Котел Советский патент 1992 года по МПК F22B37/56 

Изобретение относится к теплоэнергетике, предназначено для использования преимущественно в паровых котлах для сжигания низкореакционных топлив и направлено на повышение эффективности работы таких котлов.

Обычные котельные агрегаты содержат топку, подключенную к поворотной камере с размещенными в последней ширмами и примыкающую к поворотной камере опускную шахту с размещенным в ней воздухоподогревателем.

Сжигание в топках таких котельных агрегатов низкореакционных топлив, например угля марки AT, вызывает необходимость подсветки топки мазутом.

Доля мазута достигает 50% по теплу и при этом не позволяет избежать недожога топлива, составляющего до 10%, что ведет к появлению отложений и зашлаковыванию поверхностей нагрева и в поворотной камере, и в опускной шахте.

Одним из известных путей,ликвидации этого недостатка является повышение нагрева дутьевого воздуха. Однако известные воздухоподогреватели, обеспечивающие повышенный нагрев воздуха, не в состоянии поднять его температуру до необходимых значений в связи с существенным ограничением температуры газов на входе в воздухоподогреватель или относительно невысокой температурой греющего пара.

Наиболее близким к предлагаемому является котел, содержащий топку, снабженную в верхней части коллекторным узлом с перфорированными стенками для подвода охлаждающего агента и подключенную к поворотной камере с размещенными в последней ширмами, в котором коллекторный узел выполнен в виде системы труб, равно- ; мерно распределенных по сечению топки и имеющих в поперечном сечении форму -чечевицы с расположением последней боль- шим размером в направлении движения газов.

В этом котле трубы коллекторного узла подключены к коробу, в который выполнен подвод избыточного воздуха от воздухоподогревателя, а основной поток нагретого воздуха подведен к горелкам. Вывод избыточного воздуха через перфорацию труб коллекторного узла способствует равномерному охлаждению потока дымовых газов, проходящих между трубами по всему сечению газохода топки, что снижает шлакование ширм.

Однако недостаточный нагрев дутьевого воздуха не обеспечивает полное сжигание топлива и не исключает связанные с

этим недостатки котельного агрегата - появление отложений.

Целью изобретения является повышение полноты сгорания топлива путем повышения температуры подогрева воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в котле, содержащем газоход и коллекторный узел, первый из которых выполнен в виде поворотной камеры, входным участком

подключенный к топке с горелками, а выходным - к конвективной шахте с воздухоподогревателем, причем коллекторный узел выполнен в виде размещенных в газоходе перфорированных труб, а последний и горелки подключены к упомянутому воздухоподогревателю, горелки к воздухоподогревателю подключены через полости перфорированных труб коллекторного узла. В котле перфорированные трубы коллекторного узла размещены в выходном участке поворотной камеры.

На фиг.1 изображен котел, общий вид, продольный разрез (вариант размещения коллекторного узла перед поворотной камерой); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (рациональная форма сечения труб коллекторного узла,.их расположение и расположение отверстий в трубах для вывода избыточного воздуха); на фиг.З - котел с

размещением коллекторного узла на выходе из поворотной камеры, общий вид, вариант.

Котел содержит топку 1 с горелочными устройствами 2, к которой в верхней части

примыкает поворотная камера 3 с расположенными в ней ширмовыми поверхностями 4 нагрева. Выход поворотной камеры 3 примыкает к шахте 5 (опускной газоход), в которой смонтированы поверхности б нагрева

(например, экономайзер) и воздухоподогреватель 7. Коллекторный узел выполнен из одного ряда труб 8, имеющих в сечении форму овала или чечевицы и расположенных большим размером сечения в направлении

движения газового потока, В стенках труб 8 по всей, их длине на обращенных друг к другу поверхностях выполнены отверстия для выхода охлаждающего агента -избыточного предварительно нагретого в воздухоподогревателе 7 воздуха. Одним концом

0 трубы 8 выведены в общий подводящий короб 10. Оба короба расположены с внешней стороны поворотной камеры 3. Выход воздухоподогревателя 7 трубопроводом 11.соединен с подводящим коробом 9, а

5 отводящий короб 10 трубопроводом 12 соединен с горелочными устройствами 2.

Коллекторный узел из труб 8 с коробами 9 и 10 может быть расположен не выходе из

поворотной камеры 3, как показано на фиг.З.

Работает котел следующим образом, Весь нагретый в воздухоподогревателе 7 воздух по трубопроводу 11 поступает в подводящий короб 9 и равномерно распределяется по трубам 8 коллекторного узла. Проходя по трубам 8 в отводящий короб 10. воздух частично выходит через отверстия в трубах 8 в пространство между ними и смешивается с проходящим между трубами 8 газовым потоком. При этом выходящий из труб 8 воздух, снижая температуру металла их, равномерно снижает температуру вого потока по всему сечению и тем самым уменьшает шлакование поверхностей нагрева, расположенных за коллекторным узлом. Это позволяет уменьшить расход газа и мазута на подсветку факела в топке. Кроме того, снижению температуры газового потока способствует дополнительный нагрев основного потока воздуха, проходящего в трубах 8 коллекторного узла. Дополнительный нагрев основного потока воздуха, пода-, ваемого из короба 10 по трубопроводу 12 к горелочным устройствам 2, повышает эф фективность сжигания низкореакционного топлива за счет уменьшения механического недожога и связанных с этим потерь тепла, предотвращает шлакование поверхностей нагрева, стабилизирует тепловые нагрузки. Выведение из коллекторного узла только избыточного воздуха, подаваемого в воз- духоподогреватель 7, обеспечивается выполнением соответствующего количества и размеров отверстий в трубах 8, что определяется расчетом для принятого ре

жима работы: одновременно этот расчет должен обеспечить заданную температуру металла труб.

Таким образом, изобретение при его ре5 ализации обеспечивает эффективное (полное) сжигание низкореакционных топлив за счет повышения температуры подаваемого к горелкам воздуха и обеспечивает снижение расхода газа или мазута на подсветку

10 факела в топке, уменьшает потери тепла, имеющие место при механическом недожоге, уменьшает шлакование поверхностей нагрева как за счет обеспечения полного сгорания топлива, так и за счет необходимо15 го понижения температуры газового потока, стабилизирует тепловые нагрузки поверхностей нагрева котла.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Котел, содержащий газоход и коллек- 20 торный узел, первый из которых выполнен в

виде поворотной камеры, входным участком подключенный к топке с горелками, а выходным - к конвективной шахте с воздухоподогревателем, причем коллекторный узел

25 выполнен в виде размещенных в газоходе перфорированных труб, а последние и горелки подключены к упомянутому воздухоподогревателю, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты сгорания

30 топлива путем повышения-температуры подогрева воздуха, горелки к воздухоподогре- вате-лю подключены через полости перфорированных труб коллекторного узла.

2.Котел по п,1. от л ича ющи йся тем, 35 что перфорированные трубы коллекторного

узла размещены в выходном участке поворотной камеры.

- Я

Изобретение относится к теплоэнергетике, предназначено для использования преимущественно в паровых котлах для сжигания низкореакционных топлив. Цель изобретения - повышение полноты сгорания топлива путем увеличения температуры подогрева воздуха. Котел содержит топку 1 с горелочными устройствами 2, к которой в верхней части примыкает поворотная камера 3 с расположенными в ней ширмовыми поверхностями нагрева. Выход поворотной камеры 3 примыкает к шахте 5, в которой смонтированы поверхность 6 нагрева и воздухоподогреватель. Коллекторный узел выполнен в виде системы труб 8, равномерно распределенных по сечению газохода. В стенках труб 8 по всей их длине на обращенных друг к другу поверхностях выполнены отверстия для выхода воздуха в межтрубное пространство. Одним концом трубы 8 выведены в общий подводящий короб 9, другим - в общий отводящий короб 10. Оба короба распо- ложе ны с внешней стороны поворотной камеры 3. Выход воздухоподогревателя 7 трубопроводом 11 соединен с подводящим коробом 9, а отводящий короб 10 трубопроводом 12 - с горелочными устройствами 2. Коллекторный узел из труб 8 может быть расположен как на входе, так и на выходе из поворотной камеры 3. Дополнительный подогрев воздуха в трубах 8 повышает эффективность сжигания топлива за счет уменьшения механического недожега. 3 ил. Х| ГО ел о

Фкг.2.

Риг.З