Топка с кипящим слоем Советский патент 1987 года по МПК F23C10/18 

Изобретение относится к тепло ntep- гетикй и может быть нспользоплио при сжигании толлив в кипящем слое в котлах и R других областях техники для аппаратов с кипящим слоем.

Целью изобретения является повышение экономичности путем уменьшения металлоемкости.

На фиг. 1 изображена топка с кипящим слоем, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, вариант с двухсветным экраном, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Топка с кипящим слоем 1 содержит экранированную камеру 2 сгорания с газораспределительным устройством 3, выполненным по крайней мере из одной секции, а также погруженным в слой 1 пучком скрещивающихся пар теплооб- менных труб 4, установленных одна под другой, подключенных каждая одним концом к боковым коллекторам 5, причем другой конец каждой теплооб- менной трубы 4 выполнен отогнутым вверх и выведен из слоя 1 для образования с другими соответствующими концами вертикальных боковых экранов 6, верхние концы труб 4 в каждой паре в зоне границы слоя 1 имеют дополнительный пространственный гиб 7 для выполнения экранов 6 однорядными.

Кроме того, каждая пара пучка теплообменных труб 4 может быть снабжена дополнительной трубой 8, размещенной над основными, причем все дополнительные трубы 8 подключены к коллектором 5 и в центральной зоне камеры 2 сгорания выполнены с отогнутыми вверх участками, образующими однорядный вертикальный двухсветный экран 9, размещенный параллельно боковым экранам 6 камеры 2.

Топка также содержит устройство 10 подачи топлива, устройство 11 удаления золы, нижние трубы 4 пар на участках от коллектора 5 до центральной зоны камеры 2 могут иметь шипы 12 (или приваренные ребра).

Боковые экраны 6 могут быть выполнены сварными, т.е. между трубами 4 экрана 6 могут ввариваться про- ставки (не показаны) для образования мембранной газоплотной панели.Двухсветный экран 9 может быть выполнен газоплотным с приваренными простав- ками (не показаны) между трубами 8 экрана 9. В этом случае надслоевое пространство камеры 2 сгорания делит

5

0

ся на две сскцяи, Б соответствии с чем газораспределительное устройство 3 разделено перегородкой 13 на две секции, что позволяет расширить диапазон регулирования мощности путем включения отдельных секций в работу.

Топка с кипящим слоем работает следующим образом.

Через устройство 10 подачи топли- . ва загружается инертный материал (например, шамот, зола, песок) до уровня, определяемого расчетным путем, при котором в ожиженном состоянии наклонные трубы 4 погружены в кипящий слой 1. В коллекторы 5 подают нагреваемую среду (например, воду).Воздух, нагретый от постороннего источника (например, путем подмеса горячих газов от специальной растопочной камеры) , подают вентилятором (не показан ) в газораспределительное устройство 3. Воздух под напором вентиля- , тора приводит во взвешенное состояние (псевдоожижение) материал слоя 1 и одновременно нагревает его.Когда материал слоя 1 разогрет до температуры воспламенения топлива (на- . пример, угля), через устройство 10 начинают его подачу. Топливо воспламеняется, растопочное устройство отключается и воздух может подаваться в топку холодный. Процесс горения топлива в кипящем слое 1 протекает при одновременной отдаче тепла погруженным в него поверхностям нагрева (трубы 4), по которым циркулирует нагреваемая среда - вода, пароводяная смесь, пар.

Количество труб 4, их суммарная поверхности, выбирается так, чтобы температура кипящего слоя 1 при горении топлива установилась 850-950 С. При снижении нагрузки температура слоя 1 падает до 750-800 С.

Наклонные трубы 4 обеспечивают надежную естественную циркуляцию пароводяной смеси.

5

0

Вода при температуре, близкой к кипению, поступает в коллекторы 5, в наклонных трубах 4 при нагревании в кипящем слое 1 образуется пар,пароводяная смесь поднимается по трубам экранов 6 в специальную емкость (не показана), где смесь сепарируется - пар отделяется от воды и идет потребителю, а вода из этой емкости

3

с добавлением свежей поступает в колекторы 5.

Компоновка труб 4 обеспечивает наиболее компактное их размещение, более равномерное их распределение по слою 1 и образование газо.плотных экранов 6 с обеих сторон топки трубами 4, выходящими из слоя 1. При установке третьего дополнительного ряда труб 8 этими трубами 4 в зоне над слоем 1 может быть образован разделительный двухсветный экран 9. При помощи последнего и разделительной перегородки 13 в газораспределительном устройстве 9 можно делить топку на независимо работающие секции для расширения диапазона регулирования топки путем отключения и включения отдельных секций.

Формула изобретения

1. Топка с кипящим слоем, содержащая экранированную камеру сгорания с газораспределительным устройством, выполненным по крайней мере, из одной секции, а также погруженным в слой пучком скрещивающихся пар

144

теплообменных труб, установленных одна под другой, подключенных каждая одним Концом к боковым коллекторам, причем другой конец каткдой теплообменной трубы выполнен отогнутым вверх и выведен из слоя для образования с другими соответствующими концами вертикальных боковых экранов, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем уменьшения металлоемкости, верхние концы труб в каждой паре в зоне границы слоя выполнены с дополнительным пространственным гибом для выполнения экранов однорядными.

2. Топка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая пара пучка теплообменных труб снабжена дополнительной трубой,размещенной над основными, причем все дополнительные трубы подключены к упомянутым коллекторам и в центральной зоне камеры сгорания вьшолнены с отогнутыми вверх участками, образующими однорядный вертикальньй двухсветный экран, размещенный параллельно боковым экранам камеры.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании топлив. в котлах.Изобретение позволяет повысить экономичность путем уменьшения металлоемкости. В слой погружен пучок скрещивающихся пар теплообменных труб (ТТ) 4, установленных одна под другой, подключенных каждая одним концом к боковым коллекторам 5. Другой конец каждой ТТ 4 выполнен отогнутым вверх и выведен из слоя для образования с другими соответствуюпщми концами вертикальных боковых экранов 6.Верхние концы ТТ 4 в каждой паре в зоне границы слоя имеют дополнительный пространственный гиб 7 для выполнения экранов 6 однорядными. Каждая пара пучка ТТ 4 может быть снабжена дополнительной трубой, размещенной над ТТ4. Все дополнительные трубы подключены к коллекторам 5 и в центральной зоне камеры 2 выполнены с отогнутыми вверх участками, образующими однорядный вертикальный двухсветньй экран, размещенный параллельно экранам 6 камеры 2. Процесс горения топлива в кипящем слое протекает при одновременной отдаче тепла погруженным в него поверхностям нагрева ТТ 4, по которым циркулирует нагреваемая среда. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л А-А оо ю 00 4ii.

//

Фи2.1

2

fZ