Котел с циркулирующим слоем

(я)5 Г 23 С 11/ ЕТЕН К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС е объединение ованию знерге И,И,Г 1 олзунова инение "Сибэ ов и А.В,Стр пящего слоя,6, с, 242, рис,СССР1979,б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО(54) КОТЕЛ С ЦИРКУЛИРУЮЩИМ СЛОЕМ (57) Изобретение относится к теплознергетике и может использоваться в знергетических котлах, сжигающих твердое топливо, Цель изобретения - упрощение конструкции котла и повышение его экономичности. Котел содержит экранированную топку 1 и два уловителя циркулирующих частиц. Первый уловитель выполнен в виде золоулавливающего пучка 6, расположенного на фестоне топочного экрана 3 или на первых рядах труб радиационно-конвективной поверхности 4 нагрева, Второй уловитель 7, более эффективный, установлен за радиационно-конвективными поверхностями 4,1772523 40 Первый уловитель 6 циркулирующих частиц каналом 10 возврата циркулирующих частиц подключен к топке 1, причем в канале и возврата частиц из-под второго уловителя 7 установлен регулятор 9 расхода, обеспечивающий регулирование тепловосприятия радиаИзобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в котлах, сжигающих твердое топливо.Иэ известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому обьекту (прототипом) является котел с циркулирующим слоем, содержащий топку, примыкающую к газоходу, в котором последовательно установлены по меньшей мере два уловителя циркулирующих частиц,подключенных каналами возврата с регулятором расхода к топке. уловители циркулирующих частиц выполнены в виде охлаждаемых золотоулавливаемых пучков радиационно-конвективнай поверхности нагрева котла, под которыми установленысборные бункера с перепускными окнами ивиброоснованием.Недостатками этого котла являются низкая экономичность из-за узкого диапазона регулирования нагрузки, т,к. регулирование только общего расхода циркулирующих частиц влияет на вцгорание угля в топке и не позволяет воздействовать на перераспределение тепловыделения в радиационно-конвективных поверхностях нагрева котла, а также сложность конструкции, т.к, при улавливании частиц только в золоулавливающем пучке из-за резкого роста турбулентности значительно снижается в третьем и последующих рядах эффективность улавливания частиц и требуется устанавливать большое число улавливающих рядов; сложны бункера с виброоснованием. Целью изобретения является упрощение конструкции котла и повышение его экономичности,Поставленная цель достигается тем, чтов котле с циркулирующим слоем, содержащем топку, примыкающую к газоходу, в котором последовательно установлены по меньшей мере два уловителя циркулирующих частиц, подключенных каналами возврата с регулятором расхода к топке,причем первый по ходу газа уловитель частиц выполнен в виде радиационно-конвективного пучка труб, по изобретению второй уловитель частиц выполнен в виде неохлаждаемого золоуловителя, в канале которого ционно-конвективных поверхностей 4 нагрева, Каналы возврата частиц могут быть выполнены с примыканием к стенке топки 1, выполненной в виде экрана из труб, снабженных со стороны каналов наклоненными вверх отбойными элементами 11. 1 з.п,ф-лы, 1 ил,эустановлен упомянутый регулятор расхода, дополнительно каналы возврата расположены с примыканием к стенке топки, выполненной в виде экрана из труб, снабженных со стороны каналов наклоненными вверх отбойными элементами.Совокупность известных и новых признаков позволяет упростить конструкцию котла и повысить его экономичность,Вместо многорядного улавливающего охлаждаемого пучка эа радиационно-конвективными поверхностями нагрева устанавливается неохлаждаемый уловитель, При этом из-за снижения объема дымовых газов и отсутствия охлаждающих труб второй уловитель уменьшается по габаритам, упрощается по конструкции и одновременно повышается его эффективность улавливания частиц. Две ступени улавливания дают два потока частиц и позволяют независимо регулировать топочный процесс потоком частиц через первый уловитель) и тепловосприятие радиационно-конвективной поверхности нагрева (потоком частиц через второй уловитель) и таким образом расширить диапазон регулирования нагрузки котла, а также его экономичность. Распо-. ложение каналов возврата с примыканием к обратной стороне топочных экранов увеличивает их тепловосприятие, уменьшая их габариты.На чертеже показан продольный разрез котла с циркулирующим слоем,Котел содержит топку 1, образованную фронтовым 2, задним 3 и боковыми экранами. Топка примыкает к гаэоходу с радиационно-конвективными поверхностями нагрева 4 (обычно это пароперегреватель) и конвективной шахтой Б. На выходе иэ топки 1 экран 3 (в схеме задний экран) разведен в фестон и на нем расположен золоулавливающий лучок - первый уловитель 6, который может быть выполнен также и на первых рядах труб радиационно-конвективной поверхности нагрева 4, Первый уловитель 6 может быть выполнен, например, установкой передних образующих шахматного пучка труб фестона или на первых рядах труб радиационно-конвективной поверхности 451015 20 25 30 35 50 55 Ч-образных ребер, секционированных по высоте отбойными элементами,Второй уловитель 7 циркулирующих частиц установлен в потоке охлажденных газов, где их объем уменьшается примерно в два раза по сравнению с объемом газов за топкой, поэтому он может выполняться неохлаждаемым, имеет небольшие габариты и повышенную эффективность улавливания по сравнению с первым уловителем 6.Второй уловитель 7 каналом 8 возврата циркулирующих частиц через регулятор расхода 9 подключен к каналу возврата 10 циркулирующих частиц. На чертеже канал возврата 10 циркулирующих частиц примыкает к обратной стороне заднего экрана 3, имеющего установленные с наклоном вверх от экрана отбойные элементы 11, и соединяетуловители циркулирующих частиц 6,7 через побудитель движения (на схеме эжектор 12) с топкой 1. Это дополнительно упрощает конструкцию котла, т.к. за счет повышения тепловосприятия можно уменьшить поверхность топочных экранов, а остальные три стенки канала возврата 10 закрепить непосредственно на экране 3. Канал возврата 10 циркулирующих частиц может выполняться и в виде самостоятельной конструкции. Кроме основных указанных элементов котел имеет бункер топлива 13 с питателем 14, воздухораспределительную решетку 15, вентилятор 16 и др,Предлагаемый котел работает следующим образом. Дробленое топливо, подаваемое питателем 14 из бункера топлива 13, выгорает в топке 1 в потоке воздуха, нагреваемого вентилятором 16 через воздухораспределительную решетку 15. За счет потока циркулирующих частиц, который форлируется из золы угля и частиц серопоглотителя и теплоотвода к фронтовому 2, заднему 3 и боковым экранам, в топке 1 поддерживается изотермический режим низкотемпературного сжигания с пониженным выделением вредных окислов серы и азота, что делает этот способ сжигания предпочтительным среди существующих. Обычно параметры топочного процесса поддерживаются на уровне: температура 800980 ОС, скорость газов 38 м/с, уносимый размер частиц до 13 мм, расходная запыленность потока топочных газов на выходе из топки 220 кг/м,зДалее поток топочных газов предварительно очищается от крупных частиц в первом улолителе 6 циркулирующих частиц, выполненном в виде золоулавливающего пучка. Из-за большого размера уносимых частиц здесь пегко улавливается большая часть (75 - 95 О) циркулирующих частиц. Это снижает теплоемкость запыленного потока газа в 2,10 раз, т,е. почти до уровня чистых дымовых газов, что облегчэе их охлаждение, а также защищает последующие конструкции от износа частицами.Запыленность потока газов мелкили частицами перед вторым уловигелем 7 циркулирующих частиц при этом будет больше, чем при пылеугольном сжигании, Объемное тепловое излучение запыленного потока и его степень черноты растут с увеличением концентрации частиц и уменьшением их размера, Доля радиационной составляющей при температуре 900500 С в данных условиях оказывается большей или близкой к вкладу конвективной составляющей, Поэтому регулятором расхода 9, который установлен в канапе возврата 8 мелких частиц, можно эффективно регулировать восприятие радиационно-конвективных поверхностей нагрева 4 и перегрев пара. Так как основная масса циркулирующих частиц 70 - 95 улавливается первым уловителем 6, такое регулирование мало влияет на сам топочный процесс, что существенно расширяет диапазон регулирования нагрузки котла и соответственно его экономичность,После разделения потоков дымовые газы охлаждаются в конвективной шахте 5, проходят санитарную очистку от летучей золы и сбрасываются в атмосферу, а циркулирующие частицы по каналу возврата 10 эжектором 12 возвращаются в топку 1, Циркулирующие частицы при выполнении канала возврата 10 примыкающим к обратной стенке экрана 3 дополнительно охлаждаются. Эффективность их охла едения и тепловосприятие экрана возрастают при перемешивании нисходящего потока отбойными элементами 11.Использование предлагаемого котла с циркулирующим слоем по сравнению с применением прототипа обеспечивает:упрощение конструкции котла, а также возможность реконструкции существующих энергетических пылеугольнцх и газомазутных котлов, т.к. использование двухступенчатого уловителя циркулирующих частиц в виде охлаждаемого эолоулавливающего пучка и инерционного уловителя лабиринтного типа позволяет расположить его непосредственно в газоходах котла;дополнительное упрощение конструкции котла при выполнении канала возврата циркулирующих частиц примыкающим к экрану топки;повышение экономичности, т,к. применением регулятора расхода, которыйустановлен в тракте возврата мелких частиц,1772523 можно эффективно регулировать тепловоси риятие радиационно-конвективных поверхностей нагрева и тем самым глубоко регулировать работу котла без существенного влияния на топочный процесс,Составитель Е. ПузыревТехред М.Моргентал Корректор С. Пекарь Редактор Заказ 3832 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Формула изобретения 1. Котел с циркулирующим слоем, содержащий топку, примыкающую верхней частью к газоходу, в котором последовательно установлены по меньшей мере два уловителя циркулирующих частиц, подключенные каналами возврата с регулятором расхода А топке, причем первый по ходу газов уловитель частиц выполнен в виде радиационно-конвективного пучка труб, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения экономичности и упрощения5 конструкции, второй уловитель частицвыполнен в виде неохлаждаемого золоуловителя, на линии возврата которого установлен регулятор расхода.2.Котел по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,10 что канал возврата первого уловителя частиц расположен с примыканием к стенкетопки, выполненныйв виде экрана из труб,снабженных со стороны этого канала наклоненными отбойными элементами,15