КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК F23L15/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к компановке котельной установки и воздухоподогревателя и может быть использовано в котельных установках и печах с принудительной подачей воздуха.

Известна котельная установка БМ 35 РФ, включающая котел, камерную топку, газоход с экономайзером и воздухоподогревателем, причем стенки камерной топки полностью экранизированы трубами испарительной поверхности котла, кроме пода котла. На фронтовой стенке камерной топки установлены три газомазутные горелки в два яруса по высоте, которые связаны воздуховодами с воздухоподогревателем. Экономайзер кипящего типа выполнен из четырех пакетов, расположенных в опускной шахте газохода перед воздухоподогревателем. Воздухоподогреватель трубчатый, выполнен из вертикальных труб диаметром 40 х 1,5 мм и состоит из шести трубных секций, которые имеют трубные доски и линзовые компенсаторы. Он установлен последним по ходу продуктов сгорания в опускной шахте газохода и содержит два хода по воздуху. Газы проходят внутри вертикальных труб воздухоподогревателя, а воздух омывает эти трубы снаружи.

Недостатками известного аналога является большая металлоемкость воздухоподогревателя, значительные габариты, высокие аэродинамическое сопротивление вертикальных труб к потоку воздуха, сложность монтажа, возможность перетока нагреваемого воздуха и газовую среду за счет неплотностей трубных досок и линзовых компенсаторов, наличие изолированных воздуховодов удорожает конструкцию подогрева воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является котельная установка (котлоагрегат П-57), имеющая топку с горелочными устройствами, опускной газоход, в конвективной части которого размещены экономайзер и воздухоподогреватель, при этом котельная установка имеет однокорпусную компоновку при небольшом разрыве между топкой и конвективной частью газохода. В верхней части топки и в поворотной части газохода над перевалом из топки расположены ширмы; в отпускном газоходе установлены конвективный первичный перегреватель и две ступени промперегревателя, а под ними переходная зона и экономайзер. За котельной установкой установлены четыре регенеративных воздухоподогревателя (Р.В.П.) диаметром 9,6 м с вращающимися роторами и системой охлаждения, соединенных с котельной установкой газоходами и воздуховодами с горелочными устройствами топки.

Недостатками прототипа являются, необходимость потребления электроэнергии на вращение ротора Р.В.П. повышенный переток нагреваемого воздуха в газовую среду, наличие вращающихся элементов с системой водяного охлаждения вала ротора и его подшипников, а также сложность и металлоемкость конструкции воздухоподогревателя.

Цель предлагаемого технического решения является повышение КПД котельной установки путем снижения температуры продуктов сгорания (дымовых газов) и более эффективной утилизации тепла под топкой котельной установки, за счет наличия системы проточных труб под топкой и в конвективном газоходе.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая котельная установка содержит топку с горелочным устройством, газоход, в конвективной части которого размещены экономайзер и воздухоподогреватель, подключенный воздушным трактом с одной стороны к воздухоборному, а с другой стороны к горелочному устройству, при этом предлагаемая котельная установка может иметь систему проточных труб, изготавливаемых из стали расположенных горизонтально или наклонно и система проточных труб уложена в слой термостойкого теплопроводного материала под топкой, а также в слое под топкой могут быть выполнены проточные каналы, а система проточных труб может быть размещена под конвективным газоходом и подключена к этим каналам. Кроме того, трубы проточной системы, размещенные под конвективным газоходом, могут быть выполнены перфорированными, для рециркуляции продуктов сгорания топлива.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой установки.

Котельная установка включает топку 1 с горелочным устройством 2, газоход в конвективной части которого размещены экономайзер 3 и вохдухоподогреватель 4, подключенный воздушным трактом с одной стороны к воздухозаборному 5, а с другой к горелочным устройствам 6, система проточных труб (воздушный тракт воздухоподогревателя) под топкой уложен в слой термостойкого теплопроводного материала 7, а в конвективной части под экономайзером воздушный тракт воздухоподогревателя не лежит в слое и омывается продуктами сгорания, уходящими из экономайзера.

Работа котельной установки.

Активная подача воздуха в воздухоподогреватель обеспечивается дутьевым вентилятором (не показан), при этом воздух, проходя проточные трубы расположенные под экономайзером и котлом, утилизирует тепло отходящих из котла продуктов сгорания и тепло пода топки, получаемого от факела горелочного устройства, при этом нагреваясь воздух поступает к горелочным устройствам.

Использование: в компановках котлов и печей с воздухоподогревателем. Сущность изобретения: воздухоподогреватель расположен под котлом и экономайзером, сокращает потери тепла в окружающую среду, повышает КПД котельной установки на 1-1,5%, при этом не увеличивает ее габариты. 4 з.п. ф-лы.,1 ил.

1. Котельная установка, содержащая топку с горелочным устройством, газоход, в конвективной части которого размещены экономайзер и воздухоподогреватель, подключенный воздушным трактом с одной стороны к воздухозаборному, а с другой к горелочному устройствам, отличающаяся тем, что она снабжена размещенным под топкой слоем термостойкого теплопроводного материала, а воздушный тракт воздухоподогревателя выполнен в виде системы проточных труб, размещенных под топкой в этом слое и под экономайзером. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система проточных труб располагается горизонтально или наклонно. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система проточных труб изготавливается из стальных труб. 4. Установка по пп.1 3, отличающаяся тем, что в слое под топкой выполнены проточные каналы, а система проточных труб размещена под конвективным газоходом и подключена к этим каналам. 5. Установка по пп.1 4, отличающаяся тем, что проточные трубы, размещенные под экономайзером, выполнены перфорированными.