Жаротрубный котел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЕТЕНИс с.:. с ММсавй ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт тепло- и массообмена им. А. В,Л ыкова и Головное специализированноеконструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата .(57) Изобретение м.б, использовано в устройствах подогрева воды и генерации пара,Изобретение относится к энергетике и может быть испол ьаовано в устройствах подогрева воды и генерации пара, работающих на твердом топливе.На фиг.1 изображен жаротрубный котел, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг,2; на фиг.4 - вид В на фиг,1,Жаротрубный котел содержит обрамленную водяной рубашкой 1 топку 2 с размещенным на распределительной решетке 3 кипящим слоем 4, с погруженным пучком перекрещивающихся наклонных труб 5, подключенных входными и выходными концами 6, 7 к упомянутой рубашке 1, а также водоохлаждаемый питатель 8 топлива, уста 1663306 А 1 1)5 Г 22 В 7/06, Р 23 С 11/02 работающих на твердом топливе, Цель изобретения - повышение эффективности и надежности котла, Для этого конический топливораспределитель 11 установлен под выходным концом 9 питателя 8. Защитный колпачок 12 установлен над патрубком 10 слива золы. Перегородки 13 установлены в водяной рубашке 1 на части,ее высоты в зоне подключения труб пучка и образуют вместе с обрамлением рубашки 1 водяные и паровые каналы. Такая конструкция котла предотвращает вытеснение паром водыиз труб 5 пучка, ликвидирует опасность пережога труб 5 и предотвращает попадание в патрубок 10 свежего топлива, снижая потери тепла и повышая КПД котла. Топливораспределитель выполнен в виде конического рассекателя с радиальными вырезами. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. новленный выходным концом 9 по центру топки 2, и патрубок 10 слива золы. Котел снабжен коническим топливораспределителем 11, установленным под выходным концом 9 питателя 8, защитным колпачком 12, установленным над патрубком 10 слива золы, входной конец которого может быть расположен над рабочей высотой кипящего слоя 4. В водяной рубашке 1 на части ее высоты в зоне подключения труб 5 пучка установлены перегородки 13, которые образуют вместе с обрамлением рубашки 1 водяные и паровые каналы 14 и 15. Котел также содержит штуцер 16 выхода пара и конвективную часть(не показана), Топливораспре делитель 11 может быть выполнен в виде5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 конического рассекателя с радиальнымивырезами 17,Котел работает следующим образом.Топливо подают питателем 8 в топку 2на конический топливораспределитель 11, скраев и через вырезы 17 которого оно попадает на большую часть верхней границы кипящего слоя 4. Кипящий слой 4 состоит восновном из инертноо материала (напри. мер, эолы топлива, песка, известняка), псевдоожижаемого воздухом - окислителем,который поступает.в топку 2 снизу черезраспределительную решетку 3. Частицытоплива горят во взвешенном состояниисреди интенсивно циркулирующих инертных частиц, Цлркуляция материала обеспечивает перенос топлива с верхней границыв глубь кипящего слоя 4 и равномерное распределение горящих частиц по объему слоя4. Инертные частицы являются промежуточным теплоносителем между топливом и теплообменными трубами 5, а также стенкамиводяной рубашки 1, которые поглощаютоколо половины выделяющегося при горении тепла. Это позволяет поддерживатьсреднюю температуру кипящего слоя науровне 750-950 С, с целью предотвращенияобразования вредных веществ (например,окислов азота) и плавления минеральнойчасти топлива. Горячие дымовые газы покидают кипящий слой 4 и переносят оставшееся тепло в конвективную часть котла (непоказана), охлаждаясь при этом до экономически обоснованной температуры,Вследствие интенсивного теплообменамежду кипящим слоем 4 и трубами 5, в последних генерируется пар. Пароводянаясмесь естественно циркулирует в трубах 5,что обеспечивается их наклоном, Пар из выходных концов труб 5 поступает в водянуюрубашку 1, барботирует через слой заполняющей ее воды и через штуцер 16 идет непосредственно к потребителю или на перегревв конвективную часть котла.Накапливающаяся при сжигании топлива эола удаляется из кипящего слоя 4 черезпереливную трубу 10, что позволяет поддержать заданную высоту слоя 4. Защитныйколпачок 12 препятствует попаданию в трубу 10 свежего топлива с топливораспределителя 11.Наклон соседних теплообменных труб 5в каждом горизонтальном ряду в разныестороны позволяет вдвое увеличить фактический горизонтальный шаг пучка (расстояние между соседними параллельнымитрубами 5), определяющий степень перекрытия сечения топки 2 трубами. Этоприводит к увеличению интенсивностициркуляции материала слоя 4 и соответствующему повышению равномерности распределения топлива по объему слоя 4,Подача топлива на поверхность слоя 4 с помощью топливораспределителя 11 способствует равномерному распределению топлива по поперечному сечению топки 2. Вырезы 17 в нем увеличивают площадь поверхности кипящего слоя 4, на которую подается топливо.Сочетание топливораспределителя 11 с наклоном труб 5 в разные стороны увеличивает равномерность распределения топлива во всем объеме кипящего слоя 4, Следствием этого является улучшение контактирования топлива с воздухом - окислителем и повышение эффективности сжигания,Наклон труб 5 в разные стороны обеспечивает более равномерное распределение поверхностей нагрева по объему кипящего слоя 4, чем при одностороннем наклоне труб 5. Наряду с более интенсивным перемешиванием инертных частиц (как промежуточного теплоносителя), это повышает изотермичность слоя 4 и препятствует возникновению в нем локальных очагов перегрева. В результате уменьшается опасность образования спеков, т.е. повышается надежность котла. Водяное охлаждение питателя 8 топлива, глубоко введенного в область высоких температур, препятствует его разрушению и спеканию топлива в нем, повышая надежность работы устройства. Выход пара из выходных концов 7 труб 5 осуществляется на вдвое большей части периметра водяной рубашки 1, что обеспечивает более равномерное распределение, пара по объему водяной рубашки 1, уменьшает скорость барботажа и улучшает сепарацию пара.Вертикальные перегородки 13 разделяют-в водяном объеме рубашки входные и выходные концы 6, 7 труб 5. Это препятствует попаданию пара из выходных концов 7 труб 5 в расположенные на их уровне и выше входные концы 6 труб 5 соседних рядов. Таким образом предотвращается вытеснение паром воды из труб 5 и ликвидируется.: опасность пережога последних, т,е. повышается надежность работы устройства.Защитный колпачок 12 предотвращает попадание в переливную трубу. 10 свежего топлива, снижая тем самым потери тепла от механического недожога и повышая КПД котла.формул а из о бр ете н и я 1. Жаротрубный котел, содержащий обрамленную водяной рубашкой топку с раз 1663306мещенным на распределительной решетке кипящим слоем с погруженным пучком перекрещивающихся наклонных труб, подключенных входными и выходными концами к упомянутой рубашке, а также во доохлаждаемый питатель топлива, установленный выходным концом по центру топки, и патрубок слива эолы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности путем уменьшения ме ханического недожога и улучшения сепарации пара. он снабжен коническим топливораспределителем, защитным колпачком и вертикальными перегородками, первый из которых установлен под выходным концом питателя, второй - над патрубком слива золы, а третьи - в водяной рубашке на части ее высоты в зоне подключения труб пучка и образуют вместе с обрамлением рубашки водяные и паровые каналы. 2. Котел поп,1,отличающийся тем, что, с целью более равномерного распределения топливз, топливораспределитель выполнен в виде конического рассекателя с радиальными вырезами.,Муска Заказ 2251 Тираж 288 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Произво