Котел Советский патент 1992 года по МПК F23C11/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Известны разнообразные конструкции котлов с кипящим слоем промежуточного теплоносителя, где подача угля осуществляется различными пневматическими или механическими забрасывателями. При этом топливо подается шнеками, расположенными по бокам топки или через радиально расположенные сопла, присоединенные к кольцевому каналу, чашевидные сопла, сопла с трубами Вентури, вращающиеся головки с соплами распределительные головки, вертикальные трубы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой конструкции является конструкция котла, в которой подача топлива в котел осуществляется через установленные вертикально в газораспределительной решетке щелевые каналы. Каналы проходят сквозь решетку. Над каналами располагаются зонтообразные отражатели. При этом отражатели и стенки каналов, расположенные в слое, охлаждаемом водой, рекомендуется располагать параллельно фронту топки на расстоянии друг от друга больше, чем их ширина. Движение топлива через щелевые каналы осуществляется за счет сис темы пневмоподачи. Для этого требуется 10-20% количества воздуха, требуемого для псевдоожижения промежуточного теплоносителя.

Равномерное питание углем слоя представляет значительную проблему, когда применяются топки больших размеров и используется высокореакционный уголь. Поы

М со

J 4 СЛ

дача топлива через щелевые каналы в принципе позволяет осуществить относительно равномерное распределение топлива по сечению. Однако использование системы пневмоподачи сильно усложняет конструкцию топливораспределения и снижает надежность ее работы,, повышает эксплуатационные затраты, т.к. равномерная раздача топлива требует одновременной, работы всех каналов, что приводит к интенсивному абразивному износу элементов конструкции требуется воздух высокого давления.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение эксплуатационных затрат.

Для достижения этой цели стенки топ- ливоподающего канала и его распределительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой, распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с упомянутыми отверстиями, скрепленной со стенками на рассто- янии от нижних краев последних с образованием воздушной полости, причем для равномерного распределения топлива по длине канала расстояние от нижних краев его стенок имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными перегородками, скрепленными со стенками канала под пластиной.

На фиг. 1 изображена конструкция котла с кипящим слоем; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Котел имеет корпус 1, монтированную к нему газораспределительную решетку 2, на которой расположен слой зернистого материала - промежуточного теплоносителя 3. Внутри корпуса 1 находятся поверхности теплосъема 4. Ниже верхнего уровня слоя промежуточного теплоносителя располагается крепящийся к стенам зонтообразный отражатель 5. Под отражателем 5 располагается топливоподающий канал, состоящий из боковых стенок 6 и крепящейся между ними газораспределительной решетки 7. При этом отражатель и стенки канала выполняются водоохлаждаемыми, могут быть полыми, либо из огнеупора. Подрешеточная и надслоевая части канала выполнены открытыми, а отражатель устанавливается над газораспределительной решеткой 2 котла с зазором. При большой длине канала его подрешеточная часть выполняется одинаковой высоты по длине и секционируется вертикальными перегородками 8. Один конец канала выходит за боковую стену котла, образуя загрузочный торец Канал снабжен

бункером 9 молотого угля и питателем 10. При большой площади зеркала кипящего слоя 3 аналогично прототипу устанавливается несколько параллельных каналов на

расстоянии друг от друга большем, чем их ширина, а загрузочные торцы, выходящие за стену котла, для сокращения количества обслуживающих их шнеков до одного соединяются между собой.

0 Котел работает следующим образом.

Поступающий через газораспределительную решетку 2 воздух приводит в псев- доожиженное состояние находящийся на ней слой промежуточного теплоносителя. В

5 силу аналогии свойств кипящего слоя 3 с жидкостью в подрешеточной части топливо- подающего канала образуется воздушная полость. Поступающий из нее через наклонную решетку 7 воздух (газ) пневдоожижает

0 загружаемый через загрузочный торец канала из бункера 9 питателем 10 молотый уголь, Так как гидравлическое сопротивление для движения газов через топливоподающий канал, установленный с зазором к

5 газораспределительной решетке 2 котла и выполненный с открытой подрешеточной частью, из-за образования в ней газовой полости меньше, чем в окружающем его слое, в канале происходит интенсивное

0 псевдоожижение угля и он растекается по газораспределительной решетке 7 до противоположной-стенки корпуса котла. В результате интенсивного псевдоожижения верхняя граница слоя угля устанавливается

5 горизонтально. За счет выбросов (всплесков уноса) с поверхности псевдоожиженного слоя, находящегося в канале, частицы угля интенсивно подбрасываются вверх над слоем и, ударившись о зонтообразный отража0 тель 5, падают в кипящий слой 3 промежуточного теплоносителя, Так как верхняя граница слоя угля располагается горизонтальное и расстояние до верхних краев стенок 7 канала и зонтообразного от5 ражателя 5 одинаково по длине канала, то в расчете на единицу длины канала в кипящий слой 3 поступает одинаковое количество угля. Горение угля идет внутри кипящего слоя 3. Выделившееся при горении тепло отво0 дится с помощью поверхностей теплосъема 4.

При большой длине топливоподающего канала при наклонном расположении газораспределительной решетки 7 в подреше5 точной части возможны перетечки газа вдоль решетки, что может привести к неравномерному псевдоожижению находящегося на ней угля и вызвать неравномерную раздачу топлива. Поэтому с целью достижения равномерного распределения топлива по

длине канала его подрешеточная часть выполнена одинаковой высоты и секционирована вертикальными перегородками.

При фракционированном твердом топливе, т. е. малом содержании в нем фракций мелочи, целесообразно погружать в кипящий слой 3 промежуточного теплоносителя лишь подрешеточную часть топливоподаю- щего канала, т.к. в этом случае загрузка угля в канал осуществляется при атмосферном давлении.

Монтаж в топливоподающем канале газораспределительной решетки и его расположение в кипящем слое над газораспределительной решеткой котла с зазором обуславливают то, что транспорт угля в канале и его подача в слой промежуточного теплоносителя осуществляются воздухом, подаваемым на псевдоожижение. Это же обстоятельство позволяет использовать более крупный уголь, что только повышает равномерность распределения топлива в слое. По прототипу на пневмоподачу требуется 10-20% количества воздуха, необходимого на псевдоожижение промежуточного теплоносителя. Щелевые каналы расположены в газораспределительной решетке котла, поэтому можно ориентировочно принять, что на пневмоподачу требуется в 1,2 раза больше избыточное давление воздуха, чем на псевдоожижение. Это в свою очередь позволяет на 2-4 % снизить расход энергии на раздачу топлива. Замена пневмоподачи на раздачу с помощью кипящего слоя угля позволяет исключить абразивный износ

элементов конструкции пнеемоподячи, повысить надежность работы котла, снизить эксплуатационные затраты.

5Формула изобретения

1.Котел, содержащий расположенный на газораспределительной решетке кипящий слой с погруженными в него поверхно- стями теплообмена и зонтообразным

0 отражателем, установленным с зазором над топливоподающим наклонным каналом, ограниченным вертикальными стенками и подключенным к патрубку подачи твердого топлива и секционному распределительно5 му устройству с отверстиями для подачи сжижающего воздуха, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности и снижения эксплуатационных затрат, стенки топливоподающего канала и его распреде0 лительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой, распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с

5 упомянутыми отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости.

2.Котел по п. 1,отличающийся 0 тем, что, с целью равномерного распределения топлива по длине канала, расстояние от нижних краев его стенок имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными пе5 регородками, скрепленными со стенками канала под пластиной.

1778445

Котел

Использование: в химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, в которых используется кипящий слой. Сущность изобретения: стенки топли- воподающего канала и его распределительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой. Распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости. Расстояние от нижних краев стенок канала имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными перегородками, скрепленными со стенками канала под пластиной. Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания твердого топлива в котлах с кипящим слоем, решает вопрос равномерной раздачи твердого топлива (угля) по сечению топки. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

3

V

3L f g ff gfgfjftf4

Л :....- .: .:.- : ;..

г- г- -L . ij I . ; .

Воздух

и

Фиг.1

Н

7

«

JO

О

J S

2

A-A

о ч- ; -о . o в в . , о,

О в « в

о . « о

J

7 5