installation and increasing its efficiency by reducing heat loss with flue gases.

5 Поставленна цель достигаетс тем, что в котельной установке, содержащей котел и установленные в тракте уход щих дымовых газов воздухоподогреватель, электрофильтр-золоуловитель , охладитель уход 0 щих дымовых газов котла, устройство дл очистки дымовых газов от оксидов серы, подогреватель дымовых газов, нагреваемый тракт газового теплообменника устройства дл подавлени оксидов азота, высокотем5 пературный подогреватель дымовых газов, устройство дл подавлени оксидов азота, греющий тракт газового теплообменника устройства дл подавлени оксидов азота, дымосос и дымовую трубу. - в соответствии5 The goal is achieved in that in a boiler installation containing a boiler and an air heater, an electrostatic precipitator, an exhaust gas cooler for a boiler, a device for cleaning flue gases from sulfur oxides, a flue gas heater, a heated duct, installed in the exhaust gas path gas heat exchanger for nitrogen oxide suppressor, high temperature flue gas heater, nitrogen oxide suppressor, heating path for gas heat exchanger for gas nitrogen oxide pressures, smoke exhaust and chimney. - according

0 с данным изобретением подогреватель дымовых газов после устройства дл очистки от оксидов серы по линии греющего теплоносител включен в газоход после греющего тракта газового теплообменника устройства0 with this invention, the flue gas heater after the device for cleaning sulfur oxides through the heating medium is included in the duct after the heating path of the gas heat exchanger of the device

5 дл подавлени оксидов азота, а охладитель уход щих дымовых газов котла установлен перед электрофильтром-золоуловителем и по линии охлаждени включен в газоход после упом нутого подогревател перед газо0 еым теплообменником устройства дл подавлени оксидов азота.5 to suppress nitrogen oxides, and the boiler flue gas cooler is installed in front of the electrostatic precipitator and is included in the duct through the cooling line after said heater in front of the gas heat exchanger of the nitrogen oxide suppressor.

Включение подогревател дымовых газов после устройства дл очистки дымовых газов от оксидов серы по линии греющегоTurning on the flue gas heater after the device for cleaning flue gases from sulfur oxides along the heating line

5 теплоносител в газоход после греющего тракта газового теплообменника устройства подавлени оксидов азота позвол ет подн ть температуру дымовых газов перед подачей их в охладитель уход щих газов котла5 of the coolant into the flue after the heating path of the gas heat exchanger of the nitrogen oxide suppression device allows raising the temperature of the flue gases before feeding them to the boiler flue gas cooler

0 за счет охлаждени отработавших (выбрасываемых ) газов и уменьшить потери тепла котельной установкой с дымовыми газами. При этом указанный подогреватель по лини м нагрева и охлаждени работает на очи5 щенных от золы и оксидов серы и азота газах, что обеспечивает его высокую надежность . Подача подогретых и очищенных от оксидов серы дымовых газов в линию охлаждени охладител уход щих газов котла обеспечивает его защиту от низкотемперэтурной коррозии со стороны охлаждаемых дымовых газов, повышает его надежность и долговечность, а установка охладител перед электрофильтром-золоуловителем повышает эффективность работы последнего.0 by cooling the exhaust (emitted) gases and reduce heat loss by the boiler plant with flue gases. Moreover, the heater according to the heating and cooling lines operates on gases purified from ash and oxides of sulfur and nitrogen, which ensures its high reliability. The supply of heated and purified flue gas from sulfur oxides to the cooling line of the flue gas cooler of the boiler ensures its protection against low temperature corrosion from the side of the cooled flue gases, increases its reliability and durability, and the installation of a cooler in front of the electrostatic precipitator increases the efficiency of the latter.

При такой работе упом нутых охладител и нагревател уход щих дымовых газов котла отпадает необходимость в св зывающей их линии промежуточного теплоносител с циркул ционным насосом.With such operation of the above-mentioned cooler and flue gas heater of the boiler, there is no need for an intermediate coolant line connecting them to the circulation pump.

Сущность предлагаемого изобретени по сн ют приводимые ниже описание конкретного примера его осуществлени и чертеж схемы котельной установки.The essence of the invention is explained below by a description of a specific example of its implementation and a drawing of a boiler plant diagram.

Установка (см.чертеж-схему) состоит из котла 1, оснащенного воздухоподогревателем 2 с дутьевым вентил тором 3; после воздухоподогревател 2 по тракту уход щих газов котла установлен охладитель 4 газов, за которым последовательно включены электрофильтр-золоуловитель 5 и устройство дл очистки дымовых газов от оксидов серы 6, соединенное с помощью дымососа 7 с нагреваемым трактом подогревател 8 газов. Последний газоходом 9 св зан с нагреваемым трактом охладител 4 уход щих дымовых газов котла 1 и затем посредством газохода 10 - с нагреваемым трактом основного газового теплообменника 11 устройства 12 дл подавлени оксидов азота, перед которым включен высокотемпературный подогреватель - парогазовый теплообменник 13. Устройство 12 дл подавлени оксидов азота по сбросному газоходу 14 сообщено последовательно с греющим трактом основного газового теплообменника 11 и подогревател 8 дымовых газов после устройства 6 дл очистки дымовых газов от оксидов серы и через дымосос 15 подсоединено к дымовой трубе 16.The installation (see the drawing diagram) consists of a boiler 1 equipped with an air heater 2 with a blow fan 3; After the air heater 2, a gas cooler 4 is installed along the exhaust gas path of the boiler, followed by an electrostatic ash collector 5 and a device for purifying flue gases from sulfur oxides 6, connected by means of a smoke exhauster 7 to the heated gas heater 8 path. The latter is connected by a gas duct 9 to the heated path of the flue gas cooler 4 of the boiler 1 and then, through the gas duct 10, to the heated path of the main gas heat exchanger 11 of the nitrogen oxide suppressor 12, in front of which a high-temperature preheater - a gas-vapor heat exchanger 13 is connected. nitrogen oxides through the exhaust duct 14 is communicated in series with the heating path of the main gas heat exchanger 11 and the flue gas heater 8 after the flue gas cleaning device 6 sulfur oxides and through the exhauster 15 is connected to chimney 16.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

Уход щие из котла 1 дымовые газы охлаждаютс в воздухоподогревателе 2, нагрева воздух, который подаетс в котел дутьевым вентил тором 3. Дальнейшее глубокое охлаждение дымовых газов осуществл етс в охладителе 4 теми же дымовыми газами, но прошедшими очистку от золы в электрофильтре-золоуловителе 5 и от оксидов серы в устройстве 6, а также подогретыми в подогревателе 8. Очистка газов и их предварительный подогрев в подогревателе 8 позвол ют обеспечить надежную бескоррозионную (по обеим сторонам) работу охладител 4. Применение охладител 4 рекуперативного типа предотвращает в любых ситуаци х попадание озоленных дымовых газов в очищенные. Благодар глубокому охлаждению дымовых газов в охладителе 4, электрофильтр-золоуловитель улавливает золу из дымовых газов с предельно высоким КПД.The flue gases leaving the boiler 1 are cooled in the air heater 2, heating the air that is supplied to the boiler by the blower fan 3. Further deep cooling of the flue gases is carried out in the cooler 4 with the same flue gases, but which have been cleaned of ash in the electrostatic precipitator 5 and from sulfur oxides in the device 6, as well as heated in the heater 8. The purification of gases and their preliminary heating in the heater 8 can provide reliable corrosion-free (on both sides) operation of the cooler 4. The use of a cooler 4 recuperative type prevents any ingress situations calcined flue gases purified. Thanks to the deep cooling of the flue gases in cooler 4, an electrostatic precipitator collects ash from flue gases with an extremely high efficiency.

Очищенные от зоны в электрофильтре- золоуловителе 5 дымовые газы затем очищаютс от оксидов серы в устройстве 6, где они одновременно и охлаждаютс до температуры конденсации паров воды. После устройства 6 дл очистки дымовых газов от оксидов серы дымовые газы подаютс дымососом 7 в подогреватель 8 преимущественно рекуперативного типа, где они немного подогреваютс перед тем, чтобыThe flue gases cleaned from the zone in the electrostatic precipitator 5 are then cleaned of sulfur oxides in the apparatus 6, where they are simultaneously cooled to the temperature of condensation of water vapor. After the device 6 for cleaning flue gases from sulfur oxides, flue gases are fed by the exhaust fan 7 to a preheater 8 of a predominantly regenerative type, where they are slightly heated before

быть использованными дл глубокого охлаждени дымовых газов в охладителе 4, куда они поступают по газоходу 9. Этот подогрев осуществл етс в подогревателе 8 за счет сбросного тепла дымовых газов. Надежность работы подогревател 8 обеспечиваетс тем, что .он по греющей и нагреваемой среде работает на очищенных газах. Из охладител 4 дымовые газы поступают по газоходу 10 в основной теплообменник 11. Далее дымовые газы нагреваютс до необходимой температуры в парогазовом теплообменнике 13 и очищаютс от оксидов азота в устройстве 12 дл подавлени оксидов азота. Отсюда по газоходам 14 дымовые газы, отдава ранее полученное тепло, проход через греющий тракт основного газового теплообменника 11 и подогревател 8, откуда дымососом 15 сбрасываютс в дымовую трубу 16. Указанное включение линий охлаждени и нагрева соответственно охладител 4 и лодогрева- тел 8 позвол ет, с одной стороны, за счет глубокого охлаждени уход щих газов обеспечить эффективную их очистку от золы и, сbe used for deep cooling of the flue gases in the cooler 4, where they enter the duct 9. This heating is carried out in the heater 8 due to the waste heat of the flue gases. The reliability of the heater 8 is ensured by the fact that it operates on purified gases in a heating and heated medium. From the cooler 4, the flue gases pass through the duct 10 to the main heat exchanger 11. Next, the flue gases are heated to the required temperature in the gas-vapor heat exchanger 13 and are cleaned of nitrogen oxides in the nitrogen oxide suppressor 12. From here, flue gases pass through the gas ducts 14, transferring the previously obtained heat, passing through the heating path of the main gas heat exchanger 11 and the heater 8, from where the smoke exhauster 15 is discharged into the chimney 16. The indicated inclusion of cooling and heating lines, respectively, of the cooler 4 and of the heater 8 allows on the one hand, due to the deep cooling of the flue gases, to ensure their effective cleaning from ash and, with

другой стороны, утилизировать тепло уход щих газов перед сбросом их в дымовую трубу . Кроме того, отпадает необходимость в св зывающей эти теплообменники линии промежуточного теплоносител с циркул ционным насосом.on the other hand, utilize the heat of the flue gases before dumping them into the chimney. In addition, there is no need for an intermediate fluid line connecting these heat exchangers to a circulation pump.

(56) Рекламный проспект техники земли Северный Рейн-Вестфали , разд.21, схемы котельной установки с комплексной очисткой дымовых газов, 1988.(56) Promotional brochure for North Rhine-Westphali machinery, Section 21, boiler plant diagrams with integrated flue gas treatment, 1988.

Claims

The claims

A BOILER PLANT comprising a boiler and an air heater, an electrostatic precipitator, a cooler, a device for purifying flue gases from sulfur oxides, a heater for flue gases, a device for suppressing nitrogen oxides with a gas heat exchanger, a chimney and chimney, characterized in that, in order to increase the efficiency of the ash collector, the reliability and durability of the cooler, simplify and increase efficiency by reducing heat loss with flue gases, heating The flue gas collector through the heating coolant line is included in the gas duct after the heating path of the gas heat exchanger of the nitrogen oxide suppressor, and the cooler is installed in front of the electrostatic precipitator and is included in the duct after the heater before the heated duct through the cooling line. volume of the gas heat exchanger of the nitrogen oxide suppressor.