Котел

(57) Использование: котлы ческого давления. Сущи трубы пода топки выполн винтовым оребрением 5 цирует тепло- и массо что позволяет зксплуат без огнеупорной обмаэки ется температура факела цессы образования ок начальном участке его раз огнеупорной обмазки сн . кость несущих конструкц мя растопки котла, 2 ил. обьедин аниюэн И.Ползу ов, Л.И нно иро ие ге ало нии М 130038 менные котел ия, 1978, с. 24аеаЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С)5 Е 22 В 37/10 до- и сверхкритиость изобретения: ены с.внутреннимЗто интенсифиобмен в трубах, ацию последних . При этом снижа-. и тормозятся проислов азота на вития. Отсутствие ижает металлоемий, сокращает вре 1772517Следует отметить, что различные типы25интенсификаторов теплаобмена испытаны 50 Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в котлах до- и сверхкритического давления, сжигающих газообразные и жидкие виды топлива.Известна конструкция котельного агрегата, в котором в параобразующих вертикальных подъемных трубах размещены опускные трубы, последние дистанционированы осесимметрично от внутренней поверхности подьемных труб завихрителями. Завихрители способствуют подводу воды ат необогреваемой поверхности подьемных труб к обогреваемой и тем самым улучшению теплоабмена с обогреваемой стороны подьемных труб.Однако такая конструкция подьемноопускных труб с завихрителем может быть реализована только в котлах докритического давления, где в контуре циркуляции имеется двухфазная среда. В котлах сверхкритического давления отсутствует разделение фаз, поэтому применение подьемно-апускных труб лишено смысла. на отечественном котле докритическога давления, в том числе подьемна-опускные асесимметричные трубы типа "труба в трубе" с завихрителем.Основным недостатком труб типа "труба в трубе" является неремонтируемость в случае повреждения любой из труб (внут - ренней и наружной). Кроме того, маловероятна возможность осуществления гибки таких труб, хотя бы для того, чтобы экранировать пад, т,к. в процессе гибки может произойти неопределенная деформация внутренней трубы, вплоть от перекрытия ее внутреннего сечения до излома ее и перекрытия сечения опускной трубы.Известны конструкции котельных агрегатов, в которых подовые экраны топки выполнены из гладких труб заодно с настенными экранами, а также раздельно с ними, на которые нанесено огнеупорное покрытие для снижения тепловосприятия этих поверхностей нагрева, для исключения перегрева и внутренней коррозии труб подового экрана,Недостатком указанных котельных агрегатов является то, что для снижения теп-. ловосприятия наклонных и горизонтальных подовых экранов с целью исключения влияния.расслоения двухфазной среды в барабанных котлах и ухудшенной теплоотдачи в котлах сверхкритическага давления, приводящих к перегреву труб, на подовый экран наносится огнеупорное покрытие. Масса этого покрытия на мощных котлах может 5 10 15 20 достигать нескольких сотен тонн. Это приводит к увеличению сечения несущих конструкций котла, к увеличению массы металла.Огнеупорное покрытие подового экрана, кроме того, приводит к относительному уменьшению эффективной поверхности теплаобмена в зоне горения, которое необходимо компенсировать большим увеличением поверхности, т,к, температура газов и тепловые нагрузки в зоне подового экрана, в зоне горения, выше, чем за ее пределами, что также ведет к увеличению высоты топки, массы металла как под давлением, так и несущих конструкций,Кроме того, огнеупорное покрытие ведет к утеплению зоны горения, т.е, способствует повышению температуры факела, особенно на начальном его участке, и, как следствие, к повышению выбросов окислов азота.Цел ь изобретения - снижение образования окислов азота, снижение металлоемкасти котла, улучшение его маневренных характеристик,Поставленная цель достигается тем, чта в котле, содержащем топку, под и стены которой зкранированны теплоабменными трубами, теплоабменные трубы пода выполнены с внутренним винтовым оребрением.На фиг, 1 показан котел; на фиг. 2 - узелна фиг. 1,Котел включает топку 1 с гарелачными устройствами 2, которую ограждают настен-. ные экраны 3 и подавый экран 4, Подавый экран 4 выполнен из теплаабменных труб с внутренним винтовым оребрением 5.Котел работает следующим образом. Питательная котловая) вода поступает в падавый экран 4, а из него поступает в настенные экраны 3, ограждающие топку 1 с горелочными устройствами 2, дальше вада, испаряясь, проходит через перегрева- тель и поступает к энергопатребителю. В подавам экране 4 вода за счет закрутки ее винтовыми ребрами 5 предотвращает расслоение двухфазной среды, интенсифицирует теплаобмен на внутренней поверхности труб, улучшает массаабмен в их поперечном сечении. Тем самам равномернее распределяются отложения на внутренней поверхности труб, уменьшается их количество на обогреваемой, обращенной в топку, поверхности, что способствует увеличению периода работы котла между промывками, Одновременно за счет интенсификации массаобмена снижается эффект выпаривания солей на обогреваемой поверхности и интенсивность коррозии труб, особенно в барабанных котлах, 1772517Таким образом, предложенная конструкция котельного агрегата позволяет применять его на всех типах котельных агрегатов, как барабанных докритического давления,так и на котлах сверхкритического давления при сжигании в топках котлов жидких и газообразных топлив, что значительно снижает выбросы окислов азота из котла (до 300), исключает необходимость нанесения огнеупорного покрытия массой до нескольких сотен тонн, снижает металло- емкость элементов под давлением и несущих конструкций котла, Достигается это путем изготовления подового экрана из труб ВВО без огнеупорного покрытия, что приводит к увеличению прямой отдачи тепла топкой и одновременно к торможению процессов образования оксидов азота на начальном участке развития факела, где наиболее интенсивно идет их образование.Наряду с указанными выше положительными признаками котла с подовым экраном из труб ВВО без огнеупорного покрытия, по данным испытаний следует, что уменьшается коробление экранов при остановах котлов ввиду равномерного их остывания, т.к, нет огнеупорного покрытия, которое аккумулировало бы тепло, и, кроме того, сокращается время прокачки воды для охлаждения поверхности нагрева, При растопках котла в этом случае сокращается время нагрева рабочей среды и растопки.Сокращение этих операций происходит 5 также вследствие того, что при подовом экране из труб В ВО по сравнению с гладкими выше коэффициент теплоотдачи щ, что также способствует ускорению нагрева рабочей среды.10 Перечисленные факторы способствуютулучшению маневренных характеристик котла, что становится особо актуальным при разуплотненном суточном графике энергопотребления, а также в случае присоединв ния котла к технологическим потребителямс переменным циклом работы. Ф о р мула из о бр ете н и я Котел, содержащий топку, под и стены 20 которой экранированы теплообменнымитрубами, включенными в тракт нагреваемой среды, отличающийся тем,что,сцелью снижения образования окислов азота, уменьшения металлоемкости и улучшения 25 маневренности, теплообменные трубы подавыполнены с внутренним винтовым оребрвнием.