КОТЕЛ НА ПОРОШКОВОМ ТОПЛИВЕ С РЕГЕНЕРАТИВНЫМ НАГРЕВАТЕЛЕМ РОТОРНОГО ТИПА Российский патент 2017 года по МПК F22B31/08 F23L15/02 B01D53/56 B01D53/86 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области теплообмена, и более конкретно - к котлам на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Роторные воздухоподогреватели широко используются для теплообмена с выходящими котловыми газами на электростанциях и их рабочие характеристики непосредственно влияют на термоэффективность котла. В стандартных роторных воздухоподогревателях обычно используется металл в качестве теплообменной среды, а рециклируется только тепло дымовых газов или дымов температурой ниже 500°C. Предварительно нагревая топочный воздух, тепло дымовых газов может возвращаться обратно в печь, тем самым соответственно улучшая условия горения и увеличивая тепловой КПД котла.

Когда дымовой газ требуется денитрировать, в известном уровне техники обычно применяется метод SCR (Selective Catalyst Reduction), т.е. селективной каталитической нейтрализации. При таком методе чаще всего требуется установка устройства денитрации на выходе из котла. Устройство денитрации может быть установлено до или после пылеулавливающего устройства. Однако стандартный способ денитрации может иметь следующие недостатки:

1. Устройство денитрации может занимать сравнительно большое место для существующих котлов, у которых в концевой части имеется дефицит пространства;

2. Если устройство денитрации устанавливается до пылеулавливающего устройства, дымовой газ может содержать слишком много пыли, что отрицательно влияет на качество катализаторов и иногда даже может привести к полному засорению и закупорке и т.п.;

3. Если устройство денитрации устанавливается после пылеулавливающего устройства, то производительность катализаторов может ухудшаться из-за понижения температуры дымовых газов, что приводит к снижению эффективности денитрирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В вариантах осуществления настоящего изобретения сделана попытка решить в какой-то степени по крайней мере одну из проблем, существующих в известном уровне техники. Соответственно, в настоящем изобретении предлагается котел на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа, который способен эффективно осуществлять денитрирование.

Предлагается котел на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа, включающий: печь; регенеративный нагреватель роторного типа, включающий: главный корпус теплообменника; устройство привода для придания вращения главному корпусу теплообменника вокруг своей центральной оси; разделительный элемент, установленный в главном корпусе теплообменника вдоль центральной оси для разделения главного корпуса теплообменника как минимум на одну пару принимающих камер, причем каждая пара принимающих камер располагается диаметрально противоположно по отношению к центральной оси; теплоноситель, принимаемый в принимающих камерах, соответственно, который изготавливают из неметаллического твердого материала, причем теплоноситель снабжается слоем катализатора денитрирования; газопровод дымового газа, впускное устройство которого соединено с верхней частью печи, а выпускное устройство соединено с регенеративным нагревателем роторного типа так, чтобы дымовой газ в печи можно было завести как минимум в одну из принимающих камер спаренных приемных камер; и воздуховод для подачи воздуха в другую принимающую камеру спаренных принимающих камер, чтобы теплоноситель, находящийся в ней, обменивался теплом с воздухом.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, когда теплоноситель, изготовленный из неметаллического твердого материала, вращают, дымовой газ с высокой температурой может нагревать теплоноситель, так что температура теплоносителя быстро поднимается, и слой катализатора денитрирования в теплоносителе денитрирует дымовой газ с высокой температурой, тем самым снижая эмиссию NOx котла на порошковом твердом топливе.

Кроме этого, котел на порошковом твердом топливе, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, может дополнительно иметь следующие признаки:

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения порошковое твердое топливо может быть угольной пылью, а угольная пыль может получаться из как минимум одного из следующих: антрацитовый уголь или тощий уголь.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения ширмовый пароперегреватель, пароперегреватель с обернутыми стенками и еще один пароперегреватель могут быть установлены друг за другом, начиная от входа в газоход дымового газа до выхода из него. Таким образом, посредством пароперегревателей, КПД рециклирования тепла во всей паросиловой установке может быть эффективно увеличена.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения вблизи выхода из газохода дымового газа в нем может быть установлен угольный экономайзер. Таким образом, при помощи установки угольного экономайзера тепло может быть эффективно абсорбировано для снижения температуры выходящего газа и соответствующей экономии энергии.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения скорость дымового газа может корректироваться при поступлении из дымохода горячего воздуха в регенеративный нагреватель роторного типа. Таким образом, температура воздуха, который подлежит предварительному нагреву, может быть эффективно повышена.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения теплоноситель может быть изготовлен из SiC или фарфора с шарикообразной, чешуйчатой или пористой структурой. Таким образом, регенеративный нагреватель роторного типа может быть устойчив к высоким температурам, коррозии и абразии.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения дымовой газ может иметь температуру 50-80°C после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения воздух обогащается кислородом и нагревается до 300-650°C после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа. Таким образом, растущая температура воздуха является высокой.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения регенеративный нагреватель роторного типа может также включать устройство удаления жидкого конденсата, располагаемое под главным корпусом теплообменника с целью удаления конденсата, генерируемого в ходе теплообмена.

Также теплоноситель может включать верхний слой теплоносителя, содержащий слой катализатора денитрирования, и нижний слой теплоносителя, сопряженный с верхним слоем теплоносителя. Так как верхний слой имеет более высокую температуру, эффективность денитрирования соответственно увеличивается.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения теплоноситель может подаваться с катализатором (подавления) NOx.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения частицы порошкового твердого топлива имеют диаметр в диапазоне от 50 до 500 мкм.

Дополнительные аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения будут приведены частью в нижеследующих описаниях, частью станут очевидными из нижеследующих описаний или могут быть изучены в процессе практической реализации вариантов осуществления настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Упомянутые и другие аспекты и преимущества различных вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными и более понятными из нижеследующих описаний, включая ссылки на чертежи, где:

Фиг. 1 является схематическим изображением котла на порошковом твердом топливе согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является видом сверху регенеративного нагревателя роторного типа в котле на порошковом твердом топливе согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании будут даны отсылки к подробным вариантам осуществления изобретения. Варианты осуществления, описанные в настоящем документе со ссылкой на чертежи, являются поясняющими, иллюстративными и используются для общего понимания настоящего изобретения. Варианты осуществления не должны толковаться как ограничивающие настоящее изобретение. Одинаковые или подобные элементы и элементы с одинаковыми или подобными функциями обозначаются подобными номерами позиций в течение всего описания.

В описании изобретения, если не указано иное, относительные термины, такие как «центральный», «продольный, «наверх», «вниз», «спереди», «сзади», «слева», «справа», «вертикальный», «горизонтальный», «верх», «низ», «внутренний», «внешний», «осевой» и «радиальный» должны толковаться, как относящиеся к ориентации, которая описывается в данном конкретном случае, или как показано на обсуждаемых чертежах. Эти относительные термины используются только для удобства описания и не требуют, чтобы настоящее изобретение было сконструировано или работало с определенной ориентацией. Кроме этого, такие термины, как «первый» и «второй» используются здесь для целей описания, и в намерение авторов не входит указание или предположение относительной важности или значения, или же определенная нумерация описываемых технических признаков. Таким образом, признак, определяемый как «первый» или «второй», может включать одну или несколько таких характеристик. В описании настоящего изобретения, «несколько» означает два или более двух, если не указано иное.

Следует иметь ввиду, что в описании настоящего изобретения, если не указано иное, термины «установленный», «соединенный» и «сочлененный», а также их варианты и вариации используются в широком смысле и включают механические и электрические установки, соединения и сочленения, также внутренние установки, соединения и сочленения двух компонентов, а также прямые и непрямые установки, соединения и сочленения, которые могут быть поняты специалистом в данной области техники согласно подробному варианту осуществления настоящего изобретения.

Ниже описан котел на порошковом твердом топливе (система 100) согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг. 1, котел на порошковом твердом топливе 1 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения может включать регенеративный нагреватель роторного типа 2, газопровод дымового газа 3 и воздуховод 4. В нижеследующем описании угольная пыль может использоваться в качестве примера порошкового твердого топлива для целей иллюстрации. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Любое порошкообразное твердое топливо может быть использовано в котле для реализации настоящей концепции, например пережженный органический материал. Как вариант, диаметр (частиц) топлива может быть в диапазоне 50-500 мкм. Таким образом, угольная пыль, упоминаемая далее, используется только для примера и иллюстративных целей и не означает какого-либо ограничения предмета настоящего изобретения.

Регенеративный нагреватель роторного типа 2 может осуществлять теплообмен между горячим дымовым газом и воздухом, подлежащим предварительному нагреву, с тем, чтобы воздух, подлежащий предварительному нагреву, мог быть нагрет до определенного уровня. Регенеративный нагреватель роторного типа 2 может включать главный корпус теплообменника 21, разделительный элемент 22 и теплоноситель 23, как показано на Фиг. 1 и 2. Устройство привода может использоваться для приведения главного корпуса теплообменника 21 в движение вокруг центральной оси 24 главного корпуса теплообменника 21. Разделительный элемент 22 может быть предусмотрен в главном корпусе теплообменника 21 вдоль направления центральной оси 24, с целью разделения главного корпуса теплообменника 21 на как минимум одну пару принимающих камер 25, причем каждая пара принимающих камер 25 расположена диаметрально противоположно по отношению к центральной оси 24. Теплоноситель 23 принимается или находится в принимающих камерах 25 и теплоноситель 23 может быть изготовлен из неметаллического твердого материала. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения теплоноситель 23 может дополнительно содержать катализатор (подавления) NOx с тем, чтобы уменьшить содержание NOx, и ввиду того, что теплоноситель содержит катализатор (подавления) NOx, отдельное устройство по удалению NOx на выходе отработанного дымового газа можно не применять, тем самым повышая эффективность всей системы с соответствующим снижением затрат.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения главный корпус теплообменника 21 может быть в форме полого цилиндрического тела, а разделительный элемент 22 может быть практически в форме пластины. Разделительный элемент 22 может простираться вдоль центральной оси главного корпуса теплообменника 21 с целью разделения главного корпуса теплообменника 21 на пару принимающих камер, а теплоноситель, который может изготавливаться из неметаллического твердого материала, может быть загружен в эти две принимающие камеры. Также, теплоноситель может быть оснащен слоем катализатора денитрирования. Дымовой газ и воздух, подлежащий предварительному нагреву, могут подаваться в эти две принимающие камеры, соответственно. Главный корпус теплообменника 21 при этом приводится во вращение устройством привода (не показано). Дымовой газ может обмениваться теплом с теплоносителем в принимающей камере, причем теплоноситель поглощает тепло дымового газа, в то время как дымовой газ денитрируется с тем, чтобы эмиссия NOx из котла на порошковом твердом топливе уменьшалась. Воздух, подлежащий предварительному нагреву, может обмениваться теплом с теплоносителем в другой принимающей камере с тем, чтобы температура воздуха, подлежащего предварительному нагреву, соответственно повышалась.

Конечно, настоящее изобретение этим не ограничивается. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения разделительный элемент 22 может делить главный корпус теплообменника 21 на две, три или более пар.

В ранее известной системе теплообмена выходная температура дымового газа после прохождения через газовый теплообменник не могла опускаться до или ниже 130°C, потому что это могло привести к выделению серной кислоты и тем самым к коррозии теплообменника, изготовленного из металла. Однако в регенеративном нагревателе роторного типа 2 по настоящему изобретению, особенно для горячих дымовых газов, содержащих серу, теплоноситель выполняется из неметаллического твердого материала, такого как SiC или фарфор и т.п., поэтому можно не принимать во внимание точку конденсации серы (130°C) для учета возможности коррозии, и, соответственно, выходную температуру горячего дымового газа можно опускать ниже точки конденсации серы, способствуя, таким образом, максимальному теплообмену.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения выходная температура горячего дымового газа в газовом теплообменнике может быть ниже 130°C. Более того, выходная температура горячего дымового газа в газовом теплообменнике может быть ниже 70°C, что почти невозможно в стандартном теплообменнике. В дополнение к этому, когда выходная температура опускается ниже точки конденсации, водяной пар может быть выделен в виде воды в жидкой форме, при этом может высвобождаться скрытая теплота, с учетом того, что поглощаемая теплота в 3 раза больше при переходе от воды в форме жидкости с температурой 100°C к газообразной фазе воды с температурой 100°C, чем при нагревании воды в жидкой фазе от 0°C до 100°C. Так как теплоноситель изготавливается из неметаллического твердого материала, теплоноситель в принимающей камере может быть очищен для дальнейшего использования после того, как на нем образуется определенное отложение серы, в результате чего можно уменьшить затраты на замену деталей.

В процессе теплообмена дымового газа при сжигании угля общая эффективность может быть увеличена на 0,5% на каждые 10°C снижения температуры на выходе дымового газа и высвобождаемая скрытая теплота увеличивает эффективность котла приблизительно на 1,5%. Согласно методу расчета, широко используемому в данной области техники, при помощи использования регенеративного нагревателя роторного типа холодный воздух нагревается до горячего состояния для облегчения сжигания (топлива), температура выходящего дымового газа может быть снижена до 50-80°C, остаточное тепло топлива может быть эффективно использовано, а эффективность (КПД) котла можно увеличить на 3 и более процентов. Кроме этого, может быть расширен диапазон пригодных к использованию сортов угля в котле на порошковом твердом топливе, например качество угля можно снизить с целью дальнейшего снижения производственных издержек.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения котел на порошковом твердом топливе 1 может иметь признак наличия печи 11. Входное устройство газопровода дымового газа 3 может соединяться с верхней частью печи 11, а выходное устройство газопровода дымового газа 3 может соединяться с регенеративным нагревателем роторного типа 2 таким образом, что дымовой газ печи 11 может вводиться в одну принимающую камеру спаренных принимающих камер для осуществления теплообмена с теплоносителем, находящимся в соответствующих принимающих камерах. Воздуховод 4 может подавать воздух в другую принимающую камеру спаренных принимающих камер, чтобы теплоноситель, находящийся в нем, мог осуществлять теплообмен с воздухом, соответственно. Как показано на Фиг. 1, воздух после теплообмена подается в печь в противоположном направлении к дымовому газу. Дымовой газ может выводиться после осуществления теплообмена в регенеративном нагревателе роторного типа 2.

Ниже, только для целей иллюстрации, главный корпус теплообменника 21 вращают в направлении против часовой стрелки, дымовой газ подается в главный корпус теплообменника 21 с правой стороны центральной оси, а воздух, подлежащий предварительному нагреву, подается в главный корпус теплообменника 21 с левой стороны центральной оси.

Как показано на Фиг. 1, котел на порошковом твердом топливе 1 оборудован печью 11 для приема угольного порошка или угольной пыли, причем один конец газопровода дымового газа 3 соединен с печью 11, а другой его конец соединен с регенеративным нагревателем роторного типа 2 для подачи дымового газа, генерируемого в печи 11, в первую принимающую камеру 211 регенеративного нагревателя роторного типа 2, то есть правую сторону регенеративного нагревателя роторного типа 2, как показано на Фиг. 1. Во вторую принимающую камеру 212 регенеративного нагревателя роторного типа 2, то есть левую сторону регенеративного нагревателя роторного типа 2, как показано на Фиг. 1, подается воздух, подлежащий предварительному нагреву. Когда главный корпус теплообменника 21 не вращается, дымовой газ обменивается теплом с теплоносителем, находящимся в первой принимающей камере 211, для увеличения температуры теплоносителя. После того как теплоноситель абсорбирует тепло, главный корпус теплообменника 21 вращают в направлении против часовой стрелки, причем первая принимающая камера 211 поворачивается влево от центральной оси, а вторая принимающая камера 212 вращается вправо от центральной оси. Теплоноситель в первой принимающей камере 211, которая вращается влево, осуществляет теплообмен с воздухом, подлежащим предварительному нагреву, для повышения температуры воздуха, тогда как дымовой газ осуществляет теплообмен с теплоносителем, находящимся во второй принимающей камере 212, вращающейся вправо.

Главный корпус теплообменника 21 далее вращается в направлении против часовой стрелки, причем первая принимающая камера 211 поворачивается обратно в правую сторону от центральной оси, а вторая принимающая камера 212 поворачивается обратно в левую сторону от центральной оси, теплоноситель во второй принимающей камере 212, вращаемой обратно в левую сторону, осуществляет теплообмен с воздухом, подлежащим предварительному нагреву, и дымовой газ осуществляет теплообмен с теплоносителем в первой принимающей камере 211, вращаемой обратно в правую сторону, и процесс повторяется до завершения нагрева воздуха, подлежащего предварительному нагреву.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения после того как воздух, подлежащий предварительному нагреву, разогрет до определенной температуры, он может подаваться в печь 11 из нижней части котла на порошковом твердом топливе 1, чтобы в печи 11 могло происходить окислительное горение с использованием угольного порошка.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения пыль может получаться из как минимум одного из следующих: антрацитовый уголь или тощий уголь.

После теплообмена с предварительно нагретым воздухом дымовой газ может сбрасываться через газоход 101.

Согласно (конструкции) котла на порошковом твердом топливе 1 по настоящему изобретению температура горячего дымового газа может быть существенно снижена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа 2, а температура теплоносителя может быть увеличена больше, чем в известном уровне техники, причем соответственно может быть увеличена эффективность денитрирования. Таким образом, дымовой газ можно денитрировать для уменьшения эмиссии NOx в котле на порошковом твердом топливе.

Как вариант, от входа в газопровод дымового газа 3 до выхода из газопровода дымового газа 3 могут быть установлены друг за другом ширмовый пароперегреватель 6, пароперегреватель с обернутыми стенками 7 и еще один пароперегреватель. Как показано на Фиг. 1, ширмовый пароперегреватель 6, пароперегреватель с обернутыми стенками 7 и дополнительный пароперегреватель 8 могут быть установлены вблизи входа в газопровод дымового газа 3 и отделены друг от друга в направлении слева направо, а также пароперегреватель может быть установлен вблизи выхода из газопровода дымового газа 3. Таким образом, при помощи пароперегревателей можно существенно улучшить термоэффективность рециклирования всей паросиловой установки.

Дополнительно можно установить угольный экономайзер 9 в газопроводе дымового газа 3 поблизости от выхода из газопровода дымового газа 3. Как показано на Фиг. 1, угольный экономайзер 9 может быть установлен под пароперегревателем 8 на некотором расстоянии между ними по вертикали. Таким образом, при помощи угольного экономайзера 9 тепло дымового газа может быть эффективно абсорбировано и температура дымового газа может быть соответственно понижена с эффектом в виде экономии топлива.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения скорость дымового газа при поступлении из газопровода дымового газа 3 в регенеративный нагреватель роторного типа 2 может корректироваться. Таким образом, температура воздуха, подлежащего предварительному нагреву, может быть эффективно увеличена.

Как вариант, теплоноситель может быть изготовлен из SiC или фарфора и может иметь шарикообразную, чешуйчатую или пористую структуру. Таким образом, регенеративный нагреватель роторного типа может быть устойчив к высоким температурам, коррозии и абразии.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения регенеративный нагреватель роторного типа может также включать устройство удаления жидкого конденсата 10, устанавливаемое под главным корпусом теплообменника 21 с целью удаления жидкого конденсата, генерируемого во время теплообмена, например водяного конденсата с содержанием кислоты и т.п.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения дымовой газ может иметь температуру 50-80°C после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа 2. В настоящее время пар в дымовом газе может быть выделен, после чего он вступает в реакцию с серным ангидридом и образует водный конденсат с содержанием кислоты, а 30% серы в газе можно удалить при помощи устройства удаления жидкого конденсата, так чтобы сера могла соответственно предварительно денитрироваться, что очень значительно снижает стоимость последующей денитрации дымового газа. Кроме этого, часть скрытой теплоты дымового газа может быть рециклирована с соответствующим увеличением термоэффективности котла.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения воздух обогащается кислородом и может быть нагрет до 300-650°C после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа 2. Таким образом, имеет место сравнительно большое повышение температуры воздуха, подлежащего предварительному нагреву.

Кроме этого, для облегчения производства, теплоноситель может быть оснащен верхним слоем теплоносителя и нижним слоем теплоносителя (не показано). Верхний слой теплоносителя может быть оснащен слоем катализатора денитрирования. Нижний слой теплоносителя может быть соединен с верхним слоем теплоносителя при помощи, например, сварки, болтового или винтового соединения и т.п., а размер верхнего слоя теплоносителя может быть определен конкретными требованиями местной модели установки.

Ссылки на протяжении настоящего описания изобретения на «вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «один вариант осуществления», «другой пример», «пример», «конкретный пример» или «некоторые примеры» означают, что тот или иной конкретный признак, структура, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления или примером, включены как минимум в один вариант осуществления или пример настоящего изобретения. Таким образом, появление таких фраз, как «в некоторых вариантах осуществления», «в одном варианте осуществления», «в одном из вариантов осуществления», «в другом примере», «в одном из примеров», «в конкретном примере» или «в некоторых примерах» в тех или иных местах настоящего описания изобретения, не обязательно означает ссылки на один и тот же вариант осуществления или пример настоящего изобретения. Кроме того, конкретные признаки, структуры, материалы или характеристики могут комбинироваться любым подходящим способом в одном или нескольких вариантах осуществления или примерах.

Хотя были продемонстрированы и описаны поясняющие варианты осуществления, специалисту будет понятно, что вышеописанные варианты осуществления не могут толковаться как ограничивающие настоящее изобретение и в разные варианты осуществления могут вноситься изменения, модификации и корректировки без отклонения от духа, принципов и объема притязаний настоящего изобретения.

Изобретение относится к котлам на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа. Котел на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа включает печь; регенеративный нагреватель роторного типа, который содержит главный корпус теплообменника; устройство привода; разделительный элемент, установленный в главном корпусе теплообменника вдоль центральной оси, разделяющий главный корпус теплообменника как минимум на одну пару принимающих камер, причем каждая пара принимающих камер расположена диаметрально противоположно по отношению к центральной оси; теплоноситель, принимаемый в принимающих камерах, соответственно, изготавливаемый из неметаллического твердого материала, причем теплоноситель оснащен слоем катализатора денитрирования; причем дымовой газ имеет температуру 50-80°С после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа; газопровод дымового газа со входом, соединенным с верхней частью печи, и выходом, соединенным с регенеративным нагревателем роторного типа; воздуховод для подачи воздуха в другую принимающую камеру спаренных принимающих камер. Изобретение направлено на повышение КПД котла. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Котел на порошковом твердом топливе с регенеративным нагревателем роторного типа, включающий:

печь;

регенеративный нагреватель роторного типа, включающий:

главный корпус теплообменника;

устройство привода для придания вращения главному корпусу теплообменника вокруг своей центральной оси;

разделительный элемент, установленный в главном корпусе теплообменника вдоль центральной оси, разделяющий главный корпус теплообменника как минимум на одну пару принимающих камер, причем каждая пара принимающих камер расположена диаметрально противоположно по отношению к центральной оси;

теплоноситель, принимаемый в принимающих камерах, соответственно, изготавливаемый из неметаллического твердого материала, причем теплоноситель оснащен слоем катализатора денитрирования;

причем дымовой газ имеет температуру 50-80°С после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа;

газопровод дымового газа со входом, соединенным с верхней частью печи, и выходом, соединенным с регенеративным нагревателем роторного типа, для того, чтобы дымовой газ в печи подавался как минимум в одну принимающую камеру спаренных принимающих камер и осуществлял теплообмен с теплоносителем, находящимся в ней;

воздуховод для подачи воздуха в другую принимающую камеру спаренных принимающих камер, для того чтобы теплоноситель, находящийся в ней, обменивался теплом с воздухом.

2. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем порошковое твердое топливо представляет собой угольный порошок, и такой угольный порошок получают из как минимум одного из следующих: антрацитовый уголь или тощий уголь.

3. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, дополнительно содержащий ширмовый пароперегреватель, пароперегреватель с обернутыми стенками и еще один пароперегреватель, которые устанавливаются друг за другом от входа в газопровод дымового газа к выходу из газопровода дымового газа.

4. Котел на порошковом твердом топливе по п. 3, причем вблизи выхода из газопровода дымового газа установлен угольный экономайзер.

5. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем скорость дымового газа может корректироваться при поступлении дымового газа из дымохода в регенеративный нагреватель роторного типа.

6. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем теплоноситель изготовлен из SiC или фарфора с шарикообразной, чешуйчатой или пористой структурой.

7. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем воздух обогащается кислородом и нагревается до 300-650°С после теплообмена при помощи регенеративного нагревателя роторного типа.

8. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем регенеративный нагреватель роторного типа дополнительно включает:

устройство удаления жидкого конденсата под главным корпусом теплообменника для удаления жидкого конденсата, генерируемого при теплообмене.

9. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем теплоноситель включает:

верхний слой теплоносителя со слоем катализатора денитрирования; и

нижний слой теплоносителя, сопряженный с верхним слоем теплоносителя.

10. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем теплоноситель подается с катализатором подавления NOx.

11. Котел на порошковом твердом топливе по п. 1, причем частицы порошкового твердого топлива имеют диаметр в диапазоне 50-500 мкм.