RU2815593C2

RU2815593C2 - Boiler house

Info

Publication number: RU2815593C2
Application number: RU2022122755A
Authority: RU
Inventors: Магомет Фуадович Малхозов; Мусса Фуадович Малхозов; Анзаур Муссавич Малхозов; Ислам Мурадинович Малхозов
Original assignee: Мусса Фуадович Малхозов
Filing date: 2022-08-23
Publication date: 2024-03-19

Abstract

FIELD: thermal power engineering.

SUBSTANCE: group of inventions is related to embodiments of a boiler house, which in turn belongs to the field of thermal power engineering, where boiler houses and boilers are used to produce thermal energy for municipal, industrial and other consumers, including thermal power plants. An additional economizer section is introduced into a multi-section condensing economizer with sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, which leads to additional selection of thermal energy from flue gases, which cannot be taken by useful heat consumers, and transfer its air mixed with flue gases after the condensing economizer, which significantly increases the thermal and economic performance, as well as the reliability of the boiler house as a whole.

EFFECT: objective of the group of inventions is to increase the energy efficiency of the boiler house while simultaneously preventing the formation of condensation in the chimney and exhaust pipe and maximizing the use of sensible and latent heat of flue gases, which can potentially be used by useful heat consumers, in particular water returning to the boiler, a heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the premises of the boiler room, source water and chemically purified water to make up the boiler room.

11 cl, 14 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение Котельная относится к области теплоэнергетики, где котельные и котлы используются для производства тепловой энергии коммунальными, промышленными и другими предприятиями, в том числе на ТЭЦ. The boiler room invention relates to the field of thermal power engineering, where boiler houses and boilers are used to produce thermal energy by municipal, industrial and other enterprises, including thermal power plants.

Известно, что максимально (теоретический) возможная дополнительная тепловая мощность для теплогенераторов, в частности, на природном газе достигает 21%, из них (3-6)% за счет снижения температуры дымовых газов до температуры точки росы (13-17)% за счет конденсации водяных паров содержащихся в дымовых газах, в действительности достигнуть такие значения практический не возможно (Беспалов Виктор Владимирович. Повышение эффективности глубокой утилизации тепла дымовых газов ТЭС на природном газе. Диссертация. https://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze). В основном, это объясняется тем, что на котельной или на объекте, где находится котельная, как правило: - недостаточно источников низкотемпературных теплоносителей (полезных потребителей низкопотенциального тепла), обеспечивающих охлаждение уходящих газов ниже точки росы, в качестве, которых могут быть обратная вода котельной, тепловой насос, холодная вода для приготовления горячей воды, холодный дутьевой воздух;It is known that the maximum (theoretical) possible additional thermal power for heat generators, in particular, on natural gas reaches 21%, of which (3-6)% due to reducing the temperature of the flue gases to the dew point temperature (13-17)% due to condensation of water vapor contained in flue gases, in reality it is practically impossible to achieve such values (Bespalov Viktor Vladimirovich. Increasing the efficiency of deep heat recovery of flue gases from thermal power plants using natural gas. Dissertation. https://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti -glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze). This is mainly explained by the fact that at the boiler room or at the facility where the boiler room is located, as a rule: - there are not enough sources of low-temperature coolants (useful consumers of low-grade heat) that provide cooling of flue gases below the dew point, which can be boiler room return water , heat pump, cold water for hot water preparation, cold blast air;

- ограничены возможности энергоэффективного использования потенциально возможного большого количества тепла при конденсации из-за низких параметров по температуре и качеству воды на выходе из конденсационных экономайзеров.- the possibilities for energy-efficient use of the potentially large amount of heat during condensation are limited due to the low parameters for temperature and quality of water at the outlet of condensing economizers.

Повышению эффективности использования потенциально возможного количества тепла, выделяемого при конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах посвящено множество работ во многих странах мира.Many works in many countries of the world are devoted to increasing the efficiency of using the potential amount of heat released during the condensation of water vapor contained in flue gases.

Эффективный отбор тепловой энергии от дымовых газов практический решает использование Абсорбционных тепловых насосов (АБТН) (Шадек Е.Г. Глубокая утилизация тепла продуктов сгорания отопительных водогрейных котлов // Новости теплоснабжения - 2016. - №8. - С. 38-40. https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3249.)Effective extraction of thermal energy from flue gases is practically solved by the use of Absorption Heat Pumps (ABHP) (Shadek E.G. Deep recovery of heat from combustion products of heating hot water boilers // Heating News - 2016. - No. 8. - P. 38-40. https: //www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3249.)

Глубокая утилизация тепла продуктов сгорания реализуется при охлаждении до температуры ниже точки росы Тр. Надежная конденсация водяного пара в продуктах сгорания требует их охлаждения до температуры ТГУ=40±5°С, при этом конденсируются пары, содержащиеся в дутьевом воздухе и образующиеся при сжигании углеводородов топлива. Охлаждение дымовых газов в конденсационных экономайзерах ниже точки росы резко снижает их содержание влаги, но не исключает возможности конденсации остаточных водяных паров в, особенно в холодное время года. Конденсат содержит углекислоту, что отрицательно влияет на газоходы и дымовую трубу. Есть три способа обеспечения надежной работы газового тракта после конденсационного экономайзера:Deep recovery of heat from combustion products is realized by cooling to a temperature below the dew point Tr. Reliable condensation of water vapor in combustion products requires their cooling to a temperature TGU = 40 ± 5 ° C, while the vapor contained in the blast air and formed during the combustion of fuel hydrocarbons is condensed. Cooling flue gases in condensing economizers below the dew point sharply reduces their moisture content, but does not exclude the possibility of condensation of residual water vapor, especially in the cold season. Condensate contains carbon dioxide, which negatively affects flues and chimneys. There are three ways to ensure reliable operation of the gas path after the condensing economizer:

- покрытие внутренних поверхностей газоходов и дымовой трубы защитной гидроизоляцией;- covering the internal surfaces of flues and chimneys with protective waterproofing;

- исключение выпадения конденсата в дымоходах и дымовой трубе за счет подогрева продуктов сгорания после экономайзера;- elimination of condensation in chimneys and chimneys due to heating of combustion products after the economizer;

- снижение температуры точки росы дымовых газов после экономайзера путем подмешивания к ним подогретого сухого воздуха (осушки).- reducing the dew point temperature of the flue gases after the economizer by adding heated dry air to them (drying).

В настоящее время, при строительстве новых котельных обычно используются устойчивые к конденсату газоходы и дымовые трубы, а при реконструкции существующих котельных:Currently, when constructing new boiler houses, condensate-resistant flues and chimneys are usually used, and when reconstructing existing boiler houses:

- чаще всего либо подогревают, либо осушают дымовые газы после конденсационного экономайзера;- most often, flue gases after the condensing economizer are either heated or dried;

- реже дорабатывают газоходы и трубы из-за ее дороговизны. (УДК 662.613 Кудинов А.А. Энергосбережение в теплогенерирующих установках. - Ульяновск: УлГТУ, 2000 - 139 с.). При этом, следует отметить, что подмешивание к дымовым газам горячего воздуха является более эффективным чем подогрев дымовых газов, в частности путем байпасирования части дымовых газов, поскольку воздух имеет более низкое влагосодержание, чем уходящие дымовые газы (8-10 против 100-130 г/кг). Поэтому подмешивание горячего воздуха снижает как влагосодержание уходящих газов, так и существенно относительную влажность, что значительно снижает температуру точки росы смеси и увеличивает разность между температурой смеси и температурой точки росы смеси.- gas ducts and pipes are modified less frequently due to their high cost. (UDC 662.613 Kudinov A.A. Energy saving in heat generating installations. - Ulyanovsk: Ulyanovsk State Technical University, 2000 - 139 p.). At the same time, it should be noted that mixing hot air with flue gases is more effective than heating flue gases, in particular by bypassing part of the flue gases, since the air has a lower moisture content than the exhaust flue gases (8-10 versus 100-130 g/ kg). Therefore, the addition of hot air reduces both the moisture content of the exhaust gases and significantly the relative humidity, which significantly reduces the dew point temperature of the mixture and increases the difference between the temperature of the mixture and the dew point temperature of the mixture.

1. Известен конденсационный теплоутилизатор на основе контактных теплообменников с активной насадкой (Типовые материалы для проектирования 903-01-258.87. Рекомендации для проектирования котельных и промышленных ТЭЦ с применением КТАНов-утилизаторов, Альбом 1. Разработана проектным институтом «Латгипропром». Материалы утверждены Госстроем Латвийской ССР. Приказ от 22.01.88 №11.), в котором в качестве источников низкотемпературных теплоносителей для охлаждения дымовых газов ниже точки росы используются исходная и химический очищенная вода для питания паровых котлов, подпитки водогрейных котлов систем централизованного горячего водоснабжения и циркуляционная вода, используемая для подогрева подаваемого в котлоагрегаты дутьевого воздуха. В этом конденсационном теплоутилизаторе уходящие по газоходу дымовые газы орошаются водой и поступают на первый теплообменник газ вода, при этом подогреваемая вода в теплообменнике состоит из химический очищенной воды и циркуляционной воды, используемой для подогрева подаваемого в котлоагрегаты дутьевого воздуха, охлажденные и частично сконденсировавшиеся дымовые газы дальше поступают на второй теплообменник газ вода, где дополнительно охлаждаются и конденсируются, передавая тепло исходной воде.1. There is a known condensation heat exchanger based on contact heat exchangers with an active nozzle (Typical materials for design 903-01-258.87. Recommendations for the design of boiler houses and industrial thermal power plants using heat exchangers, Album 1. Developed by the Latgiproprom design institute. Materials approved by the State Construction Committee of the Latvian SSR. Order dated January 22, 1988 No. 11.), in which source and chemically purified water are used as sources of low-temperature coolants for cooling flue gases below the dew point to feed steam boilers, feed hot water boilers of centralized hot water supply systems and circulating water used for heating of the blown air supplied to the boiler units. In this condensation heat exchanger, the flue gases leaving through the gas duct are irrigated with water and enter the first gas-water heat exchanger, while the heated water in the heat exchanger consists of chemically purified water and circulating water used to heat the blown air supplied to the boiler units, cooled and partially condensed flue gases further gas and water enter the second heat exchanger, where they are additionally cooled and condensed, transferring heat to the source water.

Недостатками этого конденсационного теплоутилизатора являются:The disadvantages of this condensing heat exchanger are:

1.1 Тепловая энергия, которую можно использовать для подогрева, выбранных низкотемпературных теплоносителей для охлаждения дымовых газов ниже точки росы, в подавляющем большинстве случаев очень ограничены. Например, подавляющее большинство современных котельных с водогрейными котлами выполнены двухтрубными и в них объем подпитки незначительны, потому для этих котельных основным потребителем тепловой энергии остается циркуляционная вода, используемая для подогрева подаваемого в котлоагрегаты дутьевого воздуха. Согласно расчетам приведенным в цитируемом выше источнике это будет составлять менее 3% от рабочей мощности котла.1.1 The thermal energy that can be used to heat selected low-temperature coolants to cool flue gases below the dew point is in the vast majority of cases very limited. For example, the vast majority of modern boiler houses with water heating boilers are made of two pipes and the volume of make-up in them is insignificant, therefore for these boiler houses the main consumer of thermal energy remains circulating water used to heat the blown air supplied to the boiler units. According to the calculations given in the source cited above, this will be less than 3% of the operating power of the boiler.

1.2 Часть и так ограниченного объема низкотемпературных теплоносителей для охлаждения дымовых газов ниже точки росы используется для понижения температуры дымовых газов до температуры точки росы. Это уменьшает возможное количество конденсата, которое может быть получено из дымовых газов.1.2 Part of the already limited volume of low-temperature coolants for cooling flue gases below the dew point is used to lower the temperature of the flue gases to the dew point temperature. This reduces the possible amount of condensate that can be generated from the flue gases.

1.3 Дымовые газы после конденсационного теплоутилизатора выходят с температурой, близкой к точке росы водяных паров, поэтому чтобы исключить дальнейшую конденсацию водяных паров, требуется нагрев уходящих дымовых газов после конденсационного теплоутилизатора, что также снижает эффективность использования конденсационного теплоутилизатора.1.3 Flue gases after the condensing heat exchanger exit at a temperature close to the dew point of water vapor, therefore, in order to prevent further condensation of water vapor, heating of the flue gases after the condensing heat exchanger is required, which also reduces the efficiency of using the condensing heat exchanger.

2. Известен теплоутилизатор (RU 2323384 С1, МПК F22B 1/18 (2006.01), опубл. 27.04.2008), содержащий контактный теплообменник, каплеуловитель, газо-газовый теплообменник, включенный по схеме прямотока, газоходы, трубопроводы, насос, датчики температуры, клапаны-регуляторы. По ходу оборотной воды контактного теплообменника последовательно расположены водо-водяной теплообменник и водо-воздушный теплообменник с обводным каналом по ходу воздуха.2. A heat exchanger is known (RU 2323384 C1, IPC F22B 1/18 (2006.01), published on April 27, 2008), containing a contact heat exchanger, a droplet eliminator, a gas-gas heat exchanger connected according to a direct flow circuit, gas ducts, pipelines, a pump, temperature sensors, regulator valves. Along the flow of circulating water of the contact heat exchanger, a water-to-water heat exchanger and a water-to-air heat exchanger with a bypass channel along the air flow are located in series.

Теплоутилизатор работает следующим образом. Уходящие газы по газоходу поступают на вход газо-газового теплообменника, последовательно проходя три его секции, затем на вход контактного теплообменника, где, проходя через насадку, омываемую циркуляционной водой, охлаждаются ниже точки росы, отдавая явное и скрытое тепло циркуляционной воде. Далее охлажденные и влажные газы освобождаются от большей части унесенной потоком жидкой воды в каплеуловителе, нагреваются и подсушиваются, по меньшей мере, в одной секции газо-газового теплообменника, дымососом направляются в трубу и выбрасываются в атмосферу. Одновременно нагретая циркуляционная вода из поддона контактного теплообменника насосом подается в водо-водяной теплообменник, где нагревает холодную воду из трубопровода. Нагретая в теплообменнике вода поступает на нужды технологического и бытового горячего водоснабжения или в низкотемпературный отопительный контур. Далее циркуляционной вода поступает в водо-воздушный теплообменник, нагревает, по меньшей мере, часть дутьевого воздуха, поступающего из-за пределов помещения по воздуховоду, охлаждаясь до минимально возможной температуры, и поступает в контактный теплообменник через водораспределитель, где отбирает тепло от газов, попутно промывая их от взвешенных частиц, и поглощает часть оксидов азота и серы. Нагретый воздух из теплообменника дутьевым вентилятором подается в штатный воздухоподогреватель или непосредственно в топку. Циркуляционной вода по необходимости фильтруется и обрабатывается известными способами.The heat exchanger works as follows. The exhaust gases through the flue enter the inlet of the gas-gas heat exchanger, sequentially passing through its three sections, then to the inlet of the contact heat exchanger, where, passing through a nozzle washed by circulating water, they are cooled below the dew point, giving off sensible and latent heat to the circulating water. Next, the cooled and moist gases are freed from most of the liquid water carried away in a droplet eliminator, heated and dried in at least one section of the gas-gas heat exchanger, sent into a chimney by a smoke exhauster and released into the atmosphere. At the same time, heated circulating water from the contact heat exchanger pan is pumped into the water-to-water heat exchanger, where it heats cold water from the pipeline. The water heated in the heat exchanger is supplied to the needs of process and domestic hot water supply or to a low-temperature heating circuit. Next, the circulating water enters the water-air heat exchanger, heats at least part of the blown air coming from outside the room through the air duct, cooling to the minimum possible temperature, and enters the contact heat exchanger through the water distributor, where it takes heat from the gases, simultaneously washing them from suspended particles, and absorbs some of the oxides of nitrogen and sulfur. The heated air from the heat exchanger is supplied by a blower fan to a standard air heater or directly to the firebox. Circulating water is filtered and processed by known methods as necessary.

Недостатками этого конденсационного теплоутилизатора является то, что:The disadvantages of this condensing heat exchanger are that:

2.1 В теплообменнике вода-вода вода может быть нагрета лишь ниже температуры циркуляционной воды, которая определяется температурой насыщения водяных паров в дымовых газах. Это практический исключает возможность использования этого технического решения для подогрева обратной сетевой воды в котельных с водогрейными котлами, что составляют подавляющее большинство теплогенерирующих установок.2.1 In a water-water heat exchanger, water can only be heated below the temperature of the circulating water, which is determined by the saturation temperature of water vapor in the flue gases. This practically excludes the possibility of using this technical solution for heating return network water in boiler houses with hot water boilers, which make up the vast majority of heat-generating installations.

2.2 Для подогрева охлажденных дымовых газов используется относительно высокотемпературные дымовые газы, которые могли бы быть использованы другими полезными потребителями тепла, в частности, для подогрева обратной сетевой воды котельной, что уменьшает использование утилизируемого тепла полезными потребителями тепла.2.2 To heat cooled flue gases, relatively high-temperature flue gases are used, which could be used by other useful heat consumers, in particular, to heat the return network water of the boiler room, which reduces the use of recovered heat by useful heat consumers.

3. Известна технология осушения дымовых газов с получением конденсата и использованием тепла конденсации для подогрева воздуха. (УДК 621.17. В.В. Беспалов, В.И. Беспалов. Технология осушения дымовых газов ТЭС с использованием теплоты конденсации водяных паров. Томский политехнический университет). Особенностью предлагаемой схемы является то, что в газовый тракт врезается отвод, по которому часть влажных дымовых газов (четверть) подается на осушающую установку, состоящую из двух теплообменников. Первый из них по ходу дымовых газов предназначен для предварительного охлаждения влажных газов за счет нагрева осушенных. Второй теплообменник представляет собой рекуперативный конденсатор, в котором при конденсации содержащихся в дымовых газах водяных паров происходит подогрев воздуха, забираемого из камеры смешения вентилятором, до температуры 25…35°С. Часть нагретого воздуха в качестве приточной вентиляции подается в цех и, далее, в котел, остальное сбрасывается в дымоход. Воздух забирается из атмосферы с температурой от -5 до -15°С. Если температура наружного воздуха ниже -15°С, то к нему необходимо подмешивать в камере смешения теплый воздух из конденсатора или непосредственно из цеха.3. There is a known technology for drying flue gases to produce condensate and use the heat of condensation to heat the air. (UDC 621.17. V.V. Bespalov, V.I. Bespalov. Technology for drying flue gases of thermal power plants using the heat of condensation of water vapor. Tomsk Polytechnic University). A feature of the proposed scheme is that an outlet is inserted into the gas path, through which part of the wet flue gases (a quarter) is supplied to a drying unit consisting of two heat exchangers. The first of them, along the flow of flue gases, is intended for pre-cooling of wet gases by heating the dried ones. The second heat exchanger is a recuperative condenser, in which, by condensing the water vapor contained in the flue gases, the air taken from the mixing chamber by the fan is heated to a temperature of 25...35°C. Part of the heated air is supplied as supply ventilation to the workshop and then to the boiler, the rest is discharged into the chimney. Air is taken from the atmosphere with a temperature of -5 to -15°C. If the outside air temperature is below -15°C, then warm air from the condenser or directly from the workshop must be mixed into it in the mixing chamber.

Недостатками этого способа является то, что:The disadvantages of this method are that:

3.1 Для нагрева осушенных дымовых газов, смешиваемого с дымовыми газами после конденсационного теплоутилизатора, используется относительно высокотемпературные дымовые газы, которые могли бы быть использованы другими полезными потребителями тепла, в частности, для подогрева обратной сетевой воды котельной, то есть, утилизируется преимущественно скрытая теплота конденсации водяных паров, содержащихся в дымовом газе;3.1 To heat dried flue gases mixed with flue gases after the condensation heat exchanger, relatively high-temperature flue gases are used, which could be used by other useful heat consumers, in particular, for heating the return network water of the boiler room, that is, the latent heat of condensation of water vapors contained in flue gas;

3.2 Температура нагретого воздуха ниже температуры нагретого осушенного дымового газа, поэтому при их смешении наряду со снижением температуры точки росы смешанного газа еще больше снижается температура смешанного газа. Это уменьшает разницу между температурой смешанного газа и его температурой точки росы по сравнению с разницей температур нагретого осушенного дымового газа и его температуры точки росы (119,7-51,6=68,1°С против 90-42.71=47,3°С (см. табл. 1 цитируемого источника)). Это ставит под вопрос эффективность подмешивания такого количества низкотемпературного воздуха к нагретому осушенному дымовому газу с точки зрения образования конденсата в дымовой трубе при низких температурах окружающей среды и увеличении аэродинамического сопротивления дымоходов и трубы увеличенному количеству смешанного газа;3.2 The temperature of the heated air is lower than the temperature of the heated dried flue gas, therefore, when they are mixed, along with a decrease in the dew point temperature of the mixed gas, the temperature of the mixed gas decreases even more. This reduces the difference between the mixed gas temperature and its dew point temperature compared to the difference between the heated dry flue gas temperature and its dew point temperature (119.7-51.6=68.1°C vs. 90-42.71=47.3°C (see Table 1 of the cited source)). This calls into question the effectiveness of mixing such an amount of low-temperature air into the heated, dried flue gas from the point of view of the formation of condensation in the chimney at low ambient temperatures and the increase in aerodynamic resistance of the chimneys and chimney to the increased amount of mixed gas;

3.3 Для нагрева используется только одна среда - воздух.3.3 Only one medium is used for heating - air.

4. Известно устройство и способ глубокой утилизации тепла дымовых газов (RU 2 606 296 С2, МПК F24H 1/18 (2006.01), опубл. 10.01.2017), по которому дымовые газы предварительно охлаждают в газо-газовом поверхностном пластинчатом теплообменнике, нагревая осушенные дымовые газы, до охлаждают в водоподогревателе до температуры, близкой к точке росы водяных паров, нагревая воду, конденсируют водяные пары, содержащиеся в дымовых газах в конденсаторе, нагревая воздух, отличающийся тем, что между теплообменником и конденсатором установлен поверхностный трубчатый газоводяной водоподогреватель для охлаждения влажных дымовых газов и нагрева воды, при этом основная утилизация тепла происходит в конденсаторе при нагреве воздуха, а дополнительная - в водоподогревателе.4. A device and method for deep heat recovery from flue gases is known (RU 2 606 296 C2, IPC F24H 1/18 (2006.01), published on January 10, 2017), according to which the flue gases are pre-cooled in a gas-gas surface plate heat exchanger, heating the dried flue gases are cooled in a water heater to a temperature close to the dew point of water vapor, heating the water, condensing the water vapor contained in the flue gases in the condenser, heating the air, characterized in that a surface tubular gas-water heater is installed between the heat exchanger and the condenser to cool the wet flue gases and water heating, while the main heat recovery occurs in the condenser when heating the air, and additional heat recovery occurs in the water heater.

Недостатками этого устройства и способа глубокой утилизации тепла дымовых газов является то, что:The disadvantages of this device and the method of deep heat recovery from flue gases are that:

4.1 Согласно цитируемого источника, примерно 2% тепловой мощности дымовых газов не утилизируется, а используется для рекуперации - нагрева дымовых газов после конденсационного теплоутилизатора до температуры 70°С.4.1 According to the cited source, approximately 2% of the thermal power of flue gases is not utilized, but is used for recovery - heating flue gases after a condensing heat exchanger to a temperature of 70°C.

4.2 Основная утилизация тепла происходит в конденсаторе при нагреве воздуха, а дополнительная - в водо-подогревателе. Вместе с тем, в подавляющем большинстве котельных потребности в подогретом воздухе очень ограничены, а именно, подогревом дутьевого воздуха и отоплением помещений котельной. Таким образом, это устройство и способ его использования может быть эффективно использовано в очень ограниченных случаях.4.2 The main heat recovery occurs in the condenser when heating the air, and additional heat recovery occurs in the water heater. At the same time, in the vast majority of boiler houses, the need for heated air is very limited, namely, heating the blast air and heating the boiler room premises. Thus, this device and the way it is used can be used effectively in very limited cases.

5. Известна комбинированная теплоутилизационная система (УДК 536.24:621.184.5 Энергоэффективная теплоутилизационная система для подогрева теплосетевой воды и дутьевого воздуха котлов коммунальной теплоэнергетики. Навродская Р.О., канд. техн. наук, Фиалко Н.М., член-кор. НАН Украины, Гнедаш Г.А., канд. техн. наук, Сбродова Г.А., канд. физ.-мат.Наук. Институт технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев, 03680, Украина) в котором по ходу дымовых газов котла устанавливается водогазовый теплообменник, где подогревается обратная вода тепловой сети. После этого теплообменника частично охлажденные дымовые газы поступают в газовоздушный теплообменник, где происходит подогрев холодного воздуха, подаваемого к горелкам котла. В такой системе реализуется глубокое охлаждение дымовых газов котла с конденсацией части водяного пара, содержащийся в этих газах. Для предотвращения коррозионного разрушения газоотводного тракта котельной установки, в результате дальнейшего образования конденсата в дымоходах и дымовой трубе, в схеме предусмотрен газоподогреватель, где охлажденные дымовые газы подсушиваются путем подогрева прямой водой котла. Образованный в тепло-утилизаторах конденсат может быть использован полезно в котельной или отведен в канализацию через нейтрализатор.5. A combined heat recovery system is known (UDC 536.24:621.184.5 Energy efficient heat recovery system for heating heating water and blown air from municipal heat power boilers. Navrodskaya R.O., Candidate of Technical Sciences, Fialko N.M., Corresponding Member of NAS Ukraine, Gnedash G.A., Candidate of Technical Sciences, Sbrodova G.A., Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Institute of Technical Thermophysics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Zhelyabova St., 2a, Kiev, 03680, Ukraine) in which In the course of the boiler flue gases, a water-gas heat exchanger is installed, where the return water of the heating network is heated. After this heat exchanger, the partially cooled flue gases enter the gas-air heat exchanger, where the cold air supplied to the boiler burners is heated. In such a system, deep cooling of the boiler flue gases is realized with the condensation of part of the water vapor contained in these gases. To prevent corrosive destruction of the gas exhaust tract of the boiler installation, as a result of further formation of condensate in the chimneys and chimney, the circuit provides a gas heater, where the cooled flue gases are dried by heating with direct water from the boiler. The condensate formed in heat recovery units can be usefully used in the boiler room or discharged into the sewer through a neutralizer.

Недостатком этой системы является то, что для нагрева и дополнительного подсушивания охлажденных и осушенных дымовых газов после газовоздушного теплообменника, используется часть полезной тепловой энергии прямой воды котла, что уменьшает эффективность комбинированной тепло-утилизационной системы в целом;The disadvantage of this system is that for heating and additional drying of cooled and dried flue gases after the gas-air heat exchanger, part of the useful thermal energy of the boiler's direct water is used, which reduces the efficiency of the combined heat-recovery system as a whole;

6. Наиболее близким аналогом и прототипом является котельная установка (А. с. 1086296 СССР, МПК F22 В 1/18. Котельная установка / Г.А. Пресич, И.З. Аронов. -№3535763/24-06; заявл. 10.01.83; опубл. 15.04.84, Бюл. №14. - 3 с. ил.), целью изобретения которого является снижение температуры точки росы уходящих дымовых газов с помощью конденсационного теплоутилизатора.6. The closest analogue and prototype is a boiler installation (A. p. 1086296 USSR, MPK F22 B 1/18. Boiler installation / G.A. Presich, I.Z. Aronov. - No. 3535763/24-06; application. 01/10/83; publ. 04/15/84, Bulletin No. 14. - 3 pp. ill.), the purpose of the invention is to reduce the dew point temperature of exhaust flue gases using a condensing heat exchanger.

Указанная цель достигается тем, что в котельной установке, содержащей контактный водонагреватель, подключенный на входе к отводящему газоходу котла, а на выходе через газоотводящий канал, снабженный дымососом - к дымовой трубе, и воздухоподогреватель с греющим и воздушным трактами, отводящий газоход котла снабжен заслонкой и перед последней дополнительно соединен с контактным водонагревателем через греющий тракт воздухоподогревателя, воздушный тракт которого подключен на входе к атмосфере, а на выходе - к газоотводящему каналу, причем греющий тракт воздухоподогревателя снабжен на входе регулирующим органом. В этом случае, наружный воздух без изменения влагосодержания поступает в воздухоподогреватель, где нагревается газами, идущими по греющему тракту, и затем направляется в газоотводящий канал, где смешивается с дымовыми газами после конденсационного теплоутилизатора. Это уменьшает относительное влагосодержание и температуру точки росы уходящих газов, что приводит к снижению образования конденсата в дымоходе и дымовой трубе.This goal is achieved by the fact that in a boiler installation containing a contact water heater connected at the inlet to the boiler outlet flue, and at the outlet through a gas outlet channel equipped with a smoke exhauster - to the chimney, and an air heater with heating and air paths, the boiler outlet flue is equipped with a damper and in front of the latter, it is additionally connected to the contact water heater through the heating path of the air heater, the air path of which is connected at the inlet to the atmosphere, and at the outlet to the gas outlet channel, and the heating path of the air heater is equipped with a control element at the inlet. In this case, outside air, without changing the moisture content, enters the air heater, where it is heated by gases passing through the heating path, and then sent to the gas outlet channel, where it is mixed with flue gases after the condensing heat exchanger. This reduces the relative moisture content and the dew point temperature of the flue gases, which leads to a reduction in the formation of condensation in the chimney and chimney.

Недостатком этого конденсационного теплоутилизатора является то, что для подогрева воздуха, смешиваемого с дымовыми газами после конденсационного теплоутилизатора, используется относительно высокотемпературные дымовые газы, которые могли бы быть использованы другими полезными потребителями тепла, в частности, для подогрева возвращающейся в котел воды. Это уменьшает максимально возможную величину утилизируемой тепловой энергии дымовых газов, при их охлаждении от температуры дымовых газов на выходе из котла до заданной температуры после конденсационного теплоутилизатора, потенциально полезными потребителями тепла.The disadvantage of this condensing heat exchanger is that to heat the air mixed with flue gases after the condensation heat exchanger, relatively high-temperature flue gases are used, which could be used by other useful heat consumers, in particular, to heat the water returning to the boiler. This reduces the maximum possible amount of utilized thermal energy of the flue gases, when they are cooled from the temperature of the flue gases at the outlet of the boiler to a given temperature after the condensing heat exchanger, by potentially useful heat consumers.

Задачей изобретения является повышение энергетической эффективности котельной при одновременном недопущении образования конденсата в дымоходе и дымовой трубе и максимальном использовании явного и скрытого тепла дымовых газов, которые потенциально могут быть использованы полезными потребителями тепла, в частности, возвращающейся в котел воды, тепловым насосом, воздухом, подаваемым в зону горения топлива и на отопление помещений котельной, исходной водой и химочищенной водой на подпитку котельной.The objective of the invention is to increase the energy efficiency of the boiler house while simultaneously preventing the formation of condensation in the chimney and chimney and maximizing the use of sensible and latent heat of flue gases, which can potentially be used by useful heat consumers, in particular, water returning to the boiler, heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the premises of the boiler room, with source water and chemically purified water for replenishment of the boiler room.

Поставленная задача решается техническими решениями котельной, а именно:The task is solved by technical solutions of the boiler room, namely:

1. Котельною, укомплектованной, многосекционным конденсационным экономайзером, источниками низкотемпературных теплоносителей, связанных с соответствующими секциями многосекционного конденсационного экономайзера, устройством для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы, содержащим воздухоподогреватель, обеспечивающий подогрев воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, отличающаяся тем, что устройство для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы дополнительно содержит теплообменник дымовые газы - вода, выполненный на основе дополнительной секции в составе многосекционного конденсационного экономайзера котельной, при этом воздухоподогреватель выполнен в виде теплообменника воздух вода, обеспечивающим подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, вход и выход дополнительной секции по воде подключены соответственно к выходу и входу воздухоподогревателя, вход и выход воздушного канала этого воздухоподогревателя включены в тракт подачи воздуха в зону подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после многосекционного конденсационного экономайзера.1. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, containing an air heater that provides heating of air for mixing with flue gases after the condensation economizer, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that the device for protecting the chimneys and chimney from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney additionally contains a flue gas - water heat exchanger, made on the basis of an additional section in the composition multi-section condensation economizer of the boiler room, while the air heater is made in the form of an air-water heat exchanger, providing heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensation economizer, the inlet and outlet of the additional water section are connected, respectively, to the outlet and inlet of the air heater, the inlet and outlet of the air channel of this The air heater is included in the air supply path to the zone where heated air is mixed with flue gases after the multi-section condensing economizer.

2. Котельною по п. 1, отличающуюся тем, что вход водяного канала воздухоподогревателя воздуха, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера подключен к отводу трубопровода обратной воды в котельную с регулирующим краном, выход водяного канала этого воздухоподогревателя подключен ко входу дополнительной секции конденсационного экономайзера по воде, выход этой секции конденсационного экономайзера по воде подключен к входу предыдущей секции конденсационного экономайзера по воде.2. The boiler room according to claim 1, characterized in that the input of the water channel of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensing economizer, is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the output of the water channel of this air heater is connected to to the input of the additional section of the condensing economizer for water, the output of this section of the condensing economizer for water is connected to the input of the previous section of the condensing economizer for water.

3. Котельною по п. 1, отличающуюся тем, что секции конденсационного экономайзера, связанные с воздухоподогревателем воздуха, подаваемого в зону горения топлива и воздухоподогревателем, обеспечивающим подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера объедены в одну секцию с увеличенной мощностью, при этом, выходы водяных каналов воздухоподогревателей подключены через тройник к входу объединенной секции конденсационного экономайзера по воде, выход водяного канала объединенной секции по воде подключен через тройник ко входам воздухоподогревателей по воде.3. A boiler house according to claim 1, characterized in that the sections of the condensation economizer connected to the air heater supplied to the fuel combustion zone and the air heater that provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer are combined into one section with increased power, at the same time, the outputs of the water channels of the air heaters are connected through a tee to the input of the combined section of the condensing economizer for water, the output of the water channel of the combined section for water is connected through a tee to the inputs of the air heaters for water.

4. Котельною по п. 3, отличающуюся тем, что выход водяного канала объединенной секции по воде подключен ко входу воздухоподогревателя воздуха по воде обеспечивающему подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу воздухоподогревателя воздуха, подаваемого в зону горения топлива, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу объединенной секции по воде.4. The boiler house according to claim 3, characterized in that the water output of the combined section is connected to the water input of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer, the water output of this air heater is connected to the input of the air heater supplied to the fuel combustion zone, the water output of this air heater is connected to the input of the combined water section.

5. Котельною по п. 2, отличающуюся тем, что входы водяных каналов воздухоподогревателей подключены к отводам трубопровода обратной воды в котельную с регулирующими кранами, выходы водяных каналов воздухоподогревателей подключены через тройник к входу объединенной секции конденсационного экономайзера по воде, выход водяного канала объединенной секции по воде подключен ко входу предыдущей секции по воде.5. The boiler room according to claim 2, characterized in that the inputs of the water channels of the air heaters are connected to the outlets of the return water pipeline to the boiler room with control valves, the outputs of the water channels of the air heaters are connected through a tee to the input of the combined section of the condensing economizer for water, the output of the water channel of the combined section is connected to water is connected to the input of the previous water section.

6. Котельною по п. 2, отличающуюся тем, что вход водяного канала воздухоподогревателя воздуха, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, подключен к отводу трубопровода обратной воды в котельную с регулирующим краном, выход водяного канала этого воздухоподогревателя подключен ко входу воздухоподогревателя воздуха, подаваемого в зону горения топлива, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу объединенной секции по воде, выход водяного канала объединенной секции по воде подключен ко входу предыдущей секции по воде.6. The boiler room according to claim 2, characterized in that the input of the water channel of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensing economizer, is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the output of the water channel of this air heater is connected to the input of the air heater supplied to the fuel combustion zone, the water output of this air heater is connected to the input of the combined water section, the water channel output of the combined water section is connected to the input of the previous water section.

7. Котельною, укомплектованной, многосекционным конденсационным экономайзером, источниками низкотемпературных теплоносителей, связанных с соответствующими секциями многосекционного конденсационного экономайзера, устройством для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы, содержащим воздухоподогреватель на основе теплообменника воздух дымовые газы, обеспечивающий подогрев воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, отличающаяся тем, что воздухоподогреватель на основе теплообменника воздух дымовые газы установлен после одной из секции многосекционного конденсационного экономайзера при котором происходит конденсация паров в дымовых газах, при этом канал воздуха теплообменника включен в тракт подачи воздуха в зону подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера, канал дымовых газов теплообменника включен в тракт дымовых газов котла (котлов)7. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, containing an air heater based on an air-flue gas heat exchanger that provides heating air for mixing with flue gases after the condensing economizer, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that an air heater based on an air and flue gas heat exchanger is installed after one of the sections of a multi-section condensing economizer in which condensation of vapors in the flue gases occurs, with In this case, the air channel of the heat exchanger is included in the air supply path to the zone where heated air is mixed with flue gases after the condensing economizer, the heat exchanger flue gas channel is included in the flue gas path of the boiler (boilers)

8. Котельною по п. 7, отличающуюся тем, что теплообменник воздухоподогревателя, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, изготовлен с большей мощностью, достаточной также для подогрева воздуха, подаваемого в зону горения топлива, при этом к каналу воздуха теплообменника через тройник подключены тракты подачи воздуха в зону подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера и в зону горения топлива.8. The boiler house according to claim 7, characterized in that the heat exchanger of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensing economizer, is made with greater power, which is also sufficient to heat the air supplied to the fuel combustion zone, and to the duct air of the heat exchanger through a tee, air supply paths are connected to the zone of mixing heated air with flue gases after the condensing economizer and to the fuel combustion zone.

9. Котельною по 1-8, отличающуюся тем, что в состав котельной включен калорифер (теплообменник уходящие газы - вода), при этом калорифер установлен в тракт уходящих газов после зоны подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после многосекционного конденсационного экономайзера, вход водяного канала калорифера подключен к отводу трубопровода обратной воды в котельную с регулирующим краном, выход водяного канала калорифера подключен ко входу первой секции многосекционного конденсационного экономайзера по воде.9. Boiler room 1-8, characterized in that the boiler room includes a heater (flue gas - water heat exchanger), while the heater is installed in the flue gas path after the zone of mixing heated air with flue gases after the multi-section condensing economizer, the inlet of the water channel of the heater connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the outlet of the water heater channel is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.

10. Котельною, укомплектованной, многосекционным конденсационным экономайзером, источниками низкотемпературных теплоносителей, связанных с соответствующими секциями многосекционного конденсационного экономайзера, устройством для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, отличающуюся тем, что устройство для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы представляет собой теплообменник дымовые газы вода и выполнен на основе дополнительной секции, введенной в состав многосекционного конденсационного экономайзера и установленной в конце многосекционного конденсационного экономайзера, вход водяного канала дополнительной секции экономайзера подключен к отводу трубопровода обратной воды в котельную с регулирующим краном, выход водяного канала этой секции подключен ко входу первой секции многосекционного конденсационного экономайзера по воде.10. A boiler room, complete with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is a heat exchanger flue gases water and is made on the basis of an additional section included in the multi-section condensation economizer and installed at the end of the multi-section condensation economizer, water channel inlet the additional section of the economizer is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the outlet of the water channel of this section is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.

11. Котельною, укомплектованной, многосекционным конденсационным экономайзером, источниками низкотемпературных теплоносителей, связанных с соответствующими секциями многосекционного конденсационного экономайзера, устройством для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы, трубопроводом обратной воды в котельную, дымоходами и дымовой трубой, отличающуюся тем, что устройство для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы выполнен на основе смесителя дымовых газов и холодного воздуха и калорифера, при этом смеситель установлен в конце многосекционного конденсационного экономайзера, калорифер установлен в тракт уходящих газов после зоны смешивания холодного воздуха и дымовых газов, вход водяного канала калорифера подключен к отводу трубопровода обратной воды в котельную с регулирующим краном, выход водяного канала калорифера подключен ко входу первой секции многосекционного конденсационного экономайзера по воде.11. A boiler room, complete with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is made on the basis of a mixer of flue gases and cold air and a heater, while the mixer is installed at the end of a multi-section condensation economizer, the heater is installed in the flue gas path after the zone mixing cold air and flue gases, the inlet of the water heater channel is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the outlet of the water heater channel is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.

Перечисленные признаки предложенного технического решения являются существенными признаками (сутью) изобретения, что заявляется, а их совокупность позволяет получить ожидаемый результат. Это поясняют фигуры, где:The listed features of the proposed technical solution are the essential features (essence) of the invention that is claimed, and their combination makes it possible to obtain the expected result. This is illustrated by the figures, where:

Фиг. 1. Схематическое изображение прототипа.Fig. 1. Schematic representation of the prototype.

Фиг. 2. Схематическое изображение предложенного технического решения на примере водогрейной котельной, укомплектованной по крайней мере одним котлом 1, многосекционным конденсационным экономайзером 2, источниками низкотемпературных теплоносителей 3, для конденсационного экономайзера, воздухоподогревателем 4 в тракте подачи воздуха в зону горения топлива котла со своей секцией 5 экономайзера, трубопроводами прямой 6 и обратной 7 сетевой воды, дымоходами 8 и дымовой трубой 9, устройством 10 для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы, в первой секции 11 экономайзера используется обратная 7 сетевая вода в качестве низкотемпературного теплоносителя, отличающаяся тем, что устройство для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы выполнен на основе воздухоподогревателя 12 (теплообменник воздух вода), обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера 2 и дополнительной секции 13 экономайзера (теплообменник дымовые газы вода) введенной в состав конденсационного экономайзера котельной, при этом дополнительная секция установлена после секции 5 конденсационного экономайзера, связанной с воздухоподогревателем 4 воздуха, подаваемого в зону горения топлива, общим контуром по воде, вход и выход дополнительной секции по воде подключены соответственно к выходу и входу воздухоподогревателя 12, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, вход и выход воздушного канала этого воздухоподогревателя 12 включен в тракт 14 подачи воздуха в зону 15 подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера. Секций 22 и 23 конденсационного экономайзера предназначены для подогрева подпиточной воды и химический очищенной воды от установки 24. Целесообразность установки секций 22 и 23 определяется в процессе проектирования конденсационного экономайзера и зависит от объема подпиточной воды котельной.Fig. 2. Schematic representation of the proposed technical solution using the example of a hot water boiler house, equipped with at least one boiler 1, a multi-section condensing economizer 2, sources of low-temperature coolants 3 for the condensing economizer, an air heater 4 in the air supply path to the fuel combustion zone of the boiler with its own economizer section 5 , pipelines of direct 6 and return 7 network water, chimneys 8 and chimney 9, a device 10 for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, in the first section 11 of the economizer, return 7 network water is used as a low-temperature coolant, characterized in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is made on the basis of an air heater 12 (air-water heat exchanger), which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensation economizer 2 and the additional economizer section 13 (heat exchanger flue gases water) introduced into the condensation economizer of the boiler room, while an additional section is installed after section 5 of the condensation economizer, connected to the air heater 4 of the air supplied to the fuel combustion zone, a common circuit for water, the input and output of the additional section for water are connected accordingly to the output and input of the air heater 12, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer, the input and output of the air channel of this air heater 12 is included in the air supply path 14 to the zone 15 for mixing heated air with the flue gases after the condensation economizer. Sections 22 and 23 of the condensing economizer are designed to heat make-up water and chemically purified water from installation 24. The feasibility of installing sections 22 and 23 is determined during the design of the condensation economizer and depends on the volume of make-up water in the boiler room.

В отличии от прототипа в предложенном техническом решении секции 5, 11, 22 и 23 конденсационного экономайзера рассчитываются и изготавливаются таким образом, что до введения дополнительной секции 13 они обеспечивают максимально возможную величину утилизируемой тепловой энергии дымовых газов при их охлаждении от температуры дымовых газов на выходе из котла до минимально достижимой температуры после конденсационного экономайзера (теплоутилизатора) потенциально полезными потребителями тепла (в рассматриваемом случае обратной сетевой водой, водой после химической подготовки, водой для подпитки и воздухом для горения топлива). Введение дополнительной секции 13 приводит к дополнительному отбору тепловой энергии от дымовых газов, которая не может быть отобрана полезными потребителями тепла, и передаче ее воздуху для подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера. При этом, температура дымовых газов еще понижается, а температура воздуха для подмешивания повышается примерно до температуры дымовых газов после конденсационного экономайзера (зависит от конструктива дополнительной секции 13 и воздухоподогревателя 12). В зоне 15 после подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам получим новый состав дымовых газов с меньшей относительной влажностью (значит и меньшей температурой точки росы) и примерно той же температуры этого состава, что и дымовые газы до подмешивания подогретого воздуха.Unlike the prototype, in the proposed technical solution, sections 5, 11, 22 and 23 of the condensing economizer are calculated and manufactured in such a way that, before the introduction of additional section 13, they provide the maximum possible amount of utilized thermal energy of the flue gases when they are cooled from the temperature of the flue gases at the outlet boiler to the minimum achievable temperature after the condensing economizer (heat recovery unit) with potentially useful heat consumers (in the case under consideration, return network water, water after chemical treatment, make-up water and fuel combustion air). The introduction of additional section 13 leads to additional selection of thermal energy from the flue gases, which cannot be selected by useful heat consumers, and its transfer to air for mixing heated air with the flue gases after the condensing economizer. At the same time, the temperature of the flue gases further decreases, and the temperature of the air for mixing rises approximately to the temperature of the flue gases after the condensing economizer (depending on the design of the additional section 13 and the air heater 12). In zone 15, after mixing heated air with the flue gases, we obtain a new composition of flue gases with lower relative humidity (which means a lower dew point temperature) and approximately the same temperature of this composition as the flue gases before mixing the heated air.

Рассмотрим работу предложенного технического решения фиг. 2 на сравнении ее эффективности относительно котельной до установки конденсационного экономайзера и технического решения прототипа на примере использования котла ПТВМ 100 в котельной.Let us consider the operation of the proposed technical solution in Fig. 2 by comparing its efficiency relative to the boiler room before installing a condensing economizer and the technical solution of the prototype using the example of using the PTVM 100 boiler in the boiler room.

Ниже приведены данные котла ПТВМ 100 при ее эксплуатации:Below are the data of the PTVM 100 boiler during its operation:

- до установки конденсационного экономайзера.- before installing a condensing economizer.

1. Режим работы котла 100 МВт.1. Boiler operating mode 100 MW.

2. Основное топливо котельной - природный газ (qr=8180 ккал/нм³).2. The main fuel of the boiler room is natural gas (qr=8180 kcal/nm ³ ).

3. α - коэффициент избытка воздуха - 1,2.3. α - excess air coefficient - 1.2.

4. Коэффициент полезного действия котла при Рвыхк=100 МВт - 0,92.4. The efficiency of the boiler at Pvyk = 100 MW is 0.92.

5. Расход газа - Vгк=11442 нм³/час5. Gas consumption - Vgk = 11442 nm ³ / hour

6. Удельный расход топлива на 1 МВт - Vудк=114,42 нм³ 6. Specific fuel consumption per 1 MW - Vsp = 114.42 nm ³

7. Температура окружающей среды, t_oc - минус 20°С.7. Ambient temperature, t _oc - minus 20°C.

8. Температура воздуха в горелку в холодное время года, t_вг плюс 22°С.8. Air temperature into the burner in the cold season, _t + 22°C.

9. Температура уходящих газов, t_уг 130°С.9. Flue gas temperature, _t 130°C.

10. Потребляемая электрическая энергия котельной - в зимнее время ~ 1200 кВт в час - в летнее время ~ 500 кВт в час.10. Electrical energy consumption of the boiler room - in winter ~ 1200 kW per hour - in summer ~ 500 kW per hour.

11. Стоимость газа для котельной 6000 руб./1000 м³ без НДС.11. The cost of gas for the boiler room is 6000 rubles/1000 m ³ without VAT.

12. Стоимость электроэнергии 5000 руб./МВт*ч без НДС.12. The cost of electricity is 5000 rubles/MWh without VAT.

13. Стоимость тепловой энергии 800 руб./Гкал. без НДС.13. The cost of thermal energy is 800 rubles/Gcal. without VAT.

- после установки конденсационного экономайзера.- after installing a condensing economizer.

14. Расход газа - 11442 нм³/час14. Gas consumption - 11442 nm ³ / hour

15. Температура окружающей среды, t_oc минус 20°С.15. Ambient temperature, t _oc minus 20°С.

16. Температура воздуха в горелку в холодное время года будет доведена с помощью калорифера до t_вг плюс 22°С.16. The air temperature into the burner in the cold season will be brought with the help of a heater to _t + 22°C.

17. Температура дымовых газов после конденсационного экономайзера tкэ=38°С: - для предложенного технического решения фиг. 2 и фиг. 3 перед дополнительной секцией 13 экономайзера. При этом температура дымовых газов после конденсационного экономайзера tкэ=38°С может быть обеспечена любыми полезными источниками, содержащими низкотемпературные теплоносители для охлаждения дымовых газов, в частности, обратной сетевой водой, тепловым насосом, воздухом, подаваемым в зону горения топлива и на отопление помещений котельной, исходной водой и химочищенной водой на подпитку котельной.17. Flue gas temperature after the condensing economizer tke=38°C: - for the proposed technical solution Fig. 2 and fig. 3 in front of the additional economizer section 13. In this case, the temperature of the flue gases after the condensation economizer tke=38°C can be provided by any useful sources containing low-temperature coolants for cooling the flue gases, in particular, return network water, a heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room premises , source water and chemically purified water to make up the boiler room.

18. Параметры бетонной дымовой трубы: - высота Н=105 м; - средняя толщина стенки = 0,327 м; средний диаметр трубы 8,1 м.18. Parameters of the concrete chimney: - height H=105 m; - average wall thickness = 0.327 m; average pipe diameter 8.1 m.

Ниже в таблице 1 сведены расчеты, проведенные на основе формулы 1,1 и таблиц 1,2 и 1,3, изложенных в разделе 1.1 (Беспалов Виктор Владимирович. Повышение эффективности глубокой утилизации тепла дымовых газов ТЭС на природном газе. Диссертация. https://www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze),Table 1 below summarizes the calculations carried out on the basis of formula 1.1 and tables 1.2 and 1.3, set out in section 1.1 (Bespalov Viktor Vladimirovich. Increasing the efficiency of deep heat recovery of flue gases from thermal power plants using natural gas. Dissertation. https:/ /www.dissercat.com/content/povyshenie-effektivnosti-glubokoi-utilizatsii-tepla-dymovykh-gazov-tes-na-prirodnom-gaze),

гдеWhere

а также упрощенной формулы для расчета зависимости температуры дыма по высоте дымовой трубыas well as a simplified formula for calculating the dependence of smoke temperature along the height of the chimney

Т(х)=(Т_н-Т_окр)е⋅^«х+Т_окр T(x)=(T _n -T _env )e⋅ ^«x + T _env

X - отсчитывается от основания дымовой трубы.X - measured from the base of the chimney.

Тн - начальная температура дымовых газов у основания дымовой трубы (т.е. точке врезки дымохода в дымовую трубу).Tn - the initial temperature of the flue gases at the base of the chimney (i.e., the point where the chimney is inserted into the chimney).

Токр - температура окружающей средыTamb - ambient temperature

α=(kπD)/GCα=(kπD)/GC

k - коэффициент теплопередачи тепла от «дыма» через стенку дымовой трубы к окружающей среде (атмосферу) (Вт/(м²⋅°С)),k is the heat transfer coefficient from the “smoke” through the wall of the chimney to the environment (atmosphere) (W/(m ² ⋅°C)),

D - диаметр дымовой трубы (м),D - chimney diameter (m),

G- расход дыма (м³/с),G - smoke consumption (m ³ / s),

С - теплоемкость дыма (дж/(м³⋅°С)).C is the heat capacity of smoke (J/(m ³ ⋅°C)).

k - коэффициент теплопередачи определяется по формулеk - heat transfer coefficient is determined by the formula

к=1/(1/α(д.бет)+dтр/αбет+1/α(бет.возд.))k=1/(1/α(d.bet)+dtr/αbet+1/α(bet.air))

где αбет - теплопроводность бетона (дж/(м⋅°С)),where αbet is the thermal conductivity of concrete (J/(m⋅°C)),

dтр - толщина трубы (м),dtr - pipe thickness (m),

α(д.бет) - коэффициент теплопередачи от дымовых газов к бетону (Вт/(м²⋅°С)),α(d.bet) - heat transfer coefficient from flue gases to concrete (W/(m ² ⋅°С)),

α(бет.возд.) - коэффициент теплопередачи бетона к воздушной среде (Вт/(м²⋅°С)).α(bet.air) - heat transfer coefficient of concrete to air (W/(m ² ⋅°C)).

Сравнительный анализ результатов расчета эффективности технического решения прототипа и предложенного технического решения фиг. 2 показывает, что предложенное техническое решения фиг. 2 эффективнее чем прототип, что подтверждается следующими показателями:Comparative analysis of the results of calculating the effectiveness of the technical solution of the prototype and the proposed technical solution FIG. 2 shows that the proposed technical solution of FIG. 2 is more efficient than the prototype, which is confirmed by the following indicators:

1. Увеличение выходной мощности котельной согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 113,94 МВт против 100 МВт и 111,75 МВт соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 17).1. Increasing the output power of the boiler room according to the proposed technical solution Fig. 2 - 113.94 MW versus 100 MW and 111.75 MW, respectively, for the boiler house without FE and the prototype (line 17).

2. Увеличение коэффициента полезного действия котельной согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 104,68% против 91,87% и 102,66% соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 18).2. Increasing the efficiency of the boiler room according to the proposed technical solution Fig. 2 - 104.68% versus 91.87% and 102.66%, respectively, for the boiler room without FE and the prototype (line 18).

3. Снижение влагосодержания уходящих газов котельной согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 15,85 г/кг с.г. против 125,67 г/кг с.г. и 22,95 г/кг с.г. соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 20).3. Reducing the moisture content of boiler room flue gases according to the proposed technical solution Fig. 2 - 15.85 g/kg d.g. versus 125.67 g/kg this year. and 22.95 g/kg d.g. respectively, for the boiler room without FE and the prototype (line 20).

4. Снижение отношения изменения температуры уходящих газов от входа в дымовую трубу до выхода из нее к их допустимому изменению от температуры уходящих газов до точки росы этих газов котельной согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 0,402 против 0,323 и 0,638 соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 25).4. Reducing the ratio of the change in temperature of the flue gases from the entrance to the chimney to the exit from it to their permissible change from the temperature of the flue gases to the dew point of these gases of the boiler room in accordance with the proposed technical solution of Fig. 2 - 0.402 versus 0.323 and 0.638, respectively, for the boiler room without FE and the prototype (line 25).

5. Снижение температуры уходящих газов в дымоход согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 30,35°С против 130°С и 33,2°С соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 19).5. Reducing the temperature of flue gases into the chimney according to the proposed technical solution Fig. 2 - 30.35°C versus 130°C and 33.2°C, respectively, for the boiler room without FE and the prototype (line 19).

6. Снижение удельного расхода газа на 1 МВт тепловой энергии, согласно, предложенного технического решения фиг. 2 - 100,42 м3 против 114,42 м3 и 102,39 м3 соответственно у котельной без КЭ и прототипа (строка 26).6. Reduction of specific gas consumption per 1 MW of thermal energy, according to the proposed technical solution in Fig. 2 - 100.42 m3 versus 114.42 m3 and 102.39 m3, respectively, for the boiler room without FE and prototype (line 26).

Одновременное снижение температуры и отношения изменения температуры уходящих газов п. 4 и п. 5 повышают надежность дымовой трубы из-за уменьшения термических напряжений при ее эксплуатации с более низкими перепадами температур между температурами внутренней и наружной стенками дымовой трубы, а также температурами уходящих газов на входе и выходе дымовой трубы.The simultaneous reduction in temperature and the ratio of changes in the temperature of the flue gases in paragraphs 4 and 5 increases the reliability of the chimney due to a decrease in thermal stresses during its operation with lower temperature differences between the temperatures of the internal and external walls of the chimney, as well as the temperatures of the flue gases at the inlet and the chimney outlet.

Кроме того, согласно, предложенного технического решения в котельных, в которых упала выработка тепловой энергии из-за снижения потребления населением в результате термо-модернизации домов и промышленностью в результате падения производства и повышения энергоэффективности производства, улучшаются условия эксплуатации дымоходов и дымовой трубы из-за увеличения объема и массы уходящих газов приближая их значения к проектным. Это также снижает перепады температур на входе и выходе трубы и внутренней и внешней стен трубы.In addition, according to the proposed technical solution in boiler houses in which the production of thermal energy has fallen due to a decrease in consumption by the population as a result of thermal modernization of houses and industry as a result of a drop in production and increased energy efficiency of production, the operating conditions of chimneys and chimneys are improved due to increasing the volume and mass of exhaust gases, bringing their values closer to the design ones. This also reduces temperature differences between the pipe inlet and outlet and the inner and outer walls of the pipe.

Таким образом, введение дополнительной секции 13 приводит к дополнительному отбору тепловой энергии от дымовых газов, которая не может быть отобрана полезными потребителями тепла, и передаче ее воздуху, подмешиваемому к дымовым газам после конденсационного экономайзера, что существенно повышает показатели котельной по энергетике и надежности в целом.Thus, the introduction of additional section 13 leads to additional selection of thermal energy from flue gases, which cannot be selected by useful heat consumers, and its transfer to air mixed with flue gases after the condensing economizer, which significantly increases the boiler house’s energy efficiency and reliability in general .

Фиг. 3. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, аналогична схематическому изображению фиг. 2, они отличаются только источниками низкотемпературного теплоносителя в первой секции 11 экономайзера. В фиг. 2 используется обратная 7 сетевая вода в качестве низкотемпературного теплоносителя, в фиг. 3 в качестве низкотемпературного теплоносителя используется испаритель 27 абсорбционного теплового насоса 25 (АБТН), а обратная 7 сетевая вода подключена к абсорберу 29 АБТН, прямая сетевая вода подключена к конденсатору 28 АБТН. При подаче дымовых газов с выхода генератора 26 АБТН на вход конденсационного экономайзера 2, суммарный объем дымовых газов на входе в конденсационный экономайзер в фиг. 3 равен объему дымовых газов на входе в конденсационный экономайзер в фиг. 2. В варианте, когда часть природного газа необходимого для генератора 26 АБТН со входа в котел подается на вход генератора 26 АБТН и достигается температура дымовых газов после конденсационного экономайзера tкэ=38°С, все теплотехнические параметры котельной фиг 3 будут идентичны теплотехническим параметрам котельной фиг. 2. Поэтому можно использовать результаты, полученные для котельной (фиг. 2).Fig. 3. Schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room, similar to the schematic representation of Fig. 2, they differ only in the sources of low-temperature coolant in the first section 11 of the economizer. In fig. 2, return 7 network water is used as a low-temperature coolant; in FIG. 3, the evaporator 27 of the absorption heat pump 25 (ABTH) is used as a low-temperature coolant, and the return 7 network water is connected to the absorber 29 ABTH, the direct network water is connected to the condenser 28 ABTH. When flue gases are supplied from the output of the ABTN generator 26 to the input of the condensing economizer 2, the total volume of flue gases at the inlet to the condensing economizer in FIG. 3 is equal to the volume of flue gases at the inlet to the condensing economizer in FIG. 2. In the option when part of the natural gas required for the generator 26 ABTN from the entrance to the boiler is supplied to the input of the generator 26 ABTN and the temperature of the flue gases after the condensing economizer tke = 38 ° C is reached, all the thermal parameters of the boiler room Fig. 3 will be identical to the thermal technical parameters of the boiler room Fig. . 2. Therefore, you can use the results obtained for the boiler room (Fig. 2).

Фиг. 4. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 2 тем, что дополнительная секция 13 экономайзера устанавливается перед одной из секций конденсационного экономайзера, в частности, перед секцией 22.Fig. 4. The schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of Fig. 2 in that the additional economizer section 13 is installed in front of one of the condensing economizer sections, in particular, in front of section 22.

Установка дополнительной секции 13 перед секцией 22 в фиг. 4 дает возможность увеличить температуру воздуха, подмешиваемого к дымовым газам после конденсационного экономайзера по отношению к температуре воздуха, подмешиваемого к дымовым газам после конденсационного экономайзера при установке секции 13 после секции 5 на величину равную разности температур дымовых газов от входа в секцию 22 до выхода из секции 5, что позволит существенно увеличить температуру уходящих газов после подмешивания подогретого воздуха и дымовых газов по сравнению температурой уходящих газов в фиг. 2. Это позволит добиться большего снижения отношения изменения температуры уходящих газов от входа в дымовую трубу до выхода из нее к их допустимому изменению от температуры уходящих газов до точки росы этих газов, что повысит надежность работы дымовой трубы.Installation of an additional section 13 in front of section 22 in FIG. 4 makes it possible to increase the temperature of the air mixed with the flue gases after the condensation economizer in relation to the temperature of the air mixed with the flue gases after the condensation economizer when installing section 13 after section 5 by an amount equal to the temperature difference of the flue gases from the entrance to section 22 to the exit from the section 5, which will significantly increase the temperature of the flue gases after mixing heated air and flue gases compared to the temperature of the flue gases in Fig. 2. This will make it possible to achieve a greater reduction in the ratio of the change in temperature of the flue gases from the entrance to the chimney to the exit from it to their permissible change from the temperature of the flue gases to the dew point of these gases, which will increase the reliability of the chimney.

Секция 5 отбирает тепловую энергию у дымовых газов после секции 23 нагревая полезную нагрузку (воздух, подаваемый в зону горения топлива). При этом, в этом техническом решении секции 5, 11, 22 и 23 конденсационного экономайзера рассчитываются и изготавливаются таким образом, что, как и в фиг. 2, они также обеспечивают максимально возможную величину утилизируемой тепловой энергии дымовых газов при их охлаждении от температуры дымовых газов на выходе из котла до минимально достижимой температуры после конденсационного теплоутилизатора потенциально полезными потребителями тепла. В остальном работа котельных согласно фиг. 4 и фиг. 2 идентичны между собой.Section 5 takes thermal energy from the flue gases after section 23, heating the payload (air supplied to the fuel combustion zone). Moreover, in this technical solution, sections 5, 11, 22 and 23 of the condensing economizer are calculated and manufactured in such a way that, as in FIG. 2, they also provide the maximum possible amount of utilized thermal energy of the flue gases when they are cooled from the temperature of the flue gases at the outlet of the boiler to the minimum achievable temperature after the condensing heat exchanger by potentially useful heat consumers. Otherwise, the operation of the boiler rooms is according to Fig. 4 and fig. 2 are identical to each other.

Фиг. 5. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 4 тем, что вход водяного канала воздухоподогревателя 12 воздуха, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера подключен к отводу трубопровода обратной 7 сетевой воды с регулирующим краном 19, выход водяного канала этого воздухоподогревателя подключен ко входу дополнительной секции 13 конденсационного экономайзера по воде, выход этой секции конденсационного экономайзера по воде подключен к входу предыдущей секции конденсационного экономайзера по воде.Fig. 5. The schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of Fig. 4 in that the input of the water channel of the air heater 12, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensation economizer, is connected to the outlet of the return pipeline 7 of network water with a control valve 19, the output of the water channel of this air heater is connected to the input of the additional section 13 of the condensation economizer for water, the output of this section of the condensing economizer for water is connected to the input of the previous section of the condensing economizer for water.

В этом техническом решении воздух для подмешивания к дымовым газам нагревается за счет отобранной тепловой энергии у части обратной сетевой воды. При этом, эта часть обратной сетевой воды охлаждается в соответствии с количеством отобранной у нее тепловой энергии. Охлажденная таким образом часть обратной сетевой воды поступая на вход дополнительной секции 13 отбирает тепловую энергию у дымовых газов (с конденсацией паров воды, соответствующей отобранной тепловой энергии) и восстанавливает свою температуру. Секция 5, 22 и 23 также как и в техническом решении фиг. 4 отбирают тепловую энергию у дымовых газов после секции 13 нагревая соответствующие полезные нагрузки (воздух, подаваемый в зону горения топлива, химический очищенной воды и подпиточной воды).In this technical solution, the air for mixing with flue gases is heated due to the thermal energy taken from part of the return network water. At the same time, this part of the return network water is cooled in accordance with the amount of thermal energy taken from it. The part of the return network water cooled in this way, entering the input of additional section 13, takes away thermal energy from the flue gases (with condensation of water vapor corresponding to the selected thermal energy) and restores its temperature. Section 5, 22 and 23 are the same as in the technical solution of Fig. 4 takes thermal energy from the flue gases after section 13 by heating the corresponding payloads (air supplied to the fuel combustion zone, chemical purified water and make-up water).

Таким образом, в итоге воздух для подмешивания к дымовым газам нагревается за счет тепловой энергии дымовых газов при дополнительной конденсации паров воды, соответствующей отобранной тепловой энергии.Thus, as a result, the air for mixing with the flue gases is heated due to the thermal energy of the flue gases with additional condensation of water vapor corresponding to the selected thermal energy.

Преимуществом этого технического решения является то, что, регулируя объем части обратной сетевой воды регулирующим краном 19 можно обеспечить требуемую величину температуры воздуха (вплоть до температуры равной температуре обратной сетевой воды) для подмешивания к дымовым газам.The advantage of this technical solution is that by regulating the volume of part of the return network water with control valve 19, it is possible to provide the required air temperature (up to a temperature equal to the temperature of the return network water) for mixing with the flue gases.

Фиг. 6. схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 4 тем, что секции 13 и 5 конденсационного экономайзера объедены в одну секцию 16 с увеличенной мощностью, при этом, выходы водяных каналов воздухоподогревателей 12 и 4 подключены через тройник 17 к входу объединенной секции конденсационного экономайзера по воде, выход водяного канала объединенной секции по воде подключен через тройник 18 ко входам воздухоподогревателей по воде. При этом, в этом техническом решении секции 11, 22, 23 и 16 конденсационного экономайзера рассчитываются и изготавливаются таким образом, что, как и в фиг. 4, они также обеспечивают максимально возможную величину утилизируемой тепловой энергии дымовых газов при их охлаждении от температуры дымовых газов на выходе из котла до минимально достижимой температуры после конденсационного экономайзера потенциально полезными потребителями тепла. Работа котельной по техническому решению фиг. 6 практический идентична работе по техническому решению фиг. 4, поэтому, чтобы не загромождать текст описания опустим описание ее работы.Fig. 6. A schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of FIG. 4 in that sections 13 and 5 of the condensation economizer are combined into one section 16 with increased power, while the outputs of the water channels of air heaters 12 and 4 are connected through a tee 17 to the input of the combined section of the condensation economizer for water, the output of the water channel of the combined section for water is connected through tee 18 to the inlets of air heaters via water. Moreover, in this technical solution, sections 11, 22, 23 and 16 of the condensing economizer are calculated and manufactured in such a way that, as in FIG. 4, they also provide the maximum possible amount of utilized thermal energy of the flue gases when they are cooled from the flue gas temperature at the boiler outlet to the minimum achievable temperature after the condensing economizer by potentially useful heat consumers. Operation of the boiler room according to the technical solution of Fig. 6 is practically identical to the work on the technical solution of Fig. 4, therefore, in order not to clutter the description text, we will omit the description of its operation.

Вместе с тем исполнение котельной по техническому решению согласно фиг. 6 может упростить конструкцию экономайзера по сравнению техническим решением котельной согласно фиг. 4, в частности, для котельных не большой мощности.At the same time, the design of the boiler room according to the technical solution according to Fig. 6 can simplify the design of the economizer compared to the technical solution of the boiler room according to FIG. 4, in particular, for boiler houses of low power.

Фиг. 7. схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 6 тем, что выход водяного канала объединенной секции 16 по воде подключен ко входу воздухоподогревателя 12 воздуха по воде обеспечивающему подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу воздухоподогревателя 4 воздуха, подаваемого в зону горения топлива, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу объединенной секции 16 по воде. Работа котельной по техническому решению фиг. 7 отличается от работы по техническому решению фиг. 6 тем, что пока температура теплоносителя (воды) высокая сначала нагревается воздух для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, потом нагревается воздух, подаваемый в зону горения топлива. Это позволит добиться большего снижения отношения изменения температуры уходящих газов от входа в дымовую трубу до выхода из нее к их допустимому изменению от температуры уходящих газов до точки росы этих газов, что повысит надежность работы дымовой трубы. В остальном работа котельных согласно фиг. 7 и фиг. 6 идентичны между собой.Fig. 7. A schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of FIG. 6 in that the water output of the combined section 16 is connected to the water input of the air heater 12, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer, the water output of this air heater is connected to the input of the air heater 4 supplied to the combustion zone fuel, the water output of this air heater is connected to the input of the combined section 16 for water. Operation of the boiler room according to the technical solution of Fig. 7 differs from the technical solution work in FIG. 6 in that while the temperature of the coolant (water) is high, the air is first heated to be added to the flue gases after the condensation economizer, then the air supplied to the fuel combustion zone is heated. This will make it possible to achieve a greater reduction in the ratio of the change in temperature of the flue gases from the entrance to the chimney to the exit from it to their permissible change from the temperature of the flue gases to the dew point of these gases, which will increase the reliability of the chimney. Otherwise, the operation of the boiler rooms is according to Fig. 7 and fig. 6 are identical to each other.

Фиг. 8. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 7 тем, что входы водяных каналов воздухоподогревателей 4 и 12 подключен к отводам трубопровода обратной сетевой воды с регулирующими кранами, выходы водяных каналов воздухоподогревателей 4 и 12 подключены через тройник к входу объединенной секции 16 конденсационного экономайзера по воде, выход водяного канала объединенной секции 16 по воде подключен ко входу предыдущей секции по воде.Fig. 8. The schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of FIG. 7 in that the inputs of the water channels of air heaters 4 and 12 are connected to the outlets of the return network water pipeline with control valves, the outputs of the water channels of air heaters 4 and 12 are connected through a tee to the input of the combined section 16 of the condensing economizer for water, the output of the water channel of the combined section 16 for water connected to the input of the previous section by water.

В этом техническом решении, так же, как и в техническом решении фиг. 5 воздух для подмешивания к дымовым газам и воздух, подаваемый в зону горения топлива, в итоге, нагреваются за счет тепловой энергии дымовых газов при их конденсации. При этом, как и техническом решении фиг. 4, в предложенном техническом решении секции 11 и 16 конденсационного экономайзера рассчитываются и изготавливаются таким образом, что они обеспечивают максимально возможную величину утилизируемой тепловой энергии дымовых газов при их охлаждении от температуры дымовых газов на выходе из котла до минимально достижимой температуры после конденсационного экономайзера потенциально полезными потребителями тепла.In this technical solution, just like in the technical solution of FIG. 5 air for mixing with flue gases and air supplied to the fuel combustion zone are ultimately heated due to the thermal energy of flue gases during their condensation. In this case, as with the technical solution of Fig. 4, in the proposed technical solution, sections 11 and 16 of the condensing economizer are calculated and manufactured in such a way that they provide the maximum possible amount of utilized thermal energy of the flue gases when they are cooled from the temperature of the flue gases at the outlet of the boiler to the minimum achievable temperature after the condensing economizer by potentially useful consumers heat.

Преимуществом этого технического решения является то, что, регулируя объемы частей обратной сетевой воды регулирующими кранами 19 и 21 можно обеспечить требуемые величины температур воздуха для подмешивания к дымовым газам и воздуха, подаваемого в зону горения топлива.The advantage of this technical solution is that by regulating the volumes of parts of the return network water using control valves 19 and 21, it is possible to ensure the required temperatures of air for mixing with flue gases and air supplied to the fuel combustion zone.

Фиг. 9. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 8 тем, что вход водяного канала воздухоподогревателя 12 воздуха по воде обеспечивающему подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера подключен к отводу трубопровода обратной сетевой воды с регулирующим краном 19, выход водяного канала этого воздухоподогревателя подключен ко входу воздухоподогревателя 4 воздуха, подаваемого в зону горения топлива, выход этого воздухоподогревателя по воде подключен ко входу объединенной секции 13 по воде, выход водяного канала объединенной секции 16 по воде подключен ко входу предыдущей секции по воде. Работа котельной по этому техническому решению фиг. 9 аналогична работе котельной по техническому решению фиг. 8. Применение этого варианта целесообразно при необходимости упрощения автоматики котельной в сравнении с автоматикой котельной фиг 8.Fig. 9. The schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of FIG. 8 in that the input of the water channel of the air heater 12 through water, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensing economizer, is connected to the outlet of the return network water pipeline with a control valve 19, the output of the water channel of this air heater is connected to the input of the air heater 4 supplied by into the fuel combustion zone, the water output of this air heater is connected to the input of the combined water section 13, the water channel output of the combined water section 16 is connected to the input of the previous water section. Boiler room operation using this technical solution Fig. 9 is similar to the operation of a boiler room according to the technical solution of Fig. 8. The use of this option is advisable if it is necessary to simplify the boiler room automation in comparison with the boiler room automation of Fig. 8.

Фиг. 10. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематических изображения прототипа фиг. 1 тем, что воздухоподогреватель, обеспечивающий подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, представляет собой теплообменник 20 воздух дымовые газы, который устанавливается после одной из секции конденсационного экономайзера, при этом канал воздуха теплообменника включен в тракт подачи воздуха в зону подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера 2, канал дымовых газов теплообменника включен в тракт дымовых газов котла (котлов). Работа котельной по техническому решению фиг. 10 аналогична работе котельной по техническим решениям фиг. 2 и 4. Дополнительная секция 20 в этом техническом решении фиг. 10 так же и как дополнительная секция 13 по техническим решениям фиг. 2 и 4 приводит к дополнительному отбору явной и скрытой тепловой энергии от дымовых газов в результате дополнительной конденсации паров дымовых газов, которая не может быть отобрана полезными потребителями тепла, и передаче ее воздуху, подмешиваемому к дымовым газам после конденсационного экономайзера. Это существенно повышает показатели котельной по энергетике и надежности в целом по сравнению с прототипом (недостатком технического решения прототипа фиг. 1 является то, что для подогрева воздуха, смешиваемого с дымовыми газами после конденсационного экономайзера, используется относительно высокотемпературные дымовые газы, которые могли бы быть использованы другими полезными потребителями тепла, в частности, для подогрева возвращающейся в котел воды).Fig. 10. Schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation of the prototype in Fig. 1 in that the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensation economizer, is an air-flue gas heat exchanger 20, which is installed after one of the sections of the condensation economizer, while the air channel of the heat exchanger is included in the air supply path to the mixing zone heated air to the flue gases after the condensing economizer 2, the flue gas channel of the heat exchanger is included in the flue gas path of the boiler (boilers). Operation of the boiler room according to the technical solution of Fig. 10 is similar to the operation of a boiler room according to the technical solutions of Fig. 2 and 4. Additional section 20 in this technical solution of FIG. 10 as well as additional section 13 for technical solutions of FIG. 2 and 4 leads to additional selection of sensible and latent thermal energy from flue gases as a result of additional condensation of flue gas vapors, which cannot be selected by useful heat consumers, and its transfer to air mixed with flue gases after the condensation economizer. This significantly increases the boiler house's energy efficiency and reliability as a whole compared to the prototype (the disadvantage of the technical solution of the prototype of Fig. 1 is that to heat the air mixed with flue gases after the condensing economizer, relatively high-temperature flue gases are used, which could be used other useful consumers of heat, in particular for heating water returning to the boiler).

Фиг. 11. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематического изображения фиг. 10 тем, что теплообменник 20 воздухоподогревателя, обеспечивающего подогрев необходимого объема воздуха для подмешивания к дымовым газам после конденсационного экономайзера, изготовлен с большей мощностью, достаточной также для подогрева воздуха, подаваемого в зону горения топлива, при этом к каналу воздуха теплообменника через тройник подключены тракты подачи воздуха в зону подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после конденсационного экономайзера и в зону горения топлива. Работа котельной по техническому решению фиг. 11 аналогична работе котельной по техническому решению фиг. 6.Fig. 11. The schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representation in FIG. 10 in that the heat exchanger 20 of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensing economizer, is manufactured with greater power, which is also sufficient to heat the air supplied to the fuel combustion zone, while supply paths are connected to the air channel of the heat exchanger through a tee air into the zone where heated air is mixed with flue gases after the condensing economizer and into the fuel combustion zone. Operation of the boiler room according to the technical solution of Fig. 11 is similar to the operation of a boiler room according to the technical solution of Fig. 6.

Фиг. 12. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематических изображений фиг. 2 - фиг. 11 тем, что в состав котельной включен калорифер 30 (теплообменник уходящие газы - вода), при этом калорифер установлен в тракт уходящих газов после зоны 15 подмешивания подогретого воздуха к дымовым газам после многосекционного конденсационного экономайзера, вход водяного канала калорифера подключен к отводу трубопровода обратной воды 7 в котельную с регулирующим краном 19, выход водяного канала калорифера подключен ко входу первой секции 11 многосекционного конденсационного экономайзера по воде.Fig. 12. Schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representations in Fig. 2 - fig. 11 in that the boiler room includes a heater 30 (flue gas - water heat exchanger), while the heater is installed in the flue gas path after zone 15 for mixing heated air with flue gases after the multi-section condensing economizer, the inlet of the water channel of the heater is connected to the outlet of the return water pipeline 7 into the boiler room with control valve 19, the output of the water heater channel is connected to the input of the first section 11 of the multi-section condensing economizer for water.

В этом техническом решении, также как и в техническом решении фиг. 5, уходящие газы нагреваются за счет отобранной тепловой энергии у части обратной сетевой воды. При этом, эта часть обратной сетевой воды охлаждается в соответствии с количеством отобранной у нее тепловой энергии. Охлажденная таким образом часть обратной сетевой воды поступая на вход первой секции 11 отбирает тепловую энергию у дымовых газов и восстанавливает свою температуру. Таким образом, в итоге уходящие газы нагреваются за счет тепловой энергии дымовых газов при их дополнительной конденсации.In this technical solution, as well as in the technical solution of FIG. 5, the exhaust gases are heated due to the thermal energy taken from part of the return network water. At the same time, this part of the return network water is cooled in accordance with the amount of thermal energy taken from it. The part of the return network water cooled in this way, entering the input of the first section 11, takes away thermal energy from the flue gases and restores its temperature. Thus, as a result, the flue gases are heated due to the thermal energy of the flue gases during their additional condensation.

Нагрев уходящих газов позволяет увеличить разницу между температурой уходящих газов и температурой точки росы этих газов. Использование этого технического решения позволит обеспечить защиту дымовой трубы от конденсата при ограничении возможного объема воздуха, подмешиваемого к дымовым газам после конденсационного экономайзера по тем или иным причинам.Heating the flue gases allows you to increase the difference between the temperature of the flue gases and the dew point temperature of these gases. The use of this technical solution will make it possible to protect the chimney from condensation while limiting the possible volume of air mixed into the flue gases after the condensation economizer for one reason or another.

Фиг. 13. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематических изображений фиг. 2 тем, что устройство для защиты дымоходов и дымовой трубы от воздействия конденсата и обледенения внутренних поверхностей дымовой трубы представляет собой теплообменник дымовые газы - вода и выполнен на основе дополнительной секции 13 экономайзера, установленной в конце многосекционного конденсационного экономайзера, при этом вход водяного канала дополнительной секции экономайзера подключен к отводу трубопровода обратной воды 7 в котельную с регулирующим краном 19, выход водяного канала этой секции подключен ко входу первой секции 11 многосекционного конденсационного экономайзера по воде.Fig. 13. Schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representations in Fig. 2 in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is a flue gas - water heat exchanger and is made on the basis of an additional economizer section 13 installed at the end of a multi-section condensing economizer, with the entrance of the water channel of the additional section The economizer is connected to the outlet of the return water pipeline 7 to the boiler room with a control valve 19, the output of the water channel of this section is connected to the input of the first section 11 of the multi-section condensing economizer for water.

Работа котельной по этому техническому решению фиг. 13 аналогична работе котельной по техническому решению фиг. 12. Отличием является то, что в этом случае нет подмешивания воздуха к дымовым газам. Использование этого технического решения целесообразно в случае, когда полезные нагрузки (обратная вода котельной, тепловой насос, холодная вода для приготовления горячей воды, холодный дутьевой воздух) обеспечивают значительное снижение температуры дымовых газов перед дополнительной секцией 13, в особенности, когда объем дымовых газов близок к расчетному для существующей трубы котельной.Boiler room operation using this technical solution Fig. 13 is similar to the operation of a boiler room according to the technical solution of Fig. 12. The difference is that in this case there is no mixing of air with the flue gases. The use of this technical solution is advisable in the case where useful loads (boiler room return water, heat pump, cold water for hot water preparation, cold blow air) provide a significant reduction in the temperature of the flue gases in front of the additional section 13, especially when the volume of flue gases is close to calculated for the existing boiler pipe.

Фиг. 14. Схематическое изображение предложенного технического решения котельной, отличается от схематических изображений фиг. 12 тем, что в состав многосекционного конденсационного экономайзера не включена дополнительная секция 13. Работа котельной по этому техническому решению фиг. 14 аналогична работе котельной по техническому решению фиг. 12. Отличием является то, что в этом случае в зону 8 подмешивания к дымовым газам подается холодный воздух. Подмешивание холодного воздуха понижает относительную влажность смеси (уходящих газов), что понижает температуру точки росы этой смеси. Например, при подмешивании количества воздуха равному количеству дутьевого воздуха, температура точки росы этой смеси в первом приближении снизится от 56,7°С до 27,4°С (см. строку 21 табл. 1). Температуру смеси можно определить из равенстваFig. 14. Schematic representation of the proposed technical solution for the boiler room differs from the schematic representations in Fig. 12 in that the multi-section condensing economizer does not include an additional section 13. Operation of the boiler room according to this technical solution FIG. 14 is similar to the operation of a boiler room according to the technical solution of Fig. 12. The difference is that in this case, cold air is supplied to the zone 8 for mixing the flue gases. Adding cold air lowers the relative humidity of the mixture (exhaust gases), which lowers the dew point temperature of this mixture. For example, when mixing an amount of air equal to the amount of blast air, the dew point temperature of this mixture will, to a first approximation, decrease from 56.7°C to 27.4°C (see line 21 of Table 1). The temperature of the mixture can be determined from the equality

где: Q_кдг - тепловая энергия, передаваемая воздуху дымовыми газами при охлаждении воздухом,where: Q _kdg - thermal energy transferred to the air by flue gases during air cooling,

Q_возд - тепловая энергия, получаемая воздухом от дымовых газов при его нагреве,Q _air - thermal energy received by air from flue gases when heated,

q_кдг.уд - усредненная удельная теплоемкость дымовых газов после многосекционного конденсационного экономайзера в диапазоне температур 30°С - 40°С равна 7,25 кВт/м3/с - получаем согласно табл. 1.3,q _kdg.sp - average specific heat capacity of flue gases after a multi-section condensing economizer in the temperature range 30°C - 40°C is equal to 7.25 kW/m3/s - obtained according to table. 1.3,

q_{возд.уд} - усредненная удельная теплоемкость воздуха в диапазоне температур - 20°С-30°С равна 1,3 кВт/м3/с - получаем согласно выражения q_{возд.уд}=с_возд × 1,163 × 3600 с, где с_возд - усредненная теплоемкость воздуха в диапазоне температур - 20°С-30°С равна 0,31 ккал/м3°С,q _air.beat - the average specific heat capacity of air in the temperature range - 20°C-30°C is equal to 1.3 kW/m3/s - we obtain according to the expression q _air.beat =c _air × 1.163 × 3600 s, where c _air - the average heat capacity of air in the temperature range - 20°C-30°C is 0.31 kcal/m3°C,

t_см - температура смеси воздуха и дымовых газов.t _cm - temperature of the mixture of air and flue gases.

Подставив все приведенные значения в равенство 1 и решив его относительно tсм получим температуру смеси воздуха и дымовых газов равную 29,2°С. Эта температура смеси 29,2°С выше температуры ее точки росы 27,4°С. Однако разница в 1,8°С недостаточна, чтобы смесь воздуха и дымовых газов не конденсировалась в дымовой трубе. Включение калорифера 30 в состав котельной позволит поднять температуру смеси (уходящих газов) до необходимого значения. Например, при температуре обратной сетевой воды в 70°С температура смеси может быть увеличена вплоть до 65°С.Substituting all the given values into equality 1 and solving it relative to tcm, we obtain the temperature of the mixture of air and flue gases equal to 29.2 ° C. This mixture temperature is 29.2°C above its dew point temperature of 27.4°C. However, a difference of 1.8°C is not enough to prevent the mixture of air and flue gases from condensing in the chimney. The inclusion of heater 30 in the boiler room will raise the temperature of the mixture (flue gases) to the required value. For example, at a return network water temperature of 70°C, the temperature of the mixture can be increased up to 65°C.

Использование этого технического решения целесообразно в котельных, в которых упали тепловые нагрузки в связи с чем дымоходы и дымовые трубы работают недогруженными, что снижает их надежность в процессе эксплуатации.The use of this technical solution is advisable in boiler houses in which the thermal load has dropped, and therefore the chimneys and chimneys operate underload, which reduces their reliability during operation.

Для снижения абсолютного и относительного влагосодержания уходящих газов, а также увеличения температуры уходящих газов относительно точки росы этих газов, в предложенных технических решениях фиг. 2 - фиг. 14, используются часть явной и скрытой тепловой энергий дымовых газов, которые уходили в атмосферу, после отбора части явной и скрытой тепловой энергий дымовых газов, подключенными к многосекционному конденсационному экономайзеру полезными низкотемпературными нагрузками. Выбор того или иного технического решения фиг. 2 - фиг. 14 зависит от ситуационного плана модернизируемой или проектируемой котельной, при этом, в зависимости от решаемой задачи в каждом конкретном случае могут быть использованы все или часть полезных нагрузок, к которым относятся возвращающаяся в котел вода, тепловой насос, воздух, подаваемым в зону горения топлива и на отопление помещений котельной, исходная вода и химический очищенная вода на подпитку котельной.To reduce the absolute and relative moisture content of the flue gases, as well as to increase the temperature of the flue gases relative to the dew point of these gases, in the proposed technical solutions of Fig. 2 - fig. 14, part of the sensible and latent thermal energy of the flue gases that went into the atmosphere is used, after selecting part of the sensible and latent thermal energy of the flue gases, connected to a multi-section condensing economizer with useful low-temperature loads. The choice of one or another technical solution Fig. 2 - fig. 14 depends on the situational plan of the modernized or designed boiler house, while, depending on the problem being solved, in each specific case all or part of the payloads can be used, which include water returning to the boiler, a heat pump, air supplied to the fuel combustion zone and for heating the boiler room premises, source water and chemically purified water for feeding the boiler room.

Сравнительный анализ предлагаемых технических решений котельной с прототипом показывает, что они отличаются составом оборудования, порядком их использования и приводят:A comparative analysis of the proposed technical solutions of the boiler room with the prototype shows that they differ in the composition of the equipment, the order of their use and lead to:

- к увеличению КПД и выходной мощности котельной;- to increase the efficiency and output power of the boiler room;

- снижению удельного расхода газа на 1 МВт тепловой энергии;- reduction of specific gas consumption per 1 MW of thermal energy;

- снижению влагосодержания уходящих газов котельной;- reducing the moisture content of boiler room exhaust gases;

- снижению отношения изменения температуры уходящих газов от входа в дымовую трубу до выхода из нее к их допустимому изменению от температуры уходящих газов до температуры точки росы этих газов;- reducing the ratio of the change in temperature of the flue gases from the entrance to the chimney to the exit from it to their permissible change from the temperature of the flue gases to the dew point temperature of these gases;

- снижению температуры уходящих газов котельной;- reducing the temperature of boiler room flue gases;

- повышению надежности дымовой трубы из-за уменьшения термических напряжений при ее эксплуатации с более низкими перепадами температур между температурами внутренней и наружной стенками дымовой трубы, а также температурами уходящих газов на входе и выходе дымовой трубы из-за одновременного снижения температуры и отношения изменения температуры уходящих газов.- increasing the reliability of the chimney due to the reduction of thermal stresses during its operation with lower temperature differences between the temperatures of the internal and external walls of the chimney, as well as the temperatures of the flue gases at the inlet and outlet of the chimney due to the simultaneous decrease in temperature and the ratio of the temperature change of the flue gases gases

Кроме того, согласно, предложенным техническим решениям (кроме фиг. 13) в котельных, в которых упала выработка тепловой энергии из-за снижения потребления населением в результате термо-модернизации домов и промышленностью в результате падения производства и повышения энергоэффективности производства, улучшаются условия эксплуатации дымоходов и дымовых труб из-за увеличения объема и массы уходящих газов приближая их значения к проектным. Это также снижает перепады температур на входе и выходе трубы и внутренней и внешней стен трубы.In addition, according to the proposed technical solutions (except for Fig. 13), in boiler houses in which thermal energy production has fallen due to reduced consumption by the population as a result of thermal modernization of houses and industry as a result of a drop in production and increased energy efficiency of production, the operating conditions of chimneys are improved and chimneys due to an increase in the volume and mass of exhaust gases, bringing their values closer to the design values. This also reduces temperature differences between the pipe inlet and outlet and the inner and outer walls of the pipe.

Таким образом, введение дополнительной секции в многосекционный конденсационный экономайзер по дополнительному отбору тепловой энергии от дымовых газов, которая не может быть отобрана полезными потребителями тепла, и передаче ее воздуху, подмешиваемому к дымовым газам после конденсационного экономайзера приводит к значительному улучшению теплотехнических параметров, экономических показателей котельных и условий эксплуатации дымоходов и дымовой трубы, что повышает их надежность.Thus, the introduction of an additional section into a multi-section condensing economizer for additional selection of thermal energy from flue gases, which cannot be taken away by useful heat consumers, and its transfer to air mixed with flue gases after the condensation economizer leads to a significant improvement in thermal parameters and economic indicators of boiler houses and operating conditions of chimneys and chimneys, which increases their reliability.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, а также обнаружение источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не выявил технического решения, характеризующегося признаками, тождественными или эквивалентными предлагаемому, при этом изобретение не следует явным для специалиста образом из известного уровня техники и определенного заявителем. Определение из перечня обнаруженных аналогов прототипа, как наиболее близкого технического решения по совокупности признаков, позволило выявить в заявленном устройстве совокупность существенных характерных признаков, поэтому заявляемые технические решения котельной являются эффективными и отвечают критерию «новизна».The analysis of the level of technology carried out by the applicant, including a search through patent and scientific and technical sources of information, as well as the discovery of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed us to establish that the applicant had not identified a technical solution characterized by features identical or equivalent to the proposed one, while the invention does not follow in a manner obvious to a specialist from the prior art and defined by the applicant. Determination from the list of discovered analogues of the prototype as the closest technical solution in terms of a set of features made it possible to identify a set of essential characteristic features in the claimed device, therefore the claimed technical solutions of the boiler room are effective and meet the “novelty” criterion.

Кроме того, предложенная котельная является пригодной для промышленного применения, поскольку не содержит в своем составе никаких конструктивных элементов или материалов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области теплоэнергетики, а, следовательно, данное техническое решение считается соответствующим критерию «промышленная пригодность».In addition, the proposed boiler house is suitable for industrial use, since it does not contain any structural elements or materials that could not be reproduced at the present stage of development of science and technology, in particular in the field of heat and power engineering, and, therefore, this technical solution is considered to meet the “industrial suitability” criterion.

Claims

1. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, containing an air heater that provides heating of air for mixing with flue gases after condensation economizer, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney additionally contains a flue gas - water heat exchanger, made on the basis of an additional section as part of a multi-section condensation economizer of the boiler room, while the air heater is made in the form of an air-water heat exchanger, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensation economizer, the inlet and outlet of the additional water section are connected, respectively, to the outlet and inlet of the air heater, the inlet and outlet of the air channel of this The air heater is included in the air supply path to the zone where heated air is mixed with flue gases after the multi-section condensing economizer.

2. Boiler room according to claim 1, characterized in that the sections of the condensation economizer connected to the air heater supplied to the fuel combustion zone and the air heater that provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer are combined into one section with an increased power, while the outputs of the water channels of the air heaters are connected through a tee to the input of the combined section of the condensing economizer for water, the output of the water channel of the combined section for water is connected through a tee to the inputs of the air heaters for water.

3. Boiler room according to claim 2, characterized in that the water output of the combined section is connected to the input of the water air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensation economizer, the water output of this air heater is connected to the air heater input air supplied to the fuel combustion zone, the water output of this air heater is connected to the input of the combined water section.

4. The boiler room according to claim 1, characterized in that the input of the water channel of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensing economizer, is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the output of the water channel of this air heater is connected to the input of the additional section of the condensing economizer for water, the output of this section of the condensing economizer for water is connected to the input of the previous section of the condensing economizer for water.

5. Boiler room according to claim 2, characterized in that the inputs of the water channels of the air heaters are connected to the outlets of the return water pipeline to the boiler room with control valves, the outputs of the water channels of the air heaters are connected through a tee to the input of the combined section of the condensing economizer for water, the output of the water channel of the combined section is connected to water is connected to the input of the previous water section.

6. The boiler room according to claim 2, characterized in that the input of the water channel of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with the flue gases after the condensing economizer, is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the output of the water channel of this air heater is connected to the input of the air heater supplied to the fuel combustion zone, the water output of this air heater is connected to the input of the combined water section, the water channel output of the combined water section is connected to the input of the previous water section.

7. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, containing an air heater based on an air-flue gas heat exchanger that provides heating air for mixing with flue gases after the condensing economizer, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, characterized in that an air heater based on an air-flue gas heat exchanger is installed after one of the sections of a multi-section condensing economizer, during which condensation of vapors in the flue gases occurs , while the heat exchanger air channel is included in the air supply path to the zone of mixing heated air with flue gases after the condensing economizer, the heat exchanger flue gas channel is included in the flue gas path of the boiler (boilers).

8. The boiler room according to claim 7, characterized in that the heat exchanger of the air heater, which provides heating of the required volume of air for mixing with flue gases after the condensing economizer, is manufactured with greater power, which is also sufficient to heat the air supplied to the fuel combustion zone, and to the duct air of the heat exchanger through a tee, air supply paths are connected to the zone of mixing heated air with flue gases after the condensing economizer and to the fuel combustion zone.

9. Boiler room according to any one of paragraphs. 1-8, characterized in that the boiler room includes a heater (flue gas - water heat exchanger), while the heater is installed in the flue gas path after the zone of mixing heated air with flue gases after the multi-section condensing economizer, the inlet of the water channel of the heater is connected to the pipeline outlet return water to the boiler room with a control valve, the outlet of the water heater channel is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.

10. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, different in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is a flue gas - water heat exchanger and is made on the basis of an additional section included in the multi-section condensing economizer and installed at the end of the multi-section condensing economizer, water channel inlet the additional section of the economizer is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the outlet of the water channel of this section is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.

11. A boiler room equipped with a multi-section condensing economizer, sources of low-temperature coolants connected to the corresponding sections of the multi-section condensing economizer, a device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney, a return water pipeline to the boiler room, chimneys and a chimney, different in that the device for protecting chimneys and chimneys from the effects of condensation and icing of the internal surfaces of the chimney is made on the basis of a mixer of flue gases and cold air and a heater, while the mixer is installed at the end of a multi-section condensation economizer, the heater is installed in the flue gas path after the mixing zone cold air and flue gases, the inlet of the water heater channel is connected to the outlet of the return water pipeline to the boiler room with a control valve, the outlet of the water heater channel is connected to the input of the first section of the multi-section condensing economizer for water.