Котел

 

Использование: котлы дои сверхкритического давления. Сущность изобретения: трубы пода топки выполнены с .внутренним винтовым оребрением 5. Это интенсифицирует теплои массообмен в трубах, что позволяет эксплуатацию последних без огнеупорной обмазки. При этом снижается температура факела и тормозятся процессы образования окислов азота не начальном участке его развития. Отсутствие огнеупорной обмазки снижает металлоемкость несущих конструкций, сокращает время растопки котла. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 F 22 В 37/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4876913/06 (22} 23,10.90 (46) 30,10.92. Бюл. М 40 (71) Научно-производственноеобьединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И,И.Ползунова (72) В,В.Соколов, В,Б.Гололобов, Л.И.Скаковский и В.В.Холщов (56) Патент Великобритании М 1300380, кл. F 4 А, опублик. 1977, Мейкляр M,Â. Современные котельные агрегаты, ТКЗ, M.: Энергия, 1978, с. 24.

{54) КОТЕЛ. Ж» 1772517 А1 (57) Использование: котлы до- и сверхкритического давления. Сущность изобретения: трубы пода топки выполнены с.внутренним винтовым оребрением 5, Это интенсифицирует тепло- и массообмен в трубах, что позволяет эксплуатацию последних. беэ огнеупорной обмаэки. При этом снижается температура факела и тормозятся процессы образования окислов азота на начальном участке его развития. Отсутствие огнеупорной обмазки снижает металлоемкость несущих конструкций, сокращает время растопки котла. 2 ил.

1772517

Следует отметить, что различные типы 25 интенсификаторов теплаобмена испытаны

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 дакритического давления, где в контуре циркуляции имеется двухфазная среда. В котлах сверхкритическога давления отсутствует разделение фаз, поэтому применение подьемна-апускных труб лишено смысла. на отечественном котле докритическога давления, в том числе подъемно-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 апускной трубы.

Известны конструкции котельных агрегатов, в которых подавые экраны тапки 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

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 ега 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, что 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 — узел ! на фиг. 1, Котел включает топку 1 с гарелачными устройствами 2, которую ограждают настенные 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 горелачными устройствами 2, дальше Вода, испаряясь, проходит через перегреватель 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 промыв".àìè. Одновременно за счет интенсификации массообмена снижается эффект выпаривания солей на обогреваемой поверхности и интенсивность коррозии труб, особенно в барабанных котлах, 1772517

Таким 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 30gj, исключает необходимость нанесения огнеупорного покрытия массой до нескольких сотен тонн, снижает металлоемкость элементов под давлением и несущих конструкций котла. Достигается это путем изготовления подового экрана из труб ВВ0 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 8ВО по сравнению с гладкими выше коэффициент теплоотдачи щ, что также способствует ускорению нагрева рабочей среды. t0 Перечисленные факторы способствуют улучшению маневренных характеристик котла, что становится особо актуальным при разуплотненном суточном графике энергопотребления, а также в случае присоедине15 ния котла к технологическим потребителям с переменным циклом работы.

Формула изобретения

Котел, содержащий топку, под и стены

20 которой экранированы теплообменными трубами, включенными в тракт нагреваемой среды, отличающийся тем,что,сцелью снижения образования окислов азота, уменьшения металлоемкости и улучшения

25 маневренности, теплообменные трубы пода выполнены с внутренним винтовым оребрвнием.