Котел

 

Область применения: магнитогидродинамические электростанции открытого типа. Сущность изобретения: котел содержит коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб 4, 5 с выпускными отверстиями. Трубы 4, 5 поперечно установлены в горизонтальном газоходе 1 с образованием квадратной решетки. В каждой ячейке решетки оси выпускных отверстий труб 4, 5 расположены с образованием условного квадрата. Сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45 - 2,55 стороны условного квадрата. В каждой ячейке решетки коллектора трубы 5 смещены относительно труб продольной оси горизонтального газохода 1 на расстояние, составляющее 0,25 - 0,35 стороны квадрата упомянутой решетки. Исследования показали, что при таком выполнении котла удается обеспечить максимальное значение качества смешения охлаждающего компонента с продуктами сгорания, что повышает экономичность котла. 4 ил.

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано на магнитогидродинамических электростанциях открытого типа и является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1727461. По основному изобретению известен котел, содержащий горизонтальный газоход, соединенный с радиационной и конвективной шахтами, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб, каждая из которых поперечно установлена в горизонтальном газоходе и выполнена с выпускными отверстиями, оси которых направлены в сторону противолежащей трубы коллектора, причем раздающие трубы коллектора установлены с образованием в проекции на поперечное сечение горизонтального газохода квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий труб расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего. Недостатком такого котла является пониженная экономичность из-за недостаточного качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы. Целью изобретения является повышение экономичности котла путем улучшения качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы. В котле, содержащем горизонтальный газоход, соединенный с радиационной и конвективной шахтами, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб, каждая из которых поперечно установлена в горизонтальном газоходе и выполнена с выпускными отверстиями, оси которых направлены в сторону противолежащей трубы коллектора, причем раздающие трубы коллектора установлены с образованием в проекции на поперечное сечение горизонтального газохода квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий труб расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего, поставленная цель достигается тем, что в каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента каждая раздающая труба выполнена с дополнительным выпускным отверстием, соосным выпускному отверстию противолежащей раздающей трубы, а каждая пара противолежащих раздающих труб смещена относительно другой пары вдоль продольной оси горизонтального газохода на расстояние 0,25.0,35 стороны квадрата упомянутой решетки. На фиг. 1 изображен общий вид котла; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1. Котел содержит горизонтальный газоход 1, соединенный с радиационной и конвективной шахтами 2 и 3 соответственно, и коллектор охлаждающего компонента в виде раздающих труб 4 и 5. Трубы 4 и 5 поперечно установлены в горизонтальном газоходе 1. Трубы 4 с одной стороны выполнены с отверстиями 6 и 7, а с другой стороны с отверстиями 8 и 9, причем отверстия 6 трубы 4 соосны отверстиям 8 противолежащей трубы 4, а отверстия 7 трубы 4 соосны отверстиям 9 противолежащей трубы 4. Трубы 5 с одной стороны имеют отверстия 10 и 11, а с другой отверстия 12 и 13, причем отверстия 10 трубы 5 соосны отверстиям 12 противолежащей трубы 5, а отверстия 11 трубы 5 соосны отверстиям 13 противолежащей трубы 5. Трубы 4 и 5 коллектора установлены с образованием в поперечном сечении газохода 1 квадратной решетки, в каждой ячейке которой проекции на эту плоскость осей отверстий 6-13 труб 4 и 5 расположены с образованием условного квадрата, а сторона квадрата каждой ячейки решетки составляет 2,45-2,55 стороны последнего. В каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента трубы 5 смещены относительно труб 4 вдоль продольной оси горизонтального газохода 1 на расстояние, составляющее 0,25-0,35 стороны квадрата упомянутой решетки. Коллектор охлаждающего компонента подключен к подводящему коллектору 14. Радиационная шахта 2 выполнена с газоподводящим диффузором 15, топливными горелками 16 и воздушными соплами 17. Котел работает следующим образом. Газы через диффузор 15 поступают в радиационную шахту 2. Через воздушные сопла 17 подают вторичное дутье на дожигание. При этом горелки 16 работают в автономном режиме. Продукты сгорания из шахты 2 поступают в горизонтальный газоход 1. Через подводящий коллектор 14 охлаждающий компонент, в данном случае газы рециркуляции, подают в газоход 1 через трубы 4 и 5 коллектора охлаждающего компонента. Через отверстия 6-13 труб 4 и 5 охлаждающий компонент выпускают в газоход 1, где обеспечивается эффективное смешение продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на поперечных струях. При этом происходит охлаждение и затвердевание присадки в пределах горизонтального газохода 1 и выравнивание параметров потока продуктов сгорания перед конвективной шахтой 3. Изменение режима работы котла приводит к изменению глубины проникновения струй охлаждающего компонента. Однако до тех пор, пока активный участок или точка соударения струй, истекающих из противолежащих труб 4 и 5 находится в пределах упомянутого условного квадрата, качество смешения сохраняется неизменным, так как глубина проникновения струй сохраняет неизменное значение. Исследования показали, что максимальное значение качества смешения продуктов сгорания и охлаждающего компонента удается реализовать при условии, что сторона квадрата каждой ячейки упомянутой решетки составляет 2,45-2,55 стороны упомянутого квадрата, а смещение труб вдоль оси горизонтального газохода составляет 0,25-0,35 стороны квадрата упомянутой решетки.

Формула изобретения

КОТЕЛ по авт. св. N 1727461, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем улучшения качества смешения продуктов сгорания с охлаждающим компонентом на переменных режимах работы, в каждой ячейке квадратной решетки коллектора охлаждающего компонента каждая раздающая труба выполнена с дополнительным выпускным отверстием, соосным выпускному отверстию противолежащей раздающей трубы, а каждая пара противолежащих раздающих труб смещена относительно другой пары вдоль продольной оси горизонтального газохода на расстояние, составляющее 0,25 0,35 стороны квадрата упомянутой решетки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4