RU2161757C2 - Steam boiler at periodic delivery of feed water - Google Patents
Steam boiler at periodic delivery of feed water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2161757C2 RU2161757C2 RU98100899/06A RU98100899A RU2161757C2 RU 2161757 C2 RU2161757 C2 RU 2161757C2 RU 98100899/06 A RU98100899/06 A RU 98100899/06A RU 98100899 A RU98100899 A RU 98100899A RU 2161757 C2 RU2161757 C2 RU 2161757C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- feed water
- boiler
- economizer
- mixing tank
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 paronite Substances 0.000 description 2
- 241000272470 Circus Species 0.000 description 1
- BHKDKKZMPODMIQ-UHFFFAOYSA-N N-[5-cyano-4-(2-methoxyethylamino)pyridin-2-yl]-7-formyl-6-[(4-methyl-2-oxopiperazin-1-yl)methyl]-3,4-dihydro-2H-1,8-naphthyridine-1-carboxamide Chemical compound COCCNc1cc(NC(=O)N2CCCc3cc(CN4CCN(C)CC4=O)c(C=O)nc23)ncc1C#N BHKDKKZMPODMIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетикe, а именно к паровым котлам с периодическим способом подачи питательной воды, и может быть использовано преимущественно в паровых котлах малой производительности (0,25-1,6 т пара в час) с естественной циркуляцией котловой воды. The invention relates to a power system, namely to steam boilers with a periodic method of supplying feed water, and can be used mainly in steam boilers of low productivity (0.25-1.6 tons of steam per hour) with natural circulation of boiler water.
Известен паровой котел с периодическим способом подачи питательной воды (см. И. И. Павлов, М.Н. Федоров. Котельные установки и тепловые сети.- М.: Стройиздат, 1977 г., с. 115). A well-known steam boiler with a periodic method of supplying feed water (see I. I. Pavlov, MN Fedorov. Boiler plants and heating networks.- M .: Stroyizdat, 1977, p. 115).
В известном котле дымовые газы из топки сначала проходят через пучок кипятильных труб, затем по дымогарным трубам направляются в дымовую коробку и далее в дымовую трубу. При этом температура дымовых газов достаточно велика, в пределах 210-340oC, что приводит к тепловому загрязнению окружающей среды и снижению КПД котла.In a well-known boiler, flue gases from the furnace first pass through a bundle of heating pipes, then are sent through smoke pipes to a chimney box and then to a chimney. At the same time, the temperature of the flue gases is quite high, in the range of 210-340 o C, which leads to thermal pollution of the environment and lower boiler efficiency.
Известен также паровой котел с периодическим способом подачи питательной воды (прототип), см. а.с. N 48334, F 22 B 29/04 от 31.08.1936 г. Известный паровой котел с периодическим способом подачи питательной воды содержит экономайзерную установку, состоящую из встроенного в газоход котла экономайзера и соединенного с ним в верхней части смесительного бака, снабженного выходом питательной воды в котел, размещенным в своей верхней части над упомянутым соединением с экономайзером. В известном паровом котле обеспечивается непрерывная подача воды из смесительного бака в парообразующую часть котла при остановке питательного насоса за счет выдавливания питательной воды из смесительного бака паром, образующимся в змеевиках экономайзера, и этим решается задача защиты от пережога парообразующих змеевиков прямоточного котла, в котором экономайзерные и парообразующие змеевики соединены друг с другом. Однако при этом отсутствует непрерывный расход воды через экономайзер, что в рабочем режиме может привести к пережогу экономайзера. Полностью прекращать подачу воды допускается только при растопке котла, когда температура омывающих экономайзер дымовых газов достаточно низка (см., например, Елизаров П.П. Эксплуатация котельных установок высокого давления на электростанциях.- М. -Л. : Госэнергоиздат, 1961 г., с. 47). Но даже при растопке котла после прекращения подачи питательной воды экономайзер по линии рециркуляции соединяют с барабаном для охлаждения змеевиков котловой водой. Кроме того, вследствие нагрева оставшейся в экономайзере воды до кипения снижается температурный напор в теплообменной поверхности экономайзера, снижается эффективность его работы, повышается температура уходящих топочных газов, снижается КПД котла. Also known is a steam boiler with a periodic method of supplying feed water (prototype), see.with. N 48334, F 22 B 29/04 of 08/31/1936. A well-known steam boiler with a periodic method of supplying feed water contains an economizer unit consisting of an economizer integrated in the boiler duct and connected to it in the upper part of the mixing tank, equipped with an outlet for feed water to a boiler located in its upper part above the connection with the economizer. In the known steam boiler, a continuous supply of water from the mixing tank to the steam generating part of the boiler is ensured when the feed pump is stopped by squeezing the feed water from the mixing tank with the steam generated in the economizer coils, and this solves the problem of protecting the burner coils of the once-through boiler in which economizing and vapor-forming coils are connected to each other. However, there is no continuous flow of water through the economizer, which in the operating mode can lead to burnout of the economizer. It is allowed to completely stop the water supply only when the boiler is fired up, when the temperature of the flue gas washing the economizer is sufficiently low (see, for example, P. Elizarov, Operation of high-pressure boiler plants in power plants.- M. -L.: Gosenergoizdat, 1961, p. 47). But even when the boiler is kindled after the supply of feed water is stopped, the economizer is connected to the drum through the recirculation line to cool the coils with boiler water. In addition, as a result of heating the water remaining in the economizer to a boil, the temperature head in the heat transfer surface of the economizer decreases, its efficiency decreases, the temperature of the exhaust flue gases increases, and the boiler efficiency decreases.
Задачей изобретения является обеспечение надежной с высокой тепловой эффективностью работы экономайзера при периодической подаче питательной воды. The objective of the invention is to provide reliable with high thermal efficiency of the economizer with periodic supply of feed water.
Указанная задача решается тем, что в известном паровом котле с периодическим способом подачи питательной воды, содержащем экономайзерную установку, состоящую из встроенного в газоход котла экономайзера и соединенного с ним в верхней части смесительного бака, снабженного выходом питательной воды в котел, размещенным в своей верхней части над упомянутым соединением с экономайзером, согласно изобретению экономайзер и смесительный бак дополнительно соединены между собой в нижней части с образованием замкнутого контура естественной циркуляции питательной воды, при этом в смесительном баке, в его верхней части под местом соединения его с экономайзером, размещен вход холодной питательной воды. This problem is solved by the fact that in a known steam boiler with a periodic method of supplying feed water containing an economizer installation, consisting of an economizer integrated in the boiler duct and connected to it in the upper part of the mixing tank, equipped with an outlet for the feed water to the boiler located in its upper part above the connection with the economizer, according to the invention, the economizer and the mixing tank are additionally connected to each other in the lower part with the formation of a closed loop of a natural circus feed water, while in the mixing tank, in its upper part under the junction of it with the economizer, the entrance of cold feed water is placed.
При этом объем воды в смесительном баке по меньшей мере в четыре раза превышает объем воды, заключенной в котле между верхним и нижним рабочими уровнями. The volume of water in the mixing tank is at least four times the volume of water enclosed in the boiler between the upper and lower working levels.
Смесительный бак может быть размещен внутри корпуса котла. The mixing tank can be placed inside the boiler body.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его конкретного выполнения и чертежом, на котором схематично изображен общий вид парового котла (в разрезе). The invention is further illustrated by the description of an example of its specific implementation and the drawing, which schematically shows a General view of a steam boiler (in section).
Паровой котел 1 с периодическим способом подачи питательной воды содержит экономайзерную установку, состоящую из экономайзера 2, размещенного в газоходе 3 парового котла 1, и смесительного бака 4, соединенного с экономайзером 2 в его верхней части. При этом нижняя часть смесительного бака 4 сообщена с входом 5 питательной воды в экономайзер 2, а в верхней части смесительного бака 4 выполнены вход 6 холодной питательной воды от насоса (не показано), над ним - вход 7 горячей питательной воды из экономайзера 2, и в самой верхней точке смесительного бака 4 - выход 8 горячей воды в котел. Объем смесительного бака 4 равен по меньшей мере четырем объемам воды, заключенной в котле 1 между ее верхним и нижним уровнями. Меньший объем нежелателен, т. к. увеличивается амплитуда колебаний температуры воды в экономайзерной установке, что может привести к термической многоцикловой усталости металла. Верхний предел выбирается из условий конструктивной целесообразности. В другом варианте исполнения (на чертеже не показано) смесительный бак 4 размещен внутри корпуса парового котла 1. В этом случае смесительный бак 4 можно изготовить из более дешевого, чем сталь, водонепроницаемого и теплоизоляционного материала, такого, например, как паронит, резина и т.п. A steam boiler 1 with a periodic method of supplying feed water comprises an economizer installation consisting of an economizer 2 located in the duct 3 of the steam boiler 1 and a mixing tank 4 connected to the economizer 2 in its upper part. In this case, the lower part of the mixing tank 4 is connected with the input 5 of feed water to the economizer 2, and in the upper part of the mixing tank 4 there is an input 6 of cold feed water from the pump (not shown), above it is the input 7 of hot feed water from the economizer 2, and at the highest point of the mixing tank 4 - exit 8 of hot water into the boiler. The volume of the mixing tank 4 is equal to at least four volumes of water enclosed in the boiler 1 between its upper and lower levels. A smaller volume is undesirable, because the amplitude of fluctuations in the temperature of the water in an economizer installation increases, which can lead to thermal multi-cycle metal fatigue. The upper limit is selected from the conditions of constructive expediency. In another embodiment (not shown in the drawing), the mixing tank 4 is placed inside the body of the steam boiler 1. In this case, the mixing tank 4 can be made of cheaper than steel waterproof and heat-insulating material, such as paronite, rubber, etc. .P.
Паровой котел с периодическим способом подачи питательной воды работает следующим образом. B исходном состоянии паровой котел 1, экономайзер 2 и сообщенный с ним смесительный бак 4 заполнены водой, котел 1 работает, давление в нем и в экономайзерной установке равно рабочему давлению пара, питательный насос (не показано) отключен, и вода в паровом котле 1 находится на нижнем рабочем уровне, питательная вода в экономайзерной установке циркулирует по замкнутому контуру, а именно пройдя установленный в газоходе 3 экономайзер 2 через вход 7 попадает в верхнюю часть смесительного бака 4, опускается в его нижнюю часть и через вход 5 поступает в экономайзер 2, при этом ее температура максимальна (в описываемом примере - 83oC). Для восстановления нормального рабочего уровня воды в котле включают питательный насос (не показано) и начинается период работы парового котла 1 с подачей питательной воды. При этом холодная питательная вода с температурой 50oC через вход 6 поступает в смесительный бак 4, где смешивается с уже имеющейся горячей питательной водой и вовлекается в ее циркуляцию по замкнутому контуру, как это описано выше. Так как производительность питательного насоса (не показано) всегда больше производительности парового котла 1, то температура питательной воды в экономайзерной установке начинает понижаться и к концу описываемого периода достигает минимального значения, в данном примере - до 77oC. (В общем случае уровень понижения температуры питательной воды зависит от объема воды в смесительном баке 4). Далее самая горячая питательная вода, из самой верхней части смесительного бака 4 вытесняется через выход 8 в паровой котел 1. После достижения верхнего рабочего уровня воды в котле 1 питательный насос (не показано) отключают. Температура питательной воды, циркулирующей в экономайзерной установке, начинает повышаться до прежнего значения (83oC), а уровень воды в котле 1 понижаться, доходя к концу периода до нижнего рабочего уровня. Далее цикл повторяется, как это показано выше. Следует отметить, что расход воды (м/ч), циркулирующей в замкнутом контуре, повышает расходную производительность питательного насоса, что исключает движение холодной питательной воды против направления ее естественной циркуляции в экономайзерной установке, а следовательно, исключает попадание ее в самую верхнюю часть смесительного бака 4 и далее в котел 1.A steam boiler with a periodic method of supplying feed water works as follows. In the initial state, the steam boiler 1, the economizer 2 and the mixing tank 4 connected with it are filled with water, the boiler 1 is working, the pressure in it and in the economizer installation is equal to the working steam pressure, the feed pump (not shown) is turned off, and the water in the steam boiler 1 is at the lower working level, the feed water in the economizer installation circulates in a closed circuit, namely, having passed the economizer 2 installed in the gas duct 3 through the inlet 7 it enters the upper part of the mixing tank 4, falls into its lower part and through the inlet 5 enters in economizer 2, while its temperature is maximum (in the described example - 83 o C). To restore the normal working water level in the boiler, turn on the feed pump (not shown) and the period of operation of the steam boiler 1 begins with the supply of feed water. When this cold feed water with a temperature of 50 o C through the inlet 6 enters the mixing tank 4, where it is mixed with existing hot feed water and is involved in its circulation in a closed loop, as described above. Since the capacity of the feed pump (not shown) is always greater than the capacity of the steam boiler 1, the temperature of the feed water in the economizer installation begins to decrease and reaches the minimum value by the end of the described period, in this example - to 77 o C. (In general, the level of temperature decrease feed water depends on the volume of water in the mixing tank 4). Next, the hottest feed water is displaced from the uppermost part of the mixing tank 4 through the outlet 8 to the steam boiler 1. After reaching the upper working water level in the boiler 1, the feed pump (not shown) is turned off. The temperature of the feed water circulating in the economizer installation starts to rise to the previous value (83 o C), and the water level in the boiler 1 decreases, reaching the lower working level by the end of the period. Next, the cycle repeats, as shown above. It should be noted that the flow rate of water (m / h) circulating in a closed circuit increases the flow rate of the feed pump, which excludes the movement of cold feed water against the direction of its natural circulation in the economizer, and therefore eliminates its entry into the very top of the mixing tank 4 and on to boiler 1.
Таким образом, соединение экономайзера и смесительного бака с образованием замкнутого контура для естественной циркуляции питательной воды, позволяет утилизировать тепло дымовых газов в условиях периодической подачи питательной воды. Так как объем воды в смесительном баке равен по меньшей мере четырем объемам питательной воды, заключенной в котле между ее верхним и нижним уровнями, то скорость и амплитуда колебаний температуры питательной воды в установке небольшая, около 6-7oC, что предотвращает усталость металла экономайзерной установки. К тому же более высокая температура (77-83oC) питательной воды в экономайзере, по сравнению с температурой холодной воды (50oC) исключает нежелательную конденсацию водяных паров дымовых газов на наружные стенки экономайзера при сжигании в котле природного газа и других малосернистых топлив. Размещение смесительного бака внутри корпуса парового котла обеспечивает равенство давлений среды на стенки смесительного бака с внутренней и наружной стороны, что позволяет использовать при его изготовлении менее прочные и более дешевые изоляционные влагонепроницаемые материалы, такие, например, как паронит, резина и т.п.Thus, the connection of the economizer and the mixing tank with the formation of a closed loop for the natural circulation of feed water, allows you to utilize the heat of flue gases in the conditions of periodic supply of feed water. Since the volume of water in the mixing tank is equal to at least four volumes of feed water enclosed in the boiler between its upper and lower levels, the speed and amplitude of fluctuations in the temperature of the feed water in the installation is small, about 6-7 o C, which prevents metal fatigue economizer installation. In addition, a higher temperature (77-83 o C) of feed water in the economizer, compared with the temperature of cold water (50 o C) eliminates the undesirable condensation of fumes of water vapor on the outer walls of the economizer when burning natural gas and other low-sulfur fuels in the boiler . Placing the mixing tank inside the body of the steam boiler ensures equal pressure of the media on the walls of the mixing tank from the inside and outside, which makes it possible to use less durable and cheaper insulating moisture-proof materials, such as paronite, rubber, etc.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100899/06A RU2161757C2 (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Steam boiler at periodic delivery of feed water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98100899/06A RU2161757C2 (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Steam boiler at periodic delivery of feed water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98100899A RU98100899A (en) | 1999-11-20 |
| RU2161757C2 true RU2161757C2 (en) | 2001-01-10 |
Family
ID=20201323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98100899/06A RU2161757C2 (en) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | Steam boiler at periodic delivery of feed water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2161757C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1758349A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Hot-water boiler |
-
1998
- 1998-01-06 RU RU98100899/06A patent/RU2161757C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1758349A1 (en) * | 1990-05-21 | 1992-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники | Hot-water boiler |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Котлы малой производительности. Отраслевой каталог 20-90-09. - М.: ЦНИИТЭИ ТЯЖМАШ, 1990, с.3-12. ПАВЛОВ И.И. и др. Котельные установки и тепловые сети. - М.: Стройиздат, 1977, с.114-115, рис.IV-24. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2139472C1 (en) | Straight-through steam generator (versions) | |
| RU2378569C2 (en) | Straight flow boiler | |
| WO2021258646A1 (en) | Natural circulation ferrosilicon waste heat boiler circulation system | |
| RU2076284C1 (en) | Steel hot-water boiler "farmer" | |
| CN110657414A (en) | Direct-flow steam generator | |
| RU2161757C2 (en) | Steam boiler at periodic delivery of feed water | |
| RU2116579C1 (en) | Hot-water boiler | |
| US5619933A (en) | Method and plant for producing high steam temperatures when burning problematic fuels | |
| CN210772093U (en) | Direct-flow steam generator | |
| KR19990015681U (en) | Vacuum boiler | |
| RU2056595C1 (en) | Utility hot-water boiler | |
| RU2080516C1 (en) | Steam-and-water condensation boiler | |
| CN212377956U (en) | Circulation system of natural circulation ferrosilicon waste heat boiler | |
| KR100458924B1 (en) | apparatus for warm-water tank in gas boiler | |
| KR100858769B1 (en) | Heating and hot water gas boilers with improved heat exchange | |
| SU1758349A1 (en) | Hot-water boiler | |
| KR880001413B1 (en) | Steam generator for heating | |
| RU2006754C1 (en) | Domestic hot-water boiler | |
| RU2133413C1 (en) | Hot-water boiler | |
| RU2073175C1 (en) | Steam hot-water boiler | |
| RU2794681C1 (en) | Fire tube water boiler | |
| RU2151948C1 (en) | Boiler plant | |
| RU2024790C1 (en) | Steam generator | |
| RU2794679C1 (en) | Fire tube water boiler | |
| RU2232944C2 (en) | Fuel feed system for combustion devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050107 |