Топка котла Советский патент 1992 года по МПК F23C11/02 

Изобре гение относится к котельной технике, может быть использовано в малой энергетике, коммунальном хозяйстве, в химической промышленности.

Известна топка для слоевого сжигания твердого топлива, включающая шарнирно соединенные между собой пластинчатые колосники, кинематически связанные с механизмом перемещения. Колосниковая решетка выполнена наклонной, что позволяет незначительно изменять топочный объем на начальной стадии горения.

Известна также топка для слоевого сжигания твердого топлива, содержащая камеру сгорания и зольный бункер, разделенные горизонтальной колосниковой решеткой, установленной с возможностью ее вывода из камеры сгорания. Вывод колосниковой решетки посредством привода позволяет решить задачи очистки колосников и загрузки топлива. Однако в этой конструкции топки эффективность сжигания разносортного топлива низка из-за постоянного топочного объема.

Частично указанный недостаток исключается в известной конструкции топки котла, содержащей топливный бункер над камерой сгорания, экранированной трубами змеевидной формы, решетка которой имеет в центре излом и к ней подведены сопла, сообщенные с воздуховодом. Сжигание низкореакционного измельченного топлива в известной топке происходит в пеевдоожижекном слое, в котором происходит предварительное его подсушивание, что повышает эффективность сжигания по сравнению с аналогами, а возврат уноса осуще- ствляется за счет специально сконструированного оребрения труб змеевидной формы.

Однако и в этой конструкции топки изменение топочного объема осуществляется незначительно за счет изменения степени ожижения, в результате чего изменяется высота слоя псевдоожижения.

Цель изобретения - повышение эффек- тивкост сжигания разносортного топлива путем изменения объема камеры сгорания.

ЧЕХИ

Х|

г™А

Поставленная цель достигается тем, что в топке котла, содержащей расположенную в экранированной камере сгорания над зольным бункером колосниковую решетку с изломом и подводящими соплами, сообщенными с воздушным трубопроводом, колосниковая решетка установлена с возможностью вертикального перемещения и снабжена по крайней мере тремя приводными винтовыми парами, гайки которых жестко закреплены на зольном бункере, а ходовые винты соединены с колосниковой решеткой, причем одна из ВИНТОРЫХ пар размещена под изломом колосниковой решетки и снабжена автономным приводом, а вертикальные участки экранных труб и воздушного трубопровода - гофрированными элементами.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена топка котла,

Топка котла содержит зольный бункер 1 и колосниковую решетку 2. Концевые части колосниковой решетки 2, нижние коллекторы 3 и горизонтальные участки воздушного трубопровода 4 размещены жестко на горизонтальной площадке 5, имеющей в своей нижней части полусферическую обойму б, внутри которой размещается торцовая верхняя часть ходовою вин га 7. К каркасу зольного буккера 1 прикреплены гайки 8 приводной винтовой пары, а нижние концы ходовых винтов 7 соединены посредством приводов 9 с электродвигателями 10, например посредством редуктора 11 л червч«ной передачи 12В центре колосниковой решетки 2 под изломом также размещена винте вая пара 13 и 14 с автономным приводом, включающим редуктор 15, червячную передачу 16 и электродвигатель 17.

Камера 18 сгорания экранирована трубами 19 змеевидной формы, содержащими гофрированные участки 20, которые могут быть вынесены и за зону обогрева (не показано). В местах ввода трубы 19 а камеру 18 сгорания имеются уплотнения 21, уменьшающие присосы воздуха.

Воздушный трубопровод 4 своим гори зонтальным участком сообщен с плоским коллектором 22, а через него - с соплами 23 посредством трубок 24, Плоский коллектор 22 может быть выполнен как единое целое с решеткой 2, исключая трубки 24 (не показано).

Экранные трубы 19 имеют сплошное оребрение, На горизонтальных участках в канале 25 в оребрении имеются прямоугольные отверстия с прикрепленными с одного края шарнирно пластинами 26 (фиг, 2), поддерживаемые сверху и снизу плоскими

пружинами 27 Топка котла имеет загрузочный бункер 8 (показан пунктиром). Топка работает следующим образом При сжигании определенного сорта

низкореакционного топлива колосниковая решетка 2 посредством привода 9, электро- дви)ателя 10, редуктора 11, червячной передач и 12 и винтовой пары 7 и 8 выставляется на расчетную высоту с образованием допу0 стимого теплонапряжения топочного объема. Одновременно посредством редуктора, червячной передачи, электродвигателя и винтовой пары 13-17 выставляется расчетный угол наклона решетки 2 в месте излома

5 для организации оптимальных толщины, скорости и расчетною коэффициента ожижения кипящего слоя Измельченное топливо через загрузочный бункер 28 подается на колосниковую решетку 2, Одновременно по

0 воздушному трубопроводу 4 через плоский ко/тек гир 22 и трубки 24 в сопла 23 подается воздух Сгорая, золовые и шлаковые частицы отбрасываются на периферийные, горизонтальные, опрокидные участки ко5 лосниковой решетки 2, откуда сбрасываются в вольный бункер 1

Уносимые золовые и шлаковые частицы (в том числе v несгоревшие) в канале 25 за счет центробежного эффекта отбрасывают0 ся на горизонтальные пластины 26 и под действием силы тяжести поступают обратно в камеру 18 сгорания, где догорают, после чего попадают на опрокидные горизонтальные колосники и далее в зольный бункер 1.

5 Если в процессе работы выявлены химический и механический недожоги, то изменяется посредством перечисленных механизмов топочный обьем и угол наклона центральных колосников без остановки то0 почных процессов, в результате чего уменьшается унос частиц, повышается эффективность их сжигания.

Таким образом, применение топки, у которой регулируется угол наклона колосни5 ков и высота топочного объема в комплексе с известными устройствами для улавливания уноса, позволяет повысить эффективность сжигания разносортного топлива в кипящем слое, так как теплонапряжение то0 почного объема в сильной степени влияет на реакционность топлива. Изменение топочного объема также необходимо при сжигании сухого или высоковлажного топлива. Кроме того, изменение угла наклона цент5 ральных колосников позволяет интенсифицировать процесс горения за счет дополнительной турбулизации частиц топливе, на которые действуют одновременно боковые и вертикальные подъемные силы, создающие вращательный эффект. Одновременно наклонные участки колосников с частицами топлива более эффективно излучают теплоту на вертикальные и наклонные участки экранных труб, так как направление излучения совпадает с направлением нор- мали к плоскости колосников.

Наличие гофрированных участков 20 позволяет перемещать колосниковую решетку без изменения поверхности экранных труб,

При значительном уменьшении высоты топочного объема экранная поверхность перемещается вверх, уменьшая поверхность теплообмена и снижая тепловосприятие при сжигании малореакционного топлива либо при восполнении частичной нагрузки в котлах.

Это позволяет применять топку в большом диапазоне изменения тепловых нагрузок без снижения эффективности сжигания топлива. При сжигании некоторых сортов топлив на горизонтальной поверхности колосников концевые участки горизонтальных колосников могут частично выходить за пределы топочного объема через уплотнения.

П р и м е р . На колосниковой решетке предлагаемой конструкции сжигают бытовые отходы. Производительность 180 кг/ч (сравнение с базовым котлом КЕ-2,5-14 по топливу, теплота сгорания которого 11,2 МДж/кг). Бытовые отходы проходят двухвалковую мельницу (не показана) и через

бункер 28 поступают на решетку 2, С помощью известных устройств устанавливают минимальный объем топочного объема и минимальный угол наклона колосников в центре излома. КПД котла в данном примере 77,3% (по обратному балансу), аналогичный КПД в базовом котле на этом же топливе не выше 75%. Экономический эффект от повышения КПД котла с предлагаемой топкой 1438 руб./год, или 1,05 руб./т топлива.

Формула изобретения Топка котла, содержащая расположенную в экранированной камере сгорания над зольным бункером колосниковую решетку с изломом с подводящими соплами, сообщенными с воздушным трубопроводом, отличающаяся тем, что. с целью повышения эффективности сжигания разносортного топлива путем изменения объема камеры сгорания, колосниковая решетка установлена с возможностью вертикального перемещения и снабжена по крайней мере тремя приводными винтовыми парами, гайки которых жестко закреплены на зольном бункере, а ходовые винты соединены с колосниковой решеткой, причем одна из винтовых пар размещена под изломом колосниковой решетки и снабжена автономным приводом, а вертикальные участки экранных труб и воздушного трубопровода - гофрированными элементами.

Использование: в малой энергетике, коммунальном хозяйстве, химической промышленности для повышения эффективности сжигания разносортного топлива путем изменения объема камеры сгорания. Сущность: топка котла содержит экранированную камеру-сгорэния с образованием в верхней части с помощью сребренных труб каналов змеевидной формы и устройства для улавливания золовых частиц. Колосниковая решетка выполнена с изломом в центре, а под ней установлены винтовые пары, позволяющие синхронно перемещать ее по вертикали, Экранные трубы содержат гофрированные участки.2 ил.

П фиг 1 К Я 11

фуг 2