Котел кипящего слоя Советский патент 1988 года по МПК F23C10/18 

(21)4136561/24-06

(22)20.10.86

(46) 30.03.88. Бюл. № 12 (7) Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова (72) Ф.Е. Линецкая и B.C. Барболин

(53)662.939 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 911117, кл. F 28 С 3/06, 1980.

Патент Великобритании №212131.1, кл. F 23 С 11/02, рпублик. 1983.

(54)КОТЕЛ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

.(57) Изобретение относится к энергетике. Цель изобретения - повышение эффективности работы котла. Для этого сепарационный пучок труб 4 сформиро- i

- ван в виде трехгранной призю, обращенной смежными наклонными гранями к слою. Трубы 4 снабжены плавниками 7, расположенными относительно плавников соседних труб своих граней с образованием промежуточных зазоров 8 и перекрытием в свету промежутков между этими трубами 4. Сквозной проем 5 для слива уловленных частиц в слой образован зазором между плавниками 7 крайних труб 4 наклонных граней. Конвективная трубчатая поверхность 6 нагрева м.б. установлена параллельно рядам труб 4, образующим наклонные грани. Патрубок 2 ввода зоны установлен на уровне нижней зоны пучка труб 4. Газораспределительная решетка м.б. выполнена двухскатной. Газ из топки 1 через отверстия между Плавниками 7 будет подсасываться внутрь призмы сепарационного пучка труб 4, уменьшая разрежение. Это улучшает скольжение материала вдоль боковых стен призмы и через сквозной проем 5. 3 з.п, ф-лы, 1 ил.

с

S

(Л

:Ф- . ;ф -.-ф - - :ф; /;

.;:Ф;;..-;Ф,

10

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах с кипящим слоем.

Цель изобретения - повышение эф- фективности работы путем уменьшения механического н.едожога.

На- чертеже изображен котел кипящего слоя. .

Котел кипящего слоя содержит топку 1 с патрубком подачи топлива (не показан) и патрубком 2 вывода золы, газораспределительной решеткой 3, размещенный над кипящем слоем сепа- рационный пучок Труб 4, образующих по крайней мере один сквозной проем 5 для слива в слой уловленных частиц и установленных рядами, а также конвективную трубчатую поверхность 6 нагрева, расположенную над пучком па- раллельно по крайней мере двум рядам его труб 4. Сепарационный пучок труб 4 сформирован в виде трехгранной призмы, обращенной смежными наклон- Нз1ми гранями к слою, причем трубы 4 в последних снабженных плавниками 7, расположенными относительно плавников 7 соседних труб 4 своих граней с образованием промежуточных зазоров 8 и перекрытием в свету промежутков между этими трубами 4, а сквозной проем 5 для слива уловленных частиц в слой образован промежутком между плавниками 7 крайних нижних труб 4 наклонньпс граней. Кроме того, конвективная труб .чатая поверхность 6 нагрева может быть установлена параллельно рядам труб 4 пучка, образующим упомянутые наклонные грани, патрубок 2 вывода золы может быть установлен на уровне нижней зоны сепарационного пучка труб 4, а газораспределительная решетка 3 может быть выполнена двухскатной с уклоном скатов от периферии к центру. Уклон скатов выполнен под углом 1-2 . Промежуточные зазоры 8 определяются размером частиц топлива, составляющим обычно 1-10 мм. В кипящем слое установлены погруженные поверхности 9 нагрева, а вверху топка 1 переходит в газоход Ш.

Котел работает следующим образом.

При горении топлива в кипящем слое в надслоевое пространство топки 1 выбрасываются.частицы слоя: крупные и мелкие. Крупные частицы наиболее инерционные, и поэтому, не успевая вместе с газом обогнуть сепарационный пучок труб 4, ударяются о трубы 4 наклонных граней и отскакивают обратно в слой. Более мелкие частицы, обогнувшие вместе с газом пучок труб 4, поступают в зону между этим пучком труб 4 и конвективной поверхностью 6 нагрева. Здесь скорость газов падает по сравнению со скоростью в наиболее узком сечении между пучком труб 4 и стеной топки 1. Часть частиц, попадая в застойную зону, расположенную над пучком труб 4, выпадает из потока и осаждается внутри трехгранной призмы. Эта зона играет роль отстойной пылеосадительной камеры. (Деталь-

ная часть частиц вместе с газовым потоком поступает в пространство между трубами конвективной поверхности 6 нагрева. Так как и мелкие частицы более инерционны, чем газ, то они, не успевая вместе с газом обогнуть поверхность 6, ударяются о трубы этой поверхности 6, скатываются к центру топки 1 и собираются внутри трехгранной призмы. Целенаправленному отбиванию частиц в сторону призмы способствует наклон конвективной поверхности 6 в сторону центра топки 1. Далее очищенные от мелких частиц газы поступают в газоход 10. Наклонные грани призмы, выполненные из труб 4 с плав- никами 7, не позволяют частицам просыпаться через них, и поэтому части- ujji стекают к сквозному проему 5 и потоком ссыпаются в слой. Таким обра-

зом, Сепарационный пучок труб 4 играет роль бункера для сбора, золы. В центре кипящего слоя идет опускное движение материала и нет поднимающихся газовых пузырей, выбрасывающих частицы Это связано с тем, что газораспределительная решетка 3 выполнена с небольшим уклоном к центру. Таким образом, как в кипящем слое, так и в надслойном пространстве топки 1 существует направленная циркуляция мелкозернистого материала: по периферии топки 1 идет-подъемное движение, а в центре - опускное. Организованное движение потоков материала способствует наилучшей сепарации частиц в топке 1 и возврату их в слой. При переполнении слоя мелкозернистым материалом, вызванным многократной циркуляцией золы в топке 1, в нижней зоне сепарационного пучка труб 4 предусмотрен патрубок 2 вывода золы. Зола, поступающая, на слив,

охладилась внутри пучка труб 4 за счет теплообмена с трубами 4. Теплообмен здесь происходит за счет непосредственного контакта частиц с тру- бами 4, причем коэффициенты теплоотдачи в плотном гравитационно движущемся слое в 2-3 раза выше, чем при конвективном теплообмене в топке 1 и газоходе 10. С наружной стороны боко вые грани призмы получают тепло от ударяющихся о них частиц и от газа за счет конвекции. Надежному сползанию мелкозернистого материала к проему 5 способствует наличие зазора 8 между плавниками 7 труб 4, через который подсасываются газы из топки 1 внутрь призмы. Это происходит по следующей причине. Вместе с охлаждением мелкозернистого материала, находящегося в межтрубном пространстве призмы, охлаждается и газ, запол- няиядий свободное пространство между частицами. При этом объем газа, нахо дящегося между частицами, находится под разрежением ,в результате снижения температуры. В нижней части пучка труб 4, где температура газа наименьшая, будет наибольшее разрежение а это будет препятствовать стоку мелкозернистого материала в топку 1, где давление выше. Поэтому через отверстия между плавниками 7 газ из топки 1 будет подсасываться внутрь призмы и разрежение уменьшится, что улучшит скольжение материала вдоль боковых стен призмы и через сквозной проем 5.

Формула изобретения рщийся тем, что газораспредели1. Котел кипящего слоя, содержащий топку с патрубками подачи топли5 0

5

0

5

ва и вывода золы, газораспределительной решеткой, размещенный над кипящем слоем сепарационный пучок труб, образующих по крайней мере один сквозной проем для слива в слой уловленных частиц и установленных рядами, а также конвективную трубчатую поверхность нагрева, расположенную над пучком параллельно по крайней мере двум рядам его труб, отличающийся тем, то, с целью повышения эффективности работы путем уменьшения механического недоже-, га, сепарационный пучок труб сформирован в виде трехгранной призмы, обращенной смежными наклонными гранями к слою, пр1гчем трубы в последних снабжены плавниками, расположенными относительно плавников соседних труб своих граней с образованием промежуточных зазоров и перекрытием в свету промежутков между этими трубами, а сквозной проем для слива уловленных частиц в слой образован промежутком между плавниками крайних нижних труб наклонных граней.

.сепарационного пучка труб.

4.Котел по п. 1,отличающийся тем, что газораспределительная решетка выполнена двухскатной с уклоном скатов от периферии к центру.