БАШЕННЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ Российский патент 1995 года по МПК F23C11/02 F24H1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в малых ТЭЦ и котельных, работающих на газомазутном топливе.

Известно выполнение котлов с топками кипящего слоя, в которых расположены теплообменные трубчатые поверхности [1,2,3] В этих устройствах обеспечивается интенсивный обогрев теплообменных труб продуктами сгорания, но только в зоне кипящего слоя. Теплообменные поверхности, расположенные вне кипящего слоя, работают недостаточно эффективно.

Известен водогрейный котел, содержащий квадратную топочную камеру с трубчатыми радиационными экранами и конвективной поверхностью нагрева, газомазутными горелками и камеру кипящего слоя с газораспределительной решеткой, промежуточным теплоносителем из частиц мелкозернистого материала и дополнительной поверхностью нагрева, выполненную с уступом, ширина которого равна С, 0,8-0,15 от ширины топочной камеры [4] который является наиболее близким из известных и предлагается в качестве прототипа.

Недостаток этого котла заключается в неравномерном обогреве экранных труб по высоте факела и топки, что приводит к низкой эффективности использования топочного пространства и уменьшает производительность котла.

Целью изобретения является повышение теплопроизводительности водогрейного котла.

Это достигается тем, что в башенном водогрейном котле, содержащем квадратную или прямоугольную топочную камеру с трубчатыми радиационными экранами и конвективной поверхностью нагрева, газомазутными горелками и камеру кипящего слоя с газораспределительной решеткой, промежуточным теплоносителем из частиц мелкозернистого материала и дополнительной поверхностью нагрева, выполненную с уступом, ширина которого 0,08-0,15 от ширины топочной камеры, отношение высоты камеры кипящего слоя к топочной камере 0,15-0,25, а отношение высот размещения горелок и камеры кипящего слоя 2,0-3,5. Кроме того, отношение площадей поперечного сечения камеры кипящего слоя и топочной камеры составляет 0,7-0,85.

Новизна изобретения заключается в наличии отличительных от прототипа признаков.

При этом несмотря на известность выполнения котлов с топками кипящего слоя, из аналогов не следует известность заявленных соотношений геометрических параметров котла, обеспечивающих в сочетании с наличием уступа по отношению к известному выполнению водогрейного котла с квадратной топочной камерой более равномерный обогрев теплообменных поверхностей и повышение теплопроизво- дительности, что подтверждает соответствие заявленного решения критерия изобретения "существенные отличия". Существенность количественных признаков подтверждается расчетами и результатами испытаний опытного образца предложенного водогрейного котла.

На чертеже схематично изображен водогрейный котел с камерой кипящего слоя, продольный разрез.

Котел содержит топочную камеру 1 квадратного или прямоугольного сечения (поперечного) с рядами газомазутных горелок 2, высота размещения нижнего пояса которых Н_г, и камеру кипящего слоя 3 с разораспределительной решеткой 4. В топочной камере 1 размещены трубчатые радиационные экраны 5 и конвективная поверхность 6 нагрева, а в камере кипящего слоя 3 смонтирована поверхность 7 нагрева, которая размещена в кипящем слое промежуточного теплоносителя, состоящего из частиц мелкозернистого материала. Камера кипящего слоя 3 выполнена по отношению к топочной камере 1, высота которой Н_тк, а ширина b, с уступом шириной δ и имеет высоту Н_ккс. При этом глубина камеры кипящего слоя 3 выбирается из соотношения Н_ккс (0,15-0,25)хН_ккс, а нижний пояс горелок размещается на высоте Н_г (2,0-3,5)Н_ккс при отношении площадей поперечного сечения камеры кипящего слоя и топочной камеры 0,70-0,85.

Работает водогрейный котел следующим образом.

После подачи воды в теплообменные поверхности зажигают одну из газомазутных горелок 2 и подают газовоздушную смесь под газораспределительную решетку 4 камеры кипящего слоя 3 для псевдоожижения частиц промежуточного теплоносителя.

Теплопроизводительность котла регулируется изменением подачи топлива на газомазутные горелки или полным их отключением, а теплопроизводительность камеры кипящего слоя поддерживается постоянной.

При выборе соответствующих геометрических параметров котла теплосъем с котла возрастает за счет более равномерного тепловыделения как на высоте факела, так и по высоте котла.

Использование: сооружение новых и реконструкция старых котлов на малых ТЭЦ и котельных, работающих на газообразном и жидком топливах. Сущность изобретения: котел содержит топочную камеру 1 квадратного или прямоугольного сечения с трубчатыми радиационными экранами и конвективной поверхностью нагрева 6 и газомутные горелки 2. Нижняя часть топки снабжена камерой кипящего слоя с газораспределительными решетками 4 и промежуточным теплоносителем из мелкозернистого материала 3, а сама камера кипящего слоя выполнена с горизонтальным уступом по отношению к топочной камере 1 и содержит дополнительную поверхность нагрева 7. Наличие строго определенных соотношений геометрических параметров котла позволяют определить размеры камеры кипящего слоя, топки и расположение газомазутных горелок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. БАШЕННЫЙ ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ, содержащий квадратную или прямоугольную топочную камеру с трубчатыми радиационными экранами, конвективной поверхностью нагрева, газомазутными горелками и камеру кипящего слоя с газораспределительной решеткой, размещенным на ней промежуточным теплоносителем из частиц мелкозернистого материала, дополнительной поверхностью нагрева, выполненную с уступом, ширина которого равна 0,08 0,15 от ширины топочной камеры, отличающийся тем, что с целью повышения теплопроизводительности, отношение высот камеры кипящего слоя и топочной камеры составляет 0,7 0,85. 2. Котел по п.1, отличающийся тем, что отношение площадей поперечного сечения камеры кипящего слоя и топочной камеры составляет 0,7 0,85.