ES2732296T3 - Sistema de recuperación y de utilización de calor - Google Patents
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Abstract
Un sistema de recuperación y de utilización de calor que comprende: equipo para generación de electricidad, que comprende una caldera (11) para generación de electricidad, una unidad de recuperación de calor (13) para recuperación de calor desde el gas de escape de la caldera, comprendiendo la unidad de recuperación de calor una porción de un tubo de recuperación de medo de calor (22), en el que fluye un medio de calor y que está dispuesto dentro de un paso del gas de escape; un intercambiador de calor (21) para intercambio0 de calor entre el agua de suministro de fluye en un tubo de agua de suministro 32) y el medio de calor desde la unidad de recuperación de calor (13), donde el agua de suministro es un agua que debe suministrarse para una instalación de suministro de área local para calentamiento y similar; un acumulador de calor (31) para almacenamiento de calor de agua de suministro intercambiado por el intercambiador de calor (21) para acumular calor para equipo distinto al equipo para generación de electricidad; y el tubo de circulación de medio de calor (22) está configurado para circulación del medio de calor entre la unidad de recuperación de calor (13) y el intercambiador de calor (21), caracterizado porque el intercambiador de calor (21) está constituido para calentar el medio de calor que circula en el tubo de circulación (22) utilizando el agua de suministro almacenada en el acumulador de calor (31) para precalentar la unidad de recuperación de calor (13) en un instante de arranque del sistema.
Description
DESCRIPCION
Sistema de recuperación y de utilización de calor
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de recuperación y de utilización de calor para recuperación de calor desde el gas de escape de la caldera de una planta de energía.
Técnica anterior
La Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2001-239129 y la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2006-308269 han descrito la provisión de una unidad de recuperación de calor para recuperar calor desde la corriente ascendente de gas de escape de la caldera de equipo de desulfuración o un colector de polvo en una línea de tratamiento de gases de escape de la caldera. La Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2001-239129 describe una mejora de la eficiencia térmica de una caldera por medio del calentamiento del agua de suministro de la caldera con calor recuperado con este unidad de recuperación de calor. Además, la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2006-308269 describe el suministro de agua a una caldera después de calentar el condensado en una turbina de vapor con calor recuperado con la unidad de recuperación de calor y suministro de aire precalentado con calor recuperado con el aparato de recuperación de calor hasta una caldera. La Patente de los Estados Unidos N° 3974642 describe un sistema de recuperación y de utilización de calor que tiene las características especificadas en el preámbulo de la reivindicación 1.
Bibliografía de la técnica anterior
Bibliografía de patentes
Bibliografía de Patente 1: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2001-239129
Bibliografía de Patente 2: Publicación de Solicitud de Patente Japonesa N° 2006-308269
Bibliografía de Patente 3: US 3.974.642
Sumario de la invención
Problema a resolver por la invención
Como un método de utilización de calor recuperado desde el gas de escape de la caldera con la unidad de recuperación de calor, como se ha descrito anteriormente, se ha conocido un método de calentamiento del agua de suministro de la caldera o el precalentamiento de aire y aunque esto ha mejorado la eficiencia térmica de una planta de energía completa, se ha demandado una mejora adicional de la eficiencia térmica.
Cuando una unidad de recuperación de calor está provista como se ha descrito anteriormente, es necesario calentar la unidad de recuperación de calor en el momento del arranque de la línea de tratamiento del gas de escape de la caldera. El calentamiento requiere la utilización de vapor desde una caldera diferente de una caldera de la línea de tratamiento y equipo adicional, tal como un intercambiador de calor, un colector de drenaje y, por lo tanto, ello va acompañado del problema de que se incurre en coste de construcción y coste de funcionamiento. Además, después de que se ha parado la línea de tratamiento, el destino de aplicación del calor recuperado desde el gas de escape de la caldera desaparece, de manera que se desactiva la utilización eficiente del calor recuperado.
De acuerdo con ello, a la vista de los problemas descritos anteriormente, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de recuperación y de utilización de calor capaz de utilización eficiente de la recuperación de calor desde el gas de escape de la caldera con una unidad de recuperación de calor sin equipo complicado o alto coste de funcionamiento.
Medios para resolver el problema
Para conseguir el objeto descrito anteriormente, la presente invención proporciona un sistema de recuperación y de utilización de calor que incluye: una caldera para generación de electricidad; una unidad de recuperación de calor para recuperar calor desde el gas de escape de la caldera; un intercambiador de calor para utilizar calor recuperado con la unidad de recuperación de calor como una fuente de calor para equipo distinto al equipo para generación de electricidad; y un acumulador de calor para acumular una fuente de calor para el equipo distinto al equipo para generación de electricidad, en donde el intercambiador de calor precalienta la unidad de recuperación de calor con el calor acumulado en el acumulador de calor.
Con preferencia, el equipo distinto al equipo para generación de electricidad es una instalación de suministro de
calor de área local y en este caso, el agua suministrada a la instalación de suministro de calor de área local es calentada con calor recuperado por la unidad de recuperación de calor. Con preferencia, el equipo distinto al equipo para la generación de electricidad es un equipo de secado de biomasa y el medio térmico en el equipo de secado de biomasa es calentado con calor recuperado por la unidad de recuperación de calor. El equipo distinto al equipo para generación de electricidad puede estar provisto con la instalación de suministro de calor de área local y el equipo de secado de biomasa.
El sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención incluyen una línea de circulación de medio de calor, en la que el medio de calor circula entre la unidad de recuperación de calor y el intercambiador de calor para intercambiar el calor recuperado por la unidad de recuperación de calor con el intercambiador de calor. Con preferencia, el sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención incluye, además, una unidad de control para controlar una cantidad de calor recuperado por la unidad de recuperación de calor, que se utiliza como fuente de calor para el equipo distinto al equipo para generación de electricidad, sobre la base de la temperatura del gas de escape de la caldera después de la recuperación de calor por la unidad de recuperación de calor.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con la presente invención, proporcionando el intercambiador de calor que utiliza calor recuperado por la unidad de recuperación de calor para fuente de calor para otro equipo distinto al equipo para generación de electricidad, por ejemplo, una fuente de calor para suministrar agua a una instalación de suministro de calor de área local o fuente de calor para equipo de secado de biomasa, el calor recuperado por la unidad de recuperación de calor se puede utilizar de una manera eficiente sin ninguna limitación de un equipo de planta de energía convencional. Se utiliza un acumulador de calor que acumula una fuente de calor para equipo distinto al equipo para generación de electricidad y el intercambiador de calor precaliente la unidad de recuperación de calor utilizando la fuente de calor acumulada en el intercambiador de calor. Como resultado, la unidad de recuperación de calor puede ser precalentada sin utilizar calor como es convencional y, además, no es necesario proporcionar equipo tal como el intercambiador de calor y el colector de drenaje para precalentar la unidad de recuperación de calor con vapor. De acuerdo con ello, la invención proporciona un sistema de recuperación y de utilización de calor capaz de utilizar eficientemente calor recuperado por la unidad de recuperación de calor desde el gas de escape de la caldera sin equipo complicado y alto coste de funcionamiento.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista esquemática que ilustra una forma de realización de un sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención para describir un funcionamiento del mismo en el momento del arranque.
La figura 2 es una vista esquemática que ilustra una forma de realización de un sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención para describir un funcionamiento del mismo en el momento del funcionamiento ordinario.
Formas de realización de la invención
A continuación se describirá una forma de realización del sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan. La presente invención no está limitada a esta forma de realización.
Como se muestra en la figura 1, el sistema de recuperación y de utilización de calor de la presente invención incluye una caldera 11 para la generación de electricidad, una unidad de recuperación de calor 13 para recuperación de calor desde el gas de escape de eta caldera, una unidad colectora de polvo 14 para eliminar el polvo de humo desde el gas de escape después de la recuperación de calor, una unidad de desulfuración 15 para eliminar óxidos de azufre desde el gas de escape después de la eliminación del polvo de humo, y una chimenea 17 para emitir el gas de escape a la atmósfera después de la desulfuración. Un paso de gas de escape 12, en el que flujo el gas de escape de la caldera, está previsto en cada sección entre la caldera 11, la unidad de recuperación de calor 13, la unidad de desulfuración 15 y la chimenea 17.
Aunque no se muestra, este sistema incluye una turbina de valor que es accionado por vapor desde la caldera 11 y un generador de potencia para generar electricidad con potencia de accionamiento desde la turbina de vapor. Además, también puede incluir un calentador para calentar esta agua condensada y para suministrarla a la caldera 11. El calentador puede incluir también un primer calentador para calentamiento con vapor extraído a baja presión desde la turbina de vapor y un segundo calentador para calentar con vapor extraído a alta presión desde la turbina de vapor.
Aunque no se muestra, el paso de gas de escape 12 puede incluir un precalentador de aire para precalentar aire suministrado a la caldera 11 utilizando gas de escape como una fuente de calor entre la caldera 11 y la unidad de recuperación de calor 13. La unidad de colector de polvo 14 puede estar prevista entre la caldera 11 (precalentador de aire, si está previsto un calentador de aire) y la unidad de recuperación de calor 13, diferente de la mostrada en la figura.
La unidad de recuperación de calor 13 contiene un tubo de transferencia de calor, en la que un medio de calor fluye dentro del paso del gas de escape de la caldera para recuperar calor desde el gas de escape de la caldera. Para utilizar calor recuperado como una fuente de calor para una instalación de suministro de calor de área local, este sistema incluye un intercambiador de calor 21 para intercambio de calor entre el medio de calor mencionado anteriormente y agua de suministro para la instalación de suministro de calor de área local, un tubo de circulación de medio de calor 22, en el que un medio de calor circula entre el intercambiador de calor 21 y la unidad de recuperación de calor 13, y un tubo de agua de suministro 32, en el que el agua de suministro para la instalación de suministro de calor de área local fluye para pasar a través del intercambiador de calor 21.
El tubo de circulación de medio de calor 22 está provisto con una bomba de circulación 23 para alimentar a presión medio de calor y un depósito de medio de calor 25 para suministrar medio de calor para este tubo de circulación. El tubo de agua de suministro 33 contiene una bomba de agua de baja temperatura 33 para alimentar a presión agua de suministro (agua a baja temperatura 41) al lado del intercambiador de calor, un acumulador de calor 31 que almacena agua de suministro (agua a alta temperatura) calentada por el intercambiador de calor 21 para acumular calor, y una bomba de alta temperatura 34 para alimentar a presión agua a alta temperatura 43 desde el acumulador de calor 31 hasta un área local.
El acumulador de calor 31 tiene una entrada de agua a alta temperatura, que es suministrada con el agua a alta temperatura mencionada anteriormente para la acumulación de calor y una entrada de agua a baja temperatura, que es suministrada con agua de suministro, cuya temperatura es menor que una temperatura predeterminada. La entrada de agua a baja temperatura de este acumulador de calor 31 está conectada a un tubo de derivación 37 de agua a baja temperatura que alimenta agua de suministro (agua a baja temperatura 41) al acumulador de calor 31 sin calentar con el intercambiador de calor 21. Entonces se proporciona un tubo de drenaje de arranque 35 que alimenta agua de suministro al tubo de derivación 37 de agua de baja temperatura después de pasar el intercambiador de calor 21 en el lado curso abajo del tubo de agua de suministro 32 con respecto al intercambiador de calor 21. Adicionalmente, un tubo de suministro de agua de arranque 36 que alimenta agua a alta temperatura al intercambiador de calor 21 está previsto desde el lado curso abajo de la bomba de agua a alta temperatura 34 en el tubo de agua de suministro 32.
En el tubo de agua de suministro 32, una válvula 51 que controla la cantidad de agua de suministro (agua a baja temperatura) hasta el intercambiador de calor 21 está prevista curso arriba de la bomba de agua de baja temperatura 33, una válvula de ajuste 52 de la cantidad de agua de suministro, que controla la cantidad del agua a baja temperatura 41 para la instalación de suministro de calor de área local está prevista entre la bomba de agua de baja temperatura 33 y el intercambiador de calor 21, y una válvula 53 que controla la cantidad de agua de suministro hasta la entrada de agua a alta temperatura del acumulador de calor 31 está prevista entre un punto de conexión del tubo de drenaje de arranque 35 y el acumulador de calor 31. El tubo de drenaje de arranque 35 está provisto con una válvula 54 que controla el suministro de agua de suministro hasta la entrada de gua a baja temperatura del acumulador de calor 31. El tubo de suministro de arranque 36 está provisto con una válvula 55 que controla el suministro de agua a alta temperatura desde el intercambiador de calor 31 hasta el intercambiador de calor 21.
El paso de gas de escape 12 está provisto con un termómetro de gas de escape 56 para medir la temperatura del gas de escape entre la unidad de recuperación de calor 13 y la unidad de desulfuración 15 y una unidad de control de supervisión remota 57 que supervisa y controla la temperatura del termómetro del gas de escape. El tubo de circulación de medio de calor 22 está provisto con un termómetro de medio de calor 58 que mide la temperatura del medio de calor y una unidad de control de supervisión remota 59 que supervisa y controla la temperatura del termómetro de medio de calor curso agua del intercambiador de calor 21. El tubo de agua de suministro 32 está provisto con un termómetro de agua de suministro60 para medir la temperatura del agua de suministro (agua a alta temperatura) y una unidad de control de supervisión remota 61 que supervisa y controla la temperatura del termómetro de agua de suministro curso abajo del intercambiador de calor 21. Este sistema está conectados a estas unidades de control de supervisión remota para comunicación e incluye una unidad de control de supervisión central 50 que controla la cantidad de agua de suministro de la válvula de agua de suministro de arranque 52.
Con tal configuración, en el instante del arranque de este sistema, en primer lugar, como se muestra en la figura 1, la válvula 51 y la válvula 53 están cerradas y entonces la válvula 54 y la válvula 55 están abiertas para suministrar agua a alta temperatura que tiene una temperatura de 75 a 100°C, por ejemplo, almacenada en el acumulador de calor 31 hasta el intercambiador de calor 21 con la bomba de alta temperatura 34. Como resultado, aunque el medio de calor contenido en el tubo de circulación de medio de calor 22 antes del arranque tiene una temperatura tan baja como 20 a 40°C, por ejemplo, el intercambiador de calor 21 es capaz de calentarla hasta al menos 70°C, con
preferencia de 70 a 90°C para calentar la unidad de recuperación de calor 13.
A continuación, se pone en marcha la caldera 11 y una turbina de vapor (no mostrada) y un generador de potencia (no mostrado) son accionaos con vapor generado para generar potencia. Al mismo tiempo, gas de escape que tiene una temperatura muy alta es descargado en el paso de gas de escape 12. Después de pasar a través de un precalentador de aire (no mostrado) como se requiere, se introduce gas de escape de la caldera en la unidad de recuperación de calor 13 en una condición tal que tiene una temperatura de 120 a 160°C, por ejemplo. El intercambiador de calor 13 intercambia calor con el medio de calor calentado hasta una temperatura predeterminada y después de que la temperatura del medio de calor se ha reducido hasta 80 a 110°C, el medio de calor se introduce en la unidad de desulfuración 15. Entonces, el gas de escape de la caldera después de la desulfuración es descargado a la atmósfera a través de la chimenea 17.
Si la temperatura del gas de escape se reduce en una medida extremadamente baja en la unidad de recuperación de calor 13 antes de que se introduzca en la unidad de desulfuración 15, constituyentes corrosivos (por ejemplo, compuestos de azufre tal como ácido sulfúrico) en el gas de escape alcanzan un punto de rocío, y, por lo tanto, se puede plantear el problema de que los aparatos y dispositivos dispuestos curso abajo de la unidad de recuperación de calor 13 se corroan. Por lo tanto, calentando el medio de calor en el intercambiador de calor 21 preliminarmente para calentar la unidad de recuperación de calor 13 hasta una temperatura predeterminada se puede mantener la temperatura del gas de escape de la caldea a la temperatura predeterminada. Aunque se ha producido convencionalmente vapor en una plana de energía para calentar la unidad de recuperación de calor 13, la presente forma de realización no requiere valor y, además, tampoco es necesario ningún aparato o dispositivo, tal como un intercambiador de calor, una unidad colectora de drenaje para calentar el medio de calor en la unidad de recuperación de calor 13 con este vapor.
Por otra parte, la temperatura del agua a alta temperatura utilizada para calentar el medio de calor en el intercambiador de calor 21 se reduce hasta 30 a 50°C, por ejemplo. Por lo tanto, esta agua se introduce en la entrada de baja temperatura del acumulador de calor 31 a través del tubo de drenaje de arranque 35 y el tubo de derivación de baja temperatura 37. El agua a alta temperatura es suministrada al intercambiador de calor 21 desde el acumulador de calor 31 para calentar la unidad de recuperación de calor 13 de la manera descrita anteriormente y al mismo tiempo, el agua a alta temperatura 43 puede ser suministrada para calentamiento y similar a un área local como una instalación de suministro de calor local. El agua abaja temperatura 41 utilizada para calentamiento y similar es recogida en la entrada de baja temperatura del acumulador de calor 31 a través del tubo de derivación de baja temperatura 37.
Después de que el calentamiento de la unidad de recuperación de calor 13 ha sido completado, este sistema es accionado normalmente. Como se muestra en la figura 2, la válvula 51 y la válvula 53 están abiertas, y entonces la válvula 54 y la válvula 55 están cerradas para introducir parte del agua de baja temperatura 41 que tiene una temperatura de 30 a 50°C, por ejemplo, como agua de suministro para la instalación de suministro de calor de área local, hasta el intercambiador de calor 21 con la bomba de agua de baja temperatura 33. El medio de calor que se introduce en el intercambiador de calor 21 después del funcionamiento normal se calienta hasta 100 a 120°C, por ejemplo, con el gas de escape de la caldera en la unidad de recuperación de calor 13s. Por lo tanto, el intercambiador de calor 21 es capaz de calentar el agua de baja temperatura 41 que tiene una temperatura tan alta como 75 a 100°C, por ejemplo. El agua de suministro caliente es introducida en la entrada de alta temperatura del acumulador de calor 31.
El agua de suministro caliente es suministrada a un área local como el agua a alta temperatura 43 para calentamiento y similar desde el acumulador de calor 31 por medio de la bomba de alta temperatura 34 a través del tubo de agua de suministro 32.Aunque el medio de calor que ha calentado el agua a baja temperatura 41 en el intercambiador de calor 21 se reduce hasta 70 a 90°C, por ejemplo, se introduce en la unidad de recuperación de calor 13 a través del tubo de circulación de medio de calor 22 y se calienta hasta una temperatura predeterminada.
Debido a que el medio de calor se reduce o deteriora debido al uso cíclico, se puede suministrar medio de calor fresco al tubo de circulación del medio de calor 22 desde el depósito de medio de calor 25. Aunque el medo de calor no está restringido a ninguno particular, es preferible utilizar agua de suministro de la caldera o agua pura (agua desionizada) que contiene desoxidante.
También después del funcionamiento normal, es preferible mantener la temperatura del medio de calor curso abajo del intercambiador de calor 21 en el tubo de circulación de medio de calor 22 a 70° o más, por ejemplo. Por lo tanto, la temperatura del medio de calor se mide y se supervisa por el termómetro de medio de calor 58 y por la unidad de control de supervisión remota 59 y la unidad de control de supervisión central 50 controla la válvula de ajuste de la cantidad de agua de suministro 52 para controlar la cantidad de agua de baja temperatura 41 suministrada al intercambiador de calor 21. Es decir, que si una temperatura medida por el termómetro de medio de calor 58 es menor que la temperatura predeterminada, se reduce un caudal de flujo del agua de baja temperatura 41 con la válvula de ajuste de la cantidad de agua de suministro 52 para reducir la cantidad de intercambio de calor en el
intercambiador de calor 21, manteniendo de esta manera la temperatura del medio de calor a una temperatura predeterminada.
Esta válvula de ajuste de suministro de agua 52 es útil incluso después de la operación de arranque. En correspondencia con un incremento en la temperatura del medio de calor medida por el termómetro de medio de calor 58 a partir de una temperatura baja hasta una temperatura predeterminada, el caudal de flujo del agua de alta temperatura suministrada al intercambiador de calor 11 se puede controlar con la válvula de ajuste del agua de suministro 52. Como resultado, el agua de alta temperatura almacenada en el acumulador de calor 31 se puede utilizar eficientemente.
Además, con preferencia, la temperatura del agua de escape de la caldera curso abajo de la unidad de recuperación de calor 13 en el paso de gas de escape 12 se mantiene en 80°C o más, por ejemplo. Por lo tanto, la temperatura del gas de escape curso abajo de la unidad de recuperación de calor 13 se mide y supervisa por el termómetro de gas de escape 56 y la unidad de control de supervisión remota 57 localizada allí. Si una temperatura medida por el termómetro de gas de escape 56 es menor que la temperatura predeterminada, la válvula de ajuste de la cantidad de agua de suministro 32 es controlada por la unidad de control de supervisión central 50 para reducir el caudal de flujo del agua de baja temperatura 41 suministrada al intercambiador de calor 21. Por consiguiente, la cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor 21 se reduce, manteniendo de esta manera la temperatura del gas de escape de la caldera a una temperatura predeterminada.
En la presente forma de realización, el control de la temperatura del gas de escape de la caldera curso abajo de la unidad de recuperación de calor 13 se realiza por el control del caudal de flujo del agua de baja temperatura 41 en el intercambiador de calor 21. Por lo tanto, no se requiere ningún tubo de derivación para la válvula de medio de calor o válvula de control para el caudal de flujo de derivación, prevista convencionalmente dentro delo tubo de circulación de medio de calor.
De acuerdo con la presente invención, como se muestra en las figuras 1 y 2, así como la instalación de suministro de calor de área local descrito anteriormente, se puede proporcionar un secador 45 curso abajo de la bomba de alta temperatura 34 en el tubo de agua de suministro 32. El secador 45 es un aparato que seca biomasa tal como residuos, recortes, paja, pulpa, basura bruta y lodo. El secador 45 está provisto con un tubo de drenaje de secador 38 que retorna el agua de suministro descargada desde el secador 45 hasta la entrada de baja temperatura del acumulador de calor 31 y una válvula 39 que controla el suministro del agua a alta temperatura hasta el secador 45. Con esta configuración, se suministra agua a alta temperatura que tiene una temperatura predeterminada al secador 45 así como al área local, donde se puede utilizar como una fuente de calor para secad biomasa generada aquí. Aunque los dibujos muestran un caso en el que están previstos tanto la instalación de suministro de calor de área local como el secado, la presente invención se puede aplicar a un caso, en el que sólo está previsto el secador. Ejemplo
Se simuló un balance de calor utilizando un sistema ilustrado en las figuras 1 y 2. La temperatura del gas de escape de la caldera cuando se introdujo en la unidad de recuperación de calor 13 se ajustó a 130°C, la temperatura del medio de calor en el tubo de circulación de medio de calor 22 se ajustó inicialmente a 35°C, la temperatura del agua de baja temperatura 41 para una instalación de suministro de calor de área local se ajustó a 40°C, y la temperatura del agua de alta temperatura almacenada en el acumulador de calor 31 se ajustó a 85°C. Entonces, el caudal de flujo del gas de escape de la caldera se ajustó a 1.200.00 Nm3/h, el caudal de flujo del medio de calor en el tubo de circulación de medio de calor 22 se ajustó a 510 m3/h y el volumen de agua de alta temperatura almacenada en el acumulador de calor 31 se ajustó a 100 m3.
Después del arranque del sistema, se utilizó agua a alta temperatura desde el acumulador de calor 31. Como resultado, se pudo suministrar medio de calor con una temperatura de 70°C a la unidad de recuperación de calor 13. A continuación, el sistema se cambió a operación normal. Para mantener la temperatura del gas de escape de la caldera curso abajo de la unidad de recuperación de calor 13 a 85°C, se suministró medio de calor con una temperatura de 75°C a la unidad de recuperación de calor 13. Como resultado, el medio de calor se calentó a 110°C por medio de intercambio de calor con el gas de escape de la caldera. Introduciendo medio de calor con una temperatura de 110°C al intercambiador de calor 21, se podía calentar agua de baja temperatura, cuyo caudal de flujo era 400 m3/h y con una temperatura de 40°C hasta 85°C, que era suficiente como el agua de alta temperatura para una instalación de suministro de calor de área local.
Descripción de números de referencia
11: Caldera
13: Unidad de recuperación de calor
14: Colector de polvo
: Unidad de desulfuración
: Chimenea
: Intercambiador de calor
: Tubo de circulación de medio de calor
: Bomba de recirculación
: Depósito de medio de calor
: Acumulador de calor
: Tubo de agua de suministro
: Bomba de baja temperatura
: Bomba de alta temperatura
: Tubo de drenaje de arranque
: Tubo de suministro de arranque
: Tubo de derivación de agua a baja temperatura : Tubo de drenaje del secador
: Válvula
: Agua a baja temperatura
: Agua a alta temperatura
: Secador
: Unidad de control de supervisión central
, 53, 54, 55: Válvula
: Válvula de ajuste del agua de suministro
: Termómetro del gas de escape
, 59, 61: Unidad de control de supervisión remota
: Termómetro del medio de calor
: Termómetro del agua de suministro
Claims (4)
1. - Un sistema de recuperación y de utilización de calor que comprende: equipo para generación de electricidad, que comprende una caldera (11) para generación de electricidad, una unidad de recuperación de calor (13) para recuperación de calor desde el gas de escape de la caldera, comprendiendo la unidad de recuperación de calor una porción de un tubo de recuperación de medo de calor (22), en el que fluye un medio de calor y que está dispuesto dentro de un paso del gas de escape; un intercambiador de calor (21) para intercambio0 de calor entre el agua de suministro de fluye en un tubo de agua de suministro 32) y el medio de calor desde la unidad de recuperación de calor (13), donde el agua de suministro es un agua que debe suministrarse para una instalación de suministro de área local para calentamiento y similar; un acumulador de calor (31) para almacenamiento de calor de agua de suministro intercambiado por el intercambiador de calor (21) para acumular calor para equipo distinto al equipo para generación de electricidad; y el tubo de circulación de medio de calor (22) está configurado para circulación del medio de calor entre la unidad de recuperación de calor (13) y el intercambiador de calor (21), caracterizado porque el intercambiador de calor (21) está constituido para calentar el medio de calor que circula en el tubo de circulación (22) utilizando el agua de suministro almacenada en el acumulador de calor (31) para precalentar la unidad de recuperación de calor (13) en un instante de arranque del sistema.
2. - El sistema de recuperación y de utilización de calor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el equipo para generación de electricidad es una instalación de suministro de calor de área local y en el que el agua de suministro a intercambiar de calor en el intercambiador de calor (21) es agua de suministro que debe suministrarse a la instalación de suministro de calor de área local.
3. - El sistema de recuperación y de utilización de calor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el equipo distinto al equipo para generación de electricidad es equipo de secado de biomasa (45) y en el que el agua de suministro a intercambiar con calor en el intercambiador de calor (21) es agua de suministro que debe suministrarse al equipo de secado de biomasa como calor para secar biomasa.
4. - El sistema de recuperación y de utilización de calor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende, además, una unidad de control para controlar una cantidad de intercambio de calor con calor recuperado por la unidad de recuperación de calor (13) como calor para el equipo distinto al equipo para la generación de electricidad sobre la base de la temperatura del gas de escape de la caldera después de la recuperación de calor por la unidad de recuperación de calor (13).
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US3863708A (en) * | 1974-01-07 | 1975-02-04 | Amax Inc | Modulatable heat exchanger with restraint to avoid condensation |
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