СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ И ОЧИСТКИ ВЫБРОСНЫХ ГАЗОВ

Номер документа 3620150011

РУБРИКА:
11. Использование вторичных ресурсов

РУБРИКА ГРНТИ:
44.01.91. Отходы производства и их переработка. Вторичное сырье

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Теплоэнергетика
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): Воронежская государственная архитектурно-строительная академия, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, Тел. (473) 271-53-15
Дата: 13.02.2015
Регион: Воронежская область
Источник информации: Воронежская государственная архитектурно-строительная академия, г.Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Система утилизации теплоты и очистки выбросных газов содержит теплоутилизатор В, состоящий из вертикального корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Полость корпуса 1 разделена горизонтальной перегородкой 4 на камеры греющей 5 и нагреваемой 6 сред. Последняя снабжена входным 7 и выходным 8 штуцерами. Внутри корпуса 1 вертикально расположены тепловые трубы 9, с оребрением в виде плоских, соединенных по периметру со стенками корпуса перфорированных проставок 10. Патрубок 2 корпуса 1 посредством промежуточного трубопровода 11 соединен с выходной частью скруббера Вентури 12, установленного под острым углом к горизонтальной плоскости и соединенного своим входным патрубком с подводящим газоходом 13. Корпус 1 расположен на сборном баке 14, который соединен через насос 15 с дополнительным скруббером Вентури 16 и оросительной камерой 17, где размещены форсунки 18. Оросительная камера 17 посредством насоса 19 и трубопровода 20 соединена с разбрызгивающим устройством 21. Первая ступень орошения замкнута в контуре, включающем помимо скруббера Вентури 12, бункер для хемосорбционного раствора 22, насос 23 и трубопровод 24. Трубопровод 24 соединен со средней частью скруббера Вентури 12. В местах для слива воды предусмотрена запорная 25, 26, 27, а на трубопроводах регулирующая 28, 29 арматура. В качестве хемосорбционного раствора могут применяться растворы едкого натра и карбамида. На тепловых трубах 9 смонтировано оребрение 10 в виде плоских, соединенных по периметру со стенками корпуса, проставок с отверстиями, размещенными на проставках каждой пары смежных труб в направлении движения утилизируемого газового потока соответственно в верхней и нижней частях камеры греющей среды 5. В проставках 10 выполнены отверстия 30, расположенные на проставках каждой пары смежных труб.

 

Система работает следующим образом. Выбросные газы поступают в скруббер Вентури 12, где происходит их орошение хемосорбционным раствором, являющимся абсорбентом, нагнетаемым насосом 23 по трубопроводу 24 в среднюю часть скруббера 12. При этом в скруббере 12 происходит не только улавливание вредных газовых примесей, но и укрупнение содержащихся в газовом потоке твердых частиц, что способствует более эффективному удалению последних в камере греющей среды 5. Абсорбент из скруббера 12 по трубопроводу 11 стекает в бункер 22 и нагнетается циркуляционным насосом 23 по трубопроводу 24 обратно, что образует первую замкнутую ступень очистки. Затем газовый поток поступает через входной патрубок 2 в камеру греющей среды 5. Газовый поток в камере 5 движется по отверстиям 30 проставок 10. Так как отверстия 30 выполнены на проставках 10 одного ряда испарителей тепловых труб 9 - в верхней части камеры 5, а следующего ряда - в нижней части камеры 5, газовый поток получает зигзагообразное направление движения, омывая испарители тепловых труб 9. Из оросительной камеры 17, посредством насоса 19, по трубопроводу 20, в камеру 5, между проставками 10 подается вода через разбрызгивающее устройство 21, что образует вторую замкнутую ступень очистки. При контакте с водой газовый поток дополнительно очищается от вредных выбросов. В межпроставочный объем последнего ряда тепловых труб вода не поступает, что позволяет использовать данный ряд в качестве сепаратора уносимых капель жидкости. Очищенные газы выбрасываются через выходной патрубок 3 в дымовую трубу.

Выбросные газы, охлаждаясь, отдают теплоту промежуточному теплоносителю, который вскипает и поднимается в виде парожидкостной смеси внутри тепловых труб 9 в зону камеры нагреваемой среды 6, в результате чего, используется скрытая теплота парообразования и происходит нагрев среды, поступающей через штуцер 7 и выходящей через штуцер 8. Парожидкостная смесь конденсируется и стекает по стенкам тепловых труб 9 в зону камеры греющей среды 5, и процесс непрерывно повторяется. Посредством насоса 15 происходит распыление воды в скруббере Вентури 16 и в оросительной камере 17 через форсунки 18. В предлагаемой системе утилизации теплоты и очистки выбросных газов значительно интенсифицируется теплопередача за счет использования эффекта удара газовых струй о поверхность тепловых труб 9, который, размывая ламинарный подслой, уменьшает термическое сопротивление. Кроме этого, здесь используется скрытая теплота парообразования промежуточного теплоносителя внутри тепловых труб 9. Касаясь абсорбционных свойств данной системы, необходимо отметить двухступенчатый способ очистки хемосорбционными растворами, позволяющий увеличить степень улавливания вредных веществ. Значительно повышается эксплутационная надежность системы при работе в запыленных потоках, т.к. взвешенные частицы смываются орошающей жидкостью в первой и второй ступенях орошения. Использование скруббера Вентури 16 и оросительной камеры 17, позволяет увлажнить дутьевой воздух, подаваемый в технологическое оборудование, например, в топку котла, что снизит температуру в ядре факела и уменьшит количество генерируемых при сжигании топлива оксидов азота.

Внедрение данной системы позволит получить значительные экономические и экологические эффекты, как за счет повышения эффективности утилизации теплоты, так и за счет повышения эффективности очистки загрязненных выбросных газов.