Котел с топкой кипящего слоя

(5)5 Р 23 С 11/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ОБРЕТЕНИЯСТВУ ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕ 12(21 4836684/06сгорания со стенками, выполйенными в ви- (22) 13,06.90 . де газоплотных экранов 2, содержит распо- (46)15,08.92. Бюл. МЗО .:ложенный внутри камеры 1 газоплотный (71) .Всесоюзный теплотехнический научно- . двусветный экран 6, образующий с настен- исследовательский институт им, Ф.Э,Дзержий- ными экранами 2 цйклонный сепаратор 7 со ского : : ., золоспускным щелевым каналой 8. В ниж- (72)Р.Ю,Шакарян,И.И,Надыров,Р.А,Петросян,ней части камеры 1 установлены воздухо- Е.В,Щукин, А.Н;Медведицков, М.Я,Кацовскйй распределительная решетка 4 с воздушным и А;И.Курочкйн, " : коробом 5 и топливныетечки 3 подачи топ- (56) Патент США %4732118, . - , лива а двусветный экран 6 в этой части кл. Г 22 В 1/00, опублик, 1988. :. камеры 1 отклонен в сторону еесередины сПатент США М 4708092,3 образованием топочйого отсека 9 и зольнокл. Р 22 В 1/00, опублик. 1987,:.: го отсека 10, вкотором" размещена теплообменная котельная. поверхйость 11. При этом (54) КОТЕЛ СТОПКОЙ КИПЯЩЕГО СЛОЯ: " в межтрубных перегородках 12 отклонен- (57) Изобретенйе касается сжигания топли-ной части двусветного-экрана 6 выполнены ва и позволяет. повысить акойомичность иперепускййе отверстия 13 с- увеличйваюнадежность работы, Котел с топкой кипяще-щимся повысоте "живым" сечением. 4 з,п. го слоя, имеющий призматическую камеру 1 ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к технике сжигания "топлива и может быть использованопри сжигании твердого дробленого топливав кипящем слое котельных агрегатов.Известен котел с топкой классического 5(пузырькового) кипящего слоя с расположен ными в нем теплообменнцмй поверхностями,сепаратором золы-уноса, охладителем золы,устройствомдля розжигакоторые заключены в шарообразныи сосуд под давлением. 10Тепло из топки отводится с помощьа трубныхпучков, погруженныхв кипящий слой.Недостатком данного технического ре" шения является то, что указанные трубныепучки подвержены вибрации, вцсокотемпературному эрозионному и коррозионномувоздействиям материаласлоя, что снижаетнадежность работы котлоагрегата.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является котел с 20топкой кипящего слоя, содержащий призматическую камеру сгорания со стенками,вйполненными в вйде газоплотйцх" экранов. внутри указайной камеры располбженгазоплотный.двусветный экран, образующий с, настенными экранами циклонный сепаратор с золоспускным щелевым каналом,В нижней части камеры установлены топливная,течка и воздухораспределительнаярешетка с воздушным коробом. Кроме того, 30котел снабжей конвективной поверхностьюнагрева, расположенной в конвективнойоахеНедостатками известной конструкцииявляются ее невысокая экономичность, 35обусловленная слабым перемешиваниемтвердой фазы в зоне горения, а также малая надежность котла, связанная с возможностью его шлакования в зойе горениявследствие появления температурных неоднородностей,Цель изобретения - повышение экономичности и надежности работы котла путем.,:котле с топкой кипящего слоя, содержа. цем призматическую камеру сгорайиясо-, сенками в виде газоплотнцх экранов,снабженную топливной течкой, воздухараспределительной решеткой с воздушнымкоробом и газоплотным двусветным экраном, образующим с настенными экранамициклоннцй сепаратор С золоспускнцм каналом, и конвективную поверхность нагрева, 55двусветный экран в надслоевом пространстае отведен к середине камеры сгорания спримыканием к воздухораспределительнойрешетке и образованием зольного отсека,сообщающегося с камерой сгорания посредством йерепускных и выходных окон, выполненных в двусветном экране соответственно по высоте слоя и в надслоевом пространстве, причем конвективная поверхность нагрева размещена в зольном отсеке.При этом указайные перепускнь 1 е окна выполнены с увеличивающимся по высоте "живым" сечением,Камера сгорания снабжена дополнительной топлйвной течкой, размещенной в зольном отсеке. Камера сгорания может быть заклвчена в силовой корпус, снабженный патрубками ввода воздуха; расположейными в его верхней части. Воздушный короб воздухораспределительной решети может бцть снабжен перегородкой с образованием автономных отсеков.На фиг.1 представлена камера сгорания кипящего слоя, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фйг,1; на фиг.4 - камера сгорания с автономными воздушными отсеками, продольный разрез.Котел содержит призматическую камеру 1 со стенками в аиде газоппотных экранов 2, снабженную топливной течкой 3, воэдухораспределительной решеткой 4 с воздушным коробом 5 и газоплотным двусветным экраном 6, образующим с настенными экранами 2 циклонный сепаратор 7 с золоспускнцм Щелевцм каналом 8. В нижней части камеры 1 двусветный экран 6 отклонен к ее середине и разделяет камеру 1 сгорания на два отсека 9 и 10 (топочный и зольный). В образованном зольном отсеке 10 расположены теплообменная конвектйвная поверхность 11 и дополнительная топливная течка 3. В межтрубных перегородках 12 отклоненной части двусветного экрана 6 выполнены перепускные и выходные окна 13,Камера 1 сгорания заключена в силовой корпус 14 с размещенными в его верхней части патрубками 15 и 16 соответственно подвода первичного и вторичного воздуха, В верхней части камеры 1 соосно с циклонным сепаратором 7 расположено газовыпускное отверстие 17. Кроме того, в случае отсутствия силового корпуса 14 воздушный короб 5 может быть разделен с помощью перегородок 18 на два автономных отсека.Котел работает следующим образом, Уголь подается через топливные течки 3 в камеру 1 сгорания, в нижнюю часть которой через воздухораспределительную решетку 4 поступает первичный воздух. При работе камеры 1 под давлением ввиду роста плотности воздуха и газов по сравнению с атмосферными условиями происходит падение скоростей газов и воздуха в камере 11755008при постоянном массовом расходе возду- перемешивания твердой фазы в камере 1ха, определяемом условиями горения. сгорания и повышает продолжительностьРасход первичного воздуха, поступающе- слоя, Для обеспечения эффективного сгораго через воздухораспределительную ре- ния горючей массы угля в камере 1 сгоранияшетку 4 в камеру 1, и сечение решетки 4 5 и улучшения равномерности массовой ивы ирают исходя из условия обеспечения температурной картины слоя при столь низинтенсивного выноса твердых частиц из ких скоростях газов в слое необходимонижней зоны камеры 1 в верхнюю. Если в обеспечить равномерную и рассредоточен. условияхатмосферногокипящегослоясочв- ную подачу топлива э зону горения, Длятание указанных факторов должно обеспе этого топочный 9 и зольный 10 отсеки снабчивать скорость воздуха в нижней зоне жены отдельнымитопливными течками 3,камеры 1 5-9 м/с режим работй котлов с Часть топлива, поступившего в зольный отатмосферным циркулирующим кипящим сек 10, перемешивается с, инертйым материслоем),товусловияхдавления 10 атмдоста-алом и в таком "разбавленном видеточно обеспечения скорости 2-3 м/с. Эти 15 равномерно поступает в зону горения - отданные получены при испытанияхустайов-сек 9 через отверстия 13.ки с циркулирующим кипящйм слоем под Такая схема топливоподачи оказываетйоложительное влияние и на йроцессторе-В результате обеспечения описанных ния за "счет"предварйтельной термопо голАус овии поток продуктов сгорания со зйачи товки топлива перед подачей его в топочныйтельным количеством твердой фазы выно- отсек 9. При температурах 500-600 С, котос тся в верхнюю часть камеры 1 и попадает рые устайавливббтся "взольном отсеке 10,в сепаратор 7, выполненный в виде горизон- прбиСходит разделенйе топливана кокс итального циклона..: .: летучие, Осйовная долялетучих через"переПродукты сгорания при этом выводятся 25 пускные отверстия 13 попадает в надслоеиз камеры 1 перпендикулярно плоскости вое пространство топочного отсека 9чертежа через газовыпускнбе"отверСтие - камеры 1 сгорания, где сгорает в потоке17, а твердые частицы золы-уноСэ через вторичйого воздуха, В нижнюю зону кипязолоспускной канал 8, образованнйй дву- щего слоя "тойочного отСека. 9 попадаютсветным экраном 6 и внешним экраном 2, 30 только частйцы кокса перемешанные с час- поступают из воздушного короба 5. В тицами золы-уноса. В целом это обеспечизольный отсек 10 через воздухораспреде- вает максимальное время пребываниялительную решетку 4 подается воздух с частиц в зоне горения и снижает недожограсходом;обеспечивающим скорости газов "углерода в топке.Возможность использовав отсеке 10, поддерживающие режйм пу ния автономных воздушных отсеков коробазырькового псевдоожижения (ИОг=2-3), 5 под топочным 9 и зольным 10 отсекамиСмесь воздуха с газами, образовавшимися позволяет регулировать режим работы кав эольном отсеке 10, поступает в топочный меры 1 при снижении нагрузки и выбиратьотсек 9 через отверстия 13, выполненные в оптимальные сточки зрения теплообмена вмежтрубных перегородках 12 отклоненной 40 зольном отсеке 10) и аэродинамики (в топочасти экрана 6. Разница скоростей газов в чном отсеке 9) скорости газов;зольном 10 и топочном 9 отсеках создает.разную плотность кипящего слоя, и, как Сцельюподдержаниязаданногоизбытследствие, разные статические давления в ка окислителя на вйходе из топки внадслотопочном 9 и зольном 10 отсеках. За счет 45 евое пространства камеры 1 сгоранияперепада давлений зола посредством пере- подводится вторичный воздух через соплапускных отверстий 13 возвращается из 16. В зольном отсеке 10 расположены конзольного отсека 10 в кипящий слой топочно- вективные поверхноСти 11 нагрева. Приго отсека 9 камеры 1 сгорания, при этом движениитвердойфазы поконтуру: камерадостигается равномерный рассредоточен 1 сгорания - циклон 7 - зольный отсек 10 -ный переток частично охлажденной золй в топочный отсек 9 - камера 1 сгорания, выэольном отсеке 10 за счет съема тепла по- соконагретые твердые частицы используютверхностями 11, ся как промежуточный. теплоноситель,Для компенсации падения градиента отдающий тепло настенным экранам 2 идавления между топочным отсеком 9 каме конвективным поверхностям 11 нагрева, вры 1 и зольным отсеком 10 по высоте кипя- которых вырабатывается пар заданных пащего слоя отверстия 13 в межтрубных раметров,перегородках 12 двусветного экрана 6 вы- Применение изобретения позволяетполнены с увеличивающимся по высоте значительно улучшить условия работы каме"живым" сечением, что улучшает условия вы сгорания кипящего слоя, что приводит кповышению экономичности и надежностиработы котлоагрегата в целом. Формула изобретения1. Котел с топкой кипящего слоя, со держащий призматическую камеру сгораййя со стенками в виде газоплотных экранов, снабженную конвективной поверхностью нагрева, топливной течкой, воздухораспределительной решеткой с воз душным коробом и газоплотным двусветным экраном, образующим с настенными экранами циклонный сепаратор с золоспускным каналом,отл ич а ющийс я тем, что, с целью повышения экономичности и 15 надежности путем повышения качества сжигания и снижения шлакования, двусветный экран в надслоевом пространстве отведен к середине камеры сгорания с примыканием к воздухораспределительной 20 решетке и образованием зольного отсека, сообщающегося с камерой сгорания посредством перепускных и выходных окон,выполненных в двусветном экране соответственно по высоте слоя и в надслоевом пространстве, причем конвективная поверхность нагрева размещена в зольном отсеке.2. Котел по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что перепускные окна в двухсветном экране выполнены с увеличивающимся по высоте "живым" сечением,3. Котел по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что камера сгорания снабжена дополнительной топливной течкой, размещенной в зольном отсеке.4. Котел по пп, 1 - 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что камера сгорания заключена в силовой корпус, снабженный патрубками ввода воздуха, расположенными в его верхней части.5. Котел по пп.,1 - 3, отл ич а ю щи йс я тем, что воздушный короб воздухораспределительной решетки снабжен перегородкой с образованием автономных отсеков.1755008 зддх Составитель Э.МашароваТехред М.Моргентал ор А.Огар ектор Н Тупица ед т РрЗаказ 2880 . Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101