Котел с т-образной компоновкой

 

КОТЕЛ С Т-ОБРАЗНОЙ КОМПОНОВКОЙ , содержащий вертикальную топку с потолочным экраном и примыкающими к нему ширмами, расположенными по центральной оси топки, а также горизонтальные поворотные газоходы с поверхностями нагрева , расположенные симметрично относительно топки и соединенные с ней выходными окнами, параллельными щирмам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамического воздействия газов на потолочный экран, а также уменьшения аэродинамического сопротивления , ширмы топки имеют высоту, равную 0,7-1,4 высоты поворотных газоходов . 4;: 00 ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g F 22 В 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3497757/24-06 (22) 06.10.82 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) А. Н. Алехнович, Э. П. Дик, В. Г..Лисовой, Е. А. Качалин, А. Н. Савин, И. А. Сотников и Е. В. Петров (53) 621.181.6 (088.8) (56) !.,Овчар В. Г. и др. Создание и совершенствование котельного оборудования для эффективного использования углей экибастузского месторождения. — «Теплоэнергетика», 1981, № 7, с. 5-8.

2. Авторское свидетельство СССР № 924451, кл. F 22 В 31/08, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1114853 А (54) (57) КОТЕЛ С Т-ОБРАЗНОИ КОМПОНОВКОй, содержащий вертикальную топку с потолочным экраном и примыкающими к нему ширмами, расположенными по центральной оси топки, а также горизонтальные поворотные газоходы с поверхностями нагрева, расположенные симметрично относительно топки и соединенные с ней выходными окнами, параллельными ширмам, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамического воздействия газов на потолочный экран, а также уменьшения аэродинамического сопротивления, ширмы топки имеют высоту, равную 0,7 — 1,4 высоты поворотных газоходов.

1114853

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках, сжигающих твердое топливо.

Известен котел с Т-образной компоновкой, содержащий вертикальную топку с потолочным экраном, и горизонтальные поворотные газоходы с поверхностям и нагрева (1).

Недостаток такого котла — пониженная его надежность из-за температурной неравномерности газов и связанным с ней шлакованием потолочного экрана, так как в топке охлаждаются преимущественно периферийные слои с сохранением относительно высокой температуры в центральной части.

Наиболее близким к предлагаемому является котел с Т-образной компоновкой, содержащий вертикальную топку с потолочным экраном и примыкающими к нему ширмами, расположенными по центральной оси топки, а также горизонтальные поворотные газоходы с поверхностями нагрева, расположенные симметрично относительно топки и соединенные с ней выходными окнами, параллельными ширмам (2).

Недостатками известного котла являются пониженная надежность из-за повышенного динамического воздействия газов на потолочный экран, а также повышенное его аэродинамическое сопротивление, обусловленное неоптимальной высотой ширм.

Цель изобретения — повышение надежности котла с Т-образной компоновкой путем снижения динамического воздействия газов на потолочный экран, а также умень шение аэродинамического сопротивления.

Указанная цель достигается тем, что в котле с Т-образной компоновкой, содержащем вертикальную топку с потолочным экраном и примыкающими к нему ширмами, расположенными по центральной оси топки, а также горизонтальные поворотные газоходы с поверхностями нагрева, расположенные симметрично относительно топки и соединенные с ней выходными окнами, параллельными ширмам, ширмы топки имеют высоту, равную 0,7 — 1,4 высоты поворотных газоходов.

На чертеже схематично изображен котел с Т-образной компоновкой.

Котел с Т-образной компоновкой содержит вертикальную топку 1 с потолочным ,экраном 2 и примыкающими к нему ширмами 3, расположенными по центральной оси топки 1, а также горизонтальные поворотные газоходы 4 с поверхностями 5 нагрева.

Поверхности 5 нагрева расположены симметрично относительно топки и соединены с ней выходными окнами 6, параллельными ширмам 3. Ширмы 3 топки 1 имеют высоту, равную 0,7 — 1,4 высоты поворотных газоходов 4. Топка 1 вблизи ширм 3 снабжена соплами 7 «пушечной» или импульсной очистки, а в нижней части топки 1 установлены горелки 8. Лобовой змеевик 9 каждой ширмы 3 выполнен с большим диаметром из более жаропрочной стали, чем остальные змеевики ширмы 3, и включен в пароводяной тракт с более низкой температурой сре- . ды. Топка 1 экранирована экранами 10, которые, как и экран 2, ширмы 3, поверхности

5, включены в пароводяной тракт котла.

Котел с Т-образной компоновкой работает следующим образом.

Топливо совместно с воздухом подают через горелки 8 в топку 1, где оно сгорает.

Продукты сгорания со взвешенными в них частичками золы движутся вверх и за счет теплообмена с экранами 10 охлаждаются (в большей мере периферийные слои и в меньшей — центральная часть). На уровне выходных окон 6 направляющее движение потока постепенно изменяется от вертикального к горизонтальному. Более холодные периферийные слои поступают в нижнюю часть поворотных газоходов 4. Более горячие и обладающие большей. кинетической энергией газы из центральной части топки 1 движутся к потолочному экрану 2, омывая ширмы 3. При этом они охлаждаются, а из-за ликвидации двухстороннего стока в верхней части топки 1 ширмами 3 поток поворачивает в газоходы 4 на более низкой отметке, и в районе потолочного экрана 2 создается слабопроточная зона. Уменьшение энергии и температуры газового потока обеспечивает бесшлаковочное омывание потолочного экрана 2 и поступление в верхнюю часть поворотных газоходов 4 охлажденных газов.

Как показали исследования, наибольший эффект достигается при высоте ширм

3 в диапазоне 0,7 — 1,4 высоты поворотных газоходов 4, при этом за счет омывания потолка с меньшей скоростью снижается и сопротивление этого участка котла. Снижение уровня и выравнивание полей температур по высоте поворотного газохода повышает надежность работы расположенных здесь полурадиационных поверхностей 5 нагрева. Выполнение лобового змеевика 9 ширм 3 из более жаропрочной стали и подключение его в пароводяной тракт повышают надежность ширм 3. При этом очаги шлакования удаляют при помощи сопл 7 очистки.

Выполнение лобового змеевика 9 ширм 3 из труб большого диаметра, помимо повышения надежности, увеличивает турбулизацию потока, чем достигается эффект большего торможения потока газов, уменьшения шлакования потолочного экрана 2 и последующих змеевиков ширм 3. . При выполнении ширм 3 из нескольких ширмовых поверхностей пар можно подводить и отводить несколькими потоками, что расширяет возможности включения этой поверхности нагрева в пароводяной тракт котла (например, включение ширмовых поверхностей в разные потоки пароводяного тракта, последовательное соединение этих поверхностей и т.п.). Кроме того, выполнение ширм 3 в виде нескольких поверхностей улучшает их монтажные и ремонтные характе1114853

Составитель Л. Андреев

Редактор А. Мотыль Техред Л. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 6400/25

9 Тираж 404 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ристики, увеличивает долю поверхности с вертикальным продольным омыванием труб газовым потоком, за счет чего уменьшается шлакование.

Таким образом, предлагаемая конструкция котла с Т-образной компоновкой обеспечивает снижение аэродинамического соппативления котла и динамического воздействия потока на потолочный экран 2 уменьшение его шлакования в центральной части, выравнивание температур газов по высоте поворотного газохода и повышение надежности поверхностей нагрева.