КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК F23L15/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно, к котельным установкам с котлами, снабженными регенеративными вращающимися воздухоподогревателями.

Известна котельная установка, содержащая котел с воздухоподогревателем регенеративного вращающегося типа, через газовый отсек которого газоход котла сообщен дымоходом с дымососом, а через воздушный отсек воздуховодом горелки сообщены с вентилятором, и дымосос рециркуляции газов, через который газоход котла подключен линией рециркуляции газов со стороны отвода воздуха к подводящим патрубкам уплотнительных секторов воздухоподогревателя, первый из которых расположен до, а второй после воздушного отсека по направлению вращения ротора воздухоподогревателя, причем отводящий патрубок каждого уплотнительного сектора со стороны подвода воздуха снабжен двумя параллельно подключенными клапанами, через один из которых первый уплотнительный сектор подключен к дымоходу после воздухоподогревателя [1]
Наиболее близкой по техническому решению является котельная установка, содержащая котел с воздухоподогревателем регенеративного вращающегося типа, включающим ротор и корпус, через газовый отсек которого газоход котла сообщен с дымоходом с дымососом, а через воздушный отсек воздуховодом горелки сообщены с вентилятором, и дымосос рециркуляции газов, через который газоход котла подключен линией рециркуляции газов со стороны отвода воздуха к подводящему патрубку первого уплотнительного сектора расположенного до, а второго уплотнительного сектора после воздушного отсека по направлению вращения ротора воздухоподогревателя, причем отводящий патрубок первого уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к дымоходу после воздухоподогревателя, подводящий патрубок второго уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к линии рециркуляции газов, а отводящий патрубок упомянутого сектора соединен с воздуховодом после воздухоподогревателя по ходу воздуха [2]
Недостатком таких котельных установок является низкая надежность и экономичность при сжигании топлив с различным содержанием серы из-за повышенной агрессивности и концентрации окислов азота в дымовых газах, в особенности при сжигании высокосернистых топлив, а также низкая экономичность работы установки при сжигании безсернистого топлива.

Задача изобретения заключается в повышении надежности, экономичности с одновременным снижением агрессивности и концентрации окислов азота в дымовых газах за счет организации стадийного сжигания топлив с различным содержанием серы.

Сущность изобретения заключается в том, что котельная установка, содержащая котел с воздухоподогревателем регенеративного вращающегося типа, включающим ротор и корпус, через газовый отсек которого газоход сообщен с дымоходом с дымососом, а через воздушный отсек воздуховодом горелки сообщены с вентилятором, и дымосос рециркуляции газов, через который газоход котла подключен линией рециркуляции газов со стороны отвода воздуха к подводящему патрубку первого уплотнительного сектора расположенного до, а второго уплотнительного сектора после воздушного отсека по направлению вращения ротора воздухоподогревателя, причем отводящий патрубок первого уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к дымоходу после воздухоподогревателя, подводящий патрубок второго уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к линии рециркуляции газов, а отводящий патрубок упомянутого сектора соединен с воздуховодом после воздухоподогревателя по ходу воздуха, дополнительно содержит сборник, соединенный трубопроводами с горелками, и клапаны, через один из которых выполнено подключение сборника к линии рециркуляции газов, через другой клапан к отводящему патрубку на выходе из первого уплотнительного сектора, а подводящий патрубок второго уплотнительного сектора дополнительно подключен через последовательно расположенные клапан, охладитель газа и клапан к линии рециркуляции газов, причем внутренняя полость корпуса воздухоподогревателя в горячей части ротора со стороны воздушного отсека подключена через дополнительный клапан к линии рециркуляции газа, а в холодной части ротора - через дополнительный клапан к отводящему патрубку первого уплотнительного сектора.

На чертеже представлена принципиальная схема котельной установки.

Котельная установка содержит котел 1 с воздухоподогревателем регенеративного вращающегося типа, включающего ротор 2 и корпус 3, через газовый отсек 4 которого газоход 5 котла 1 сообщен дымоходом 6 с дымососом 7, а через воздушный отсек 8 воздухоаодом9 горелки 10 сообщены с вентилятором 11, и дымосос 12 рециркуляции газов, через который газоход 5 котла 1 подключен линией 13 рециркуляции газов со стороны отвода воздуха к подводящему патрубку 14 первого уплотнительного сектора 15 воздухоподогревателя, расположенного до второго уплотнительного сектора 16 после воздушного отсека 8 по направлению вращения ротора 2 воздухоподогревателя, причем отводящий патрубок 17 первого уплотнительного сектора 15 снабжен клапаном 18, подключающим его к дымоходу 6 после воздухоподогревателя, подводящий патрубок 19 второго уплотнительного сектора 16 снабжен клапаном 20, подключающим его к линии 13 рециркуляции газов, отводящий патрубок 21 второго уплотнительного сектора 16 соединен с воздуховодом 9 после воздухоподогревателя по ходу воздуха, сборник 22, соединенный трубопроводом 23 с горелками 10, через трубопровод 24 и клапан 25, подключен к линии 13 рециркуляции газов, через трубопровод 26 и клапан 27 к отводящему патрубку 17 на выходе из первого уплотнительного сектора 15, подводящий патрубок 19 второго уплотнительного сектора 16 дополнительно подключен, через последовательно расположенные клапан 28, охладитель 29 и клапан 30, к линии 13 рециркуляции газов, которая через дополнительный клапан 31 подключена к внутренней полости корпуса 3 воздухоподогревателя в горячей части ротора 2 со стороны воздушного отсека 6, а в холодной части ротора 2 - через дополнительный клапан 32 к отводящему патрубку 17 первого уплотнительного сектора 15. Воздухоподогреватель снабжен также двухступенчатыми уплотнителями 33, 34.

Установка работает следующим образом.

Продукты сгорания топлива, подаваемого в котел 1 через горелки 10, отводятся через газоход 5, дымоход 6, газовый отсек 4 воздухоподогревателя и дымосос 7 в атмосферу. Воздух для горения подается к горелкам 10 вентилятором 11 через воздушный отсек 8 воздухоподогревателя и воздуховод 9. Одновременно из дымохода 5 котла 1 дымососом 12 по линии 13 рециркуляции газов через клапан 25 по трубопроводу 24 подается в сборник 22 горячий дымовой газ рециркуляции, а от отводящего патрубка 17 по трубопроводу 26 через клапан 27 подается в сборник 22 охлажденный дымовой газ, где происходит смешивание упомянутых потоков газов, после чего смешанный газ из сборника 22 по трубопроводу 23 подается в горелки 10. Температура и количество подаваемого газа от сборника 22 в горелки 10 обеспечивается регулировкой клапанами 25, 27 и дымососом 12.

При сжигании сернистого топлива, дымососом 12 по линии 13 рециркуляции подается горячий дымовой газ через подводящий патрубок 14 в первый уплотнительный сектор 15 противотоком движению воздуха, а также по линии 13 рециркуляции через клапан 20, подводящий патрубок 19 во второй уплотнительный сектор 16, при этом клапаны 28, 30 закрыты. Из первого уплотнительного сектора 15 охлажденные газы рециркуляции сбрасываются через отводящий патрубок 17, клапан 18 в дымоход 6 перед дымососом 7, а из второго уплотнительного сектора 16 через отводящий патрубок 21 охлажденные газы подаются в воздуховод 9, откуда вместе с горячим дутьевым воздухом подаются в горелки 10, при этом газы рециркуляции вытесняют переносимый ротором 2 воздухоподогревателя воздух в воздуховод 9. Кроме того, по линии рециркуляции 13 часть горячего газа через клапан 31 подается во внутреннюю полость корпуса 3 воздухоподогревателя со стороны воздушного отсека 8, в горячую часть ротора 2 воздухоподогревателя. Часть охлажденного газа подается из отводящего патрубка 17 первого уплотнительного сектора 15, через клапан 32 во внутреннюю полость корпуса 3 воздухоподогревателя со стороны воздушного отсека 8 в холодную часть ротора 2.

При сжигании безсернистого топлива, например, природного газа, установка работает аналогично, но ко второму уплотнительному сектору 16 газ рециркуляции подается через клапаны 28, 30 и охладитель 29 и подводящий патрубок 19, при этом клапан 20 закрыт.

Подача дымового газа рециркуляции из сборника в горелки совместно регулируемым изменением его количества и температуры снижает агрессивность и концентрацию окислов азота в дымовых газах за счет организации стадийного сжигания топлив с различным содержанием серы и эффективного воздействия температуры воздействия температурного фактора на температуру ядра факела, что повышает надежность и экономичность работы установки.

Подвод охлажденного уплотняющего газа рециркуляции во второй уплотнительный сектор, при работе на безсернистом топливе прямотоком к нагреваемому воздуху, повышает экономичность работы установки за счет утилизации тепла части дымового газа в охладителе 29.

Подача уплотняющего газа рециркуляции от дымососа 12 рециркуляции и отработавшего газа от выходного патрубка 17 первого уплотнительного сектора 15 во внутреннюю полость корпуса 3 воздухоподогревателя, со стороны воздушного отсека 8, соответственно в горячую и холодную части ротора 2, исключает перетечку воздуха из воздушного отсека 8 и выравнивает деформацию ротора 2 воздухоподогревателя, системы его уплотнений, и, как следствие, всей установки в целом.

Работа установки улучшает экологические условия окружающей среды.

Установка может работать как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Использование: в котельных установках с котлами, снабженными регенеративными вращающимися воздухоподогревателями. Сущность изобретения: котельная установка содержит котел 1 с воздухонагревателем с ротором 2 и корпусом 3 через газовый отсек 4, газоход 5 котла 1, сообщенный дымоходом 6 с дымососом 7, а через воздушный отсек 8 воздуховодом 9 горелки 10 - с вентилятором 11, и дымосос 12 рециркуляции газов, через который газоход 6 подключен линией 13 рециркуляции со стороны отвода воздуха к подводящему патрубку 14 первого уплотнительного сектора 15, расположенного до второго уплотнительного сектора 16 - после воздушного отсека 8 по направлению вращения ротора 2, причем отводящий патрубок 17 сектора 15 и подводящий патрубок 19 снабжены соответственно клапанами 18, 20, первый из которых подключен к дымоходу 6 после воздухоподогревателя, а второй - к линии 13, отводящий патрубок 21 соединен с воздухоотводом 9, сборник 22 - с горелками 10 через трубопровод 23, через трубопровод 24 и клапан 25 - с линией 13, трубопровод 26 и клапан 27 - с патрубком 17 на выходе из сектора 15, патрубок 19 дополнительно подключен через клапаны 28, 30 и охладитель 29 к линии 13, которая через клапан 31 подключена к крпусу 3, подключенным через коапан 32 к патрубку 17 сектора 15. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Котельная установка, содержащая котел с воздухоподогревателем регенеративного вращающегося типа, включающим ротор и корпус, через газовый отсек которого газоход котла сообщен дымоходом, а через воздушный отсек воздуховодом горелки сообщены с вентилятором, и дымосос рециркуляции газов, через который газоход котла подключен линией рециркуляции газов со стороны отвода воздуха к подводящему патрубку первого уплотнительного сектора, расположенного до, а второго уплотнительного сектора после воздушного отсека по направлению вращения ротора воздухоподогревателя, причем отводящий патрубок первого уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к дымоходу после воздухоподогревателя, подводящий патрубок второго уплотнительного сектора снабжен клапаном, подключающим его к линии рециркуляции газов, а отводящий патрубок упомянутого сектора соединен с воздуховодом после воздухоподогревателя по ходу воздуха, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно сборник, соединенный трубопроводами с горелками, и клапаны, через один из которых выполнено подключение сборника к линии рециркуляции газов, через другой клапан к отводящему патрубку на выходе из первого уплотнительного сектора, а отводящий патрубок второго уплотнительного сектора дополнительно подключен через последовательно расположенные клапан, охладитель газа и клапан к линии рециркуляции газов. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя полость корпуса воздухоподогревателя в горячей части ротора со стороны воздушного отсека подключена через дополнительный клапан к линии рециркуляции газов, а в холодной части ротора через дополнительный клапан к отводящему патрубку первого уплотнительного сектора.