КОТЕЛ Советский патент 1996 года по МПК F22B9/02 

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано на магнитогидродинамических электростанциях открытого типа и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1727461.

По основному изобретению известен котел, содержащий горизонтальный газоход, соединенный с радиационной и конвективной шахтами, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб, каждая из которых поперечно установлена в горизонтальном газоходе и выполнена с выпускными отверстиями, оси которых направлены в сторону противолежащей трубы коллектора, причем раздающие трубы коллектора установлены с образованием в проекции на поперечное сечение горизонтального газохода квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий труб расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего.

Недостатком такого котла является пониженная экономичность из-за недостаточного качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы.

Целью изобретения является повышение экономичности котла путем улучшения качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы.

В котле, содержащем горизонтальный газоход, соединенный с радиационной и конвективной шахтами, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб, каждая из которых поперечно установлена в горизонтальном газоходе и выполнена с выпускными отверстиями, оси которых направлены в сторону противолежащей трубы коллектора, причем раздающие трубы коллектора установлены с образованием в проекции на поперечное сечение горизонтального газохода квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий труб расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего, поставленная цель достигается тем, что в каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента каждая раздающая труба выполнена с дополнительным выпускным отверстием, соосным выпускному отверстию противолежащей раздающей трубы, а каждая пара противолежащих раздающих труб смещена относительно другой пары вдоль продольной оси горизонтального газохода на расстояние 0,25.0,35 стороны квадрата упомянутой решетки.

На фиг. 1 изображен общий вид котла; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1.

Котел содержит горизонтальный газоход 1, соединенный с радиационной и конвективной шахтами 2 и 3 соответственно, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб 4 и 5. Трубы 4 и 5 поперечно установлены в горизонтальном газоходе 1.

Трубы 4 с одной стороны выполнены с отверстиями 6 и 7, а с другой стороны с отверстиями 8 и 9, причем отверстия 6 трубы 4 соосны отверстиям 8 противолежащей трубы 4, а отверстия 7 трубы 4 соосны отверстиям 9 противолежащей трубы 4. Трубы 5 с одной стороны имеют отверстия 10 и 11, а с другой отверстия 12 и 13, причем отверстия 10 трубы 5 соосны отверстиям 12 противолежащей трубы 5, а отверстия 11 трубы 5 соосны отверстиям 13 противолежащей трубы 5.

Трубы 4 и 5 коллектора установлены с образованием в поперечном сечении газохода 1 квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий 6-13 труб 4 и 5 расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего. В каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента трубы 5 смещены относительно труб 4 вдоль продольной оси горизонтального газохода 1 на расстояние, составляющее 0,25-0,35 стороны квадрата упомянутой решетки. Коллектор охлаждающего компонента подключен к подводящему коллектору 14. Радиационная шахта 2 выполнена с газоподводящим диффузором 15, топливными горелками 16 и воздушными соплами 17.

Котел работает следующим образом.

Газы через диффузор 15 поступают в радиационную шахту 2. Через воздушные сопла 17 подают вторичное дутье на дожигание. При этом горелки 16 работают в автономном режиме. Продукты сгорания из шахты 2 поступают в горизонтальный газоход 1.

Через подводящий коллектор 14 охлаждающий компонент, в данном случае газы рециркуляции, подают в газоход 1 через трубы 4 и 5 коллектора охлаждающего компонента. Через отверстия 6-13 труб 4 и 5 охлаждающий компонент выпускают в газоход 1, где обеспечивается эффективное смешение продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на поперечных струях. При этом происходит охлаждение и затвердевание присадки в пределах горизонтального газохода 1 и выравнивание параметров потока продуктов сгорания перед конвективной шахтой 3.

Изменение режима работы котла приводит к изменению глубины проникновения струй охлаждающего компонента. Однако до тех пор, пока активный участок или точка соударения струй, истекающих из противолежащих труб 4 и 5 находится в пределах упомянутого условного квадрата, качество смешения сохраняется неизменным, так как глубина проникновения струй сохраняет неизменное значение. Исследования показали, что максимальное значение качества смешения продуктов сгорания и охлаждающего компонента удается реализовать при условии, что сторона квадрата каждой ячейки упомянутой решетки составляет 2,45-2,55 стороны упомянутого квадрата, а смещение труб вдоль оси горизонтального газохода составляет 0,25-0,35 стороны квадрата упомянутой решетки.

Область применения: магнитогидродинамические электростанции открытого типа. Сущность изобретения: котел содержит коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб 4, 5 с выпускными отверстиями. Трубы 4, 5 поперечно установлены в горизонтальном газоходе 1 с образованием квадратной решетки. В каждой ячейке решетки оси выпускных отверстий труб 4, 5 расположены с образованием условного квадрата. Сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45 - 2,55 стороны условного квадрата. В каждой ячейке решетки коллектора трубы 5 смещены относительно труб продольной оси горизонтального газохода 1 на расстояние, составляющее 0,25 - 0,35 стороны квадрата упомянутой решетки. Исследования показали, что при таком выполнении котла удается обеспечить максимальное значение качества смешения охлаждающего компонента с продуктами сгорания, что повышает экономичность котла. 4 ил.

КОТЕЛ по авт. св. N 1727461, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем улучшения качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы, в каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента каждая раздающая труба выполнена с дополнительным выпускным отверстием, соосным выпускному отверстию противолежащей раздающей трубы, а каждая пара противолежащих раздающих труб смещена относительно другой пары вдоль продольной оси горизонтального газохода на расстояние, составляющее 0,25 0,35 стороны квадрата упомянутой решетки.