Котел

 

Использование: в химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, в которых используется кипящий слой. Сущность изобретения: стенки топливоподающего канала и его распределительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой. Распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости . Расстояние от нижних краев стенок канала имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными перегородками, скрепленными со стенками канала под пластиной . Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания твердого топлива в котлах с кипящим слоем, решает вопрос равномерной раздачи твердого топлива (угля ) по сечению топки. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815515/06 (22) 17.04.90 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) В. Ю.Шувалов, С, С.Руденко, Ю. 0.3еленкова и Л. В. Степанов (56) Заявка ФРГ ¹ 2952091, кл. F 23 С 11/02, опубл. 1981.

Патент США ¹ 4130071, кл. F 23 D 19/02, опубл, 1978. (54) КОТЕЛ (57) Использование: в химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, в которых используется кипящий слой. Сущность изобретения: стенки топливоподающего канала и его распределительИзобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, Известны разнообразные конструкции котлов с кипящим слоем промежуточного теплоносителя, где подача угля осуществляется различными пневматическими или механическими забрасывателями. При этом топливо подается шнеками, расположенными по бокам топки или через радиально расположенные сопла, присоединенные к кольцевому каналу, чашевидные сопла, сопла с трубами Вентури, вращающиеся головки с соплами распределительные головки, вертикальные трубы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой конструкции является конструкция котла, в которой подача топли„,5U „, 1778445 А1 ное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой. Распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости. Расстояние от нижних краев стенок канала имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными перегородками, скрепленными со стенками канала под пластиной, Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания твердого топлива в котлах с кипящим слоем, решает вопрос равномерной раздачи твердого топлива (угля) по сечению топки. 1 з. и, ф-лы, 2 ил. ва в котел осуществляется через установленные вертикально в газораспределительной решетке щелевые каналы. Каналы проходят сквозь решетку. Над каналами располагаются зонтообразные отражатели. OO

При этом отражатели и стенки каналов, рас- Д положенные в слое. охлаждаемом водой, ре- Д комендуется располагать параллельно (у фронту топки на расстоянии друг от друга больше, чем их ширина. Движение топлива через щелевые каналы осуществляется за счет системы пневмоподачи. Для этого требуется 10-20 количества воздуха, требуемого для псевдоожижения промежуточного теплоносителя.

Равномерное питание углем слоя представляет значительную проблему, когда применяются топки больших размеров и используется вы со корев кцион н ый угол ь. По1778445

4 конструкции требуется воздух высокого давления, Целью изобретения является повышение надежности и снижение эксплуатационных затрат, Для достижения этой цели стенки топливоподающего канала и его распределительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и погружены в кипящий слой, распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с упомянутыми отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости, причем для равномерного распределения топлива по длине канала расстояние от нижних краев его стенок имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными перегородками, скрепленными со стенками канала под пластиной.

На фиг. 1 изображена конструкция котла с кипящим слоем; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Котел имеет корпус 1, монтированную к нему газораспределительную решетку 2, на которой расположен слой зернистого материала — промежуточного теплоносителя 3, Внутри корпуса 1 находятся поверхности теплосъема 4. Ниже верхнего уровня слоя промежуточного теплоносителя располагается крепящийся к стенам зонтообразный отражатель 5. Под отражателем 5 располагается топливоподающий канал, состоящий из боковых стенок 6 и крепящейся между ними газораспределительной решетки 7.

При этом отражатель и стенки канала выполняются водоохлаждаемыми, могут быть полыми, либо из огнеупора. Подрешеточная и надслоевая части канала выполнены открытыми, а отражатель устанавливается над газораспределительной решеткой 2 котла с зазором, При большой длине канала его подрешеточная часть выполняется одинаковой высоты по длине и секционируется вертикальныMè перегородками 8. Один конец канала выходит за боковую стену котла, образуя загрузочный торец. Канал снабжен

55 дача топлива через щелевые каналы в принципе позволяет осуществить относительно равномерное распределение топлива по сечению. Однако использование системы пневмоподачи сильно усложняет конструкцию топливораспределения и снижает надежность ее работы,. повышает эксплуатационные затраты, т,к. равномерная раздача топлива требует одновременной работы всех каналов, что приводит к интен- 10 сивному абразивному износу элементов бункером 9 молотого угля и питателем 10.

При большой площади зеркала кипящего слоя 3 аналогично прототипу устанавливается несколько параллельных каналов на расстоянии друг от друга большем, чем их ширина, а загрузочные торцы, выходящие за стену котла, для сокращения количества обслуживающих их шнеков до одного соединяются между собой.

Котел работает следующим образом.

Поступающий через газораспределительную решетку 2 воздух приводит в псевдоожиженное состояние находящийся на ней слой промежуточного теплоносителя, В силу аналогии свойств кипящего слоя 3 с жидкостью B подрешеточной части топливоподающего канала образуется воздушная полость. Поступающий из нее через наклонную решетку 7 воздух (газ) пневдоожижает загружаемый через загрузочный торец канала из бункера 9 питателем 10 молотый уголь, Так как гидравлическое сопротивление для движения газов через топливоподающий канал, установленный с зазором к газораспределительной решетке 2 котла и выполненный с открытой подрешеточной частью, из-за образования в ней газовой полости меньше, чем в окружающем его слое, в канале происходит интенсивное псевдоожижение угля и он растекается по газораспределительной. решетке 7 до противоположной стенки корпуса котла. В результате интенсивного псевдоожижения верхняя граница слоя угля устанавливается горизонтально. За счет выбросов (всплесков уноса) с поверхности псевдоожиженного слоя, находящегося в канале, частицы угля интенсивно подбрасываются вверх над слоем и, ударившись о зонтообразный отражатель 5, падают в кипящий слой 3 промежуточного теплоносителя, Так как верхняя граница слоя угля располагается горизонтальное и расстояние до верхних краев стенок 7 канала и зонтообразного отражателя 5 одинаково по длине канала, то в расчете на единицу длины канала в кипящий слой 3 поступает одинаковое количество угля. Горение угля идет внутри кипящего слоя

3, Выделившееся при горении тепло отводится с помощью поверхностей теплосъема

4.

При большой длине топливоподающего канала при наклонном расположении газораспределительной решетки 7 в подрешеточной части возможны перетечки газа вдоль решетки, что может привести к неравномерному псевдоожижению находящегося на ней угля и вызвать неравномерную раздачу топлива, Поэтому с целью достижения равномерного распределения топлива по

1778445 длине канала его подрешеточная часть выполнена одинаковой высоты и секционирована вертикальными перегородками.

При фракционированном твердом топливе, т. е. малом содержании в нем фракций мелочи, целесообразно погружать в кипящий слой 3 промежуточного теплоносителя лишь подрешеточную часть топливоподающего канала, т.к. s этом случае загрузка угля в канал осуществляется при атмосферном давлении.

Монтаж в топливоподающем канале газораспределительной решетки и его расположение в кипящем слое над газораспределительной решеткой котла с зазором обуславливают то, что транспорт угля в канале и его подача в слой промежуточного теплоносителя осуществляются воздухом, подаваемым на псевдоожижение. Это же обстоятельство позволяет использовать более крупный уголь, что только повышает равномерность распределения топлива в слое, По прототипу на пневмоподачу требуется 10 — 20 количества воздуха, необходимого на псевдоожижение промежуточного теплоносителя, Щелевые каналы расположены в газораспределительной решетке котла, поэтому можно ориентировочно принять, что на пневмоподачу требуется в 1,2 раза больше избыточное давление воздуха, чем на псевдоожижение. Это в свою очередь позволяет на 2 — 4 снизить расход энергии на раздачу топлива. Замена пневмоподачи на раздачу с помощью кипящего слоя угля позволяет исключить абразивный износ элементов конструкции пневмоподачи, оовысить надежность работы котла, снизить эксплуатационные затраты.

5 Формула изобретения

1. Котел, содержащий расположенный на газораспределительной решетке кипящий слой с погруженными в него поверхно стями теплообмена и зонтообразным

10 отражателем, установленным с зазором над топливоподающим наклонным каналом, ограниченным вертикальными стенками и подключенным к патрубку подачи твердого топлива и секционному распределительно15 му устройству с отверстиями для подачи ожижающего воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения эксплуатационных затрат, стенки топливоподающего канала и его распреде20 лительное устройство расположены над газораспределительной решеткой и

° погружены в кипящий слой, распределительное устройство выполнено в виде наклоненной к горизонту пластины с

25 упомянутыми отверстиями, скрепленной со стенками на расстоянии от нижних краев последних с образованием воздушной полости.

2. Котел по и. 1, отличающийся

30 тем, что, с целью равномерного распределения топлива по длине канала, расстояние от нижних краев его стенок имеет постоянную величину по длине канала, а секции воздушной полости образованы вертикальными пе35 регородками, скрепленными со стенками канала под пластиной.

1778445

) Составитель В,Курбатова Фиг, Я

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5