RU225055U1 - Котел с пылеугольной горелкой - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к организации сжигания твердых топлив, в том числе низкосортных, и может использоваться в печах и топках котлов, и позволяет повысить экономичность и улучшить экологические показатели.

Технический результат - повышение тепловой эффективности котла за счет улучшенного теплопоглощения из топочных газов жидким теплоносителем. Повышение энергоэффективности приводит к улучшению экологичности, так как сокращается количество топлива. Дополнительным результатом является улучшение условий шлакоудаления и увеличение срока между шлакоочистительными мероприятиями, что дополнительно приводит к увеличению времени работы и дополнительному повышению суммарной энергоэффективности. Технический результат достигается тем, что котел с пылеугольной горелкой, содержащий камеру сгорания с газовыпускным окном, расположенным в верхней части задней стенки топки, и горелкой, с системой удаления шлака, расположенной в нижней части камеры сгорания, а также два блока из кипятильных (теплообменных) труб, последовательно расположенные за задней стенкой топки, с перегородкой с окном между первым и вторым блоками, характеризуется тем, что содержит дополнительный третий блок из кипятильных труб, установленный за вторым блоком, а также дополнительную перегородку с окном между вторым и третьим блоками, причем окно между первым и вторым блоком расположено в нижней части соответствующей перегородки, окно между вторым и третьим блоками расположено в верхней части соответствующей перегородки.

Description

Полезная модель относится к организации сжигания твердых топлив, в том числе низкосортных, и может использоваться в печах и топках котлов, и позволяет повысить экономичность и улучшить экологические показатели.

Известен «Котел с расположенной сверху двойной пылеугольной горелкой с воздушной регулировкой» CN 204176635 [2], включающий корпус печи, зольник, первая перегородка расположена в верхней части корпуса печи, камера выхлопных газов снабжена второй перегородкой внизу.

К недостаткам устройства относится низкая эффективность, обусловленная тем, что часть выхлопных газов не участвует в теплопередаче, проходя мимо теплообменника.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Вихревая камерная топка» RU 2158877 [1], содержащая камеру сгорания с газовыпускным окном, расположенным в верхней части задней стенки топки и горелкой, с системой удаления шлака, расположенной в нижней части камеры сгорания, а также блоки из кипятильных труб, расположенные за задней стенкой топки, с перегородками между блоками, в перегородках имеются окна.

Известное решение более эффективно, поскольку все топочные газы проходят через два теплообменника.

Недостатком известного решения является недостаточная эффективность, поскольку не вся тепловая энергия поглощается двумя блоками из кипятильных труб. Низкая эффективность определяется также не ламинарным движением топочных газов через блоки из кипятильных труб, поскольку при повороте топочных газов в плоскости потока создается неравномерное давление в разных участках - на более коротких участках топочные газы движутся быстрее, на длинных участках движение топочных газов замедлено. Недостатком также является повышенное выпадение золы в теплообменнике, на нижнюю часть теплообменника, в труднодоступном месте. Повышенная зашлакованность теплообменника приводит к уменьшению срока между очистками теплообменника, увеличению времени очистки в целом, что снижает суммарную энергоэффективность котла.

Технический результат повышение тепловой эффективности котла за счет улучшенного теплопоглощения из топочных газов жидким теплоносителем. Повышение энергоэффективности приводит к улучшению экологичности, так как сокращается количество топлива. Дополнительным результатом является улучшение условий шлакоудаления и увеличение срока между шлакоочистительными мероприятиями, что дополнительно приводит к увеличению времени работы и дополнительному повышению суммарной энергоэффективности.

Технический результат достигается тем, что котел с пылеугольной горелкой, содержащий камеру сгорания с газовыпускным окном, расположенным в верхней части задней стенки топки и горелкой, с системой удаления шлака, расположенной в нижней части камеры сгорания, а также два блока из кипятильных (теплообменных) труб, последовательно расположенные за задней стенкой топки, с перегородкой с окном между первым и вторым блоками, характеризуется тем, что содержит дополнительный третий блок из кипятильных труб, установленный за вторым блоком, а также дополнительную перегородку с окном между вторым и третьим блоками, причем окно между первым и вторым блоком расположено в нижней части соответствующей перегородки, окно между вторым и третьим блоками расположено в верхней части соответствующей перегородки.

Осуществление:

На Фиг. 1, изображен продольный разрез котла, на Фиг. 2 поперечный горизонтальный разрез, где:

1 - пылеугольная горелка;

2 - топочный объем;

3 - фронтовой экран;

4 - левый боковой экран;

5 - правый боковой экран;

6 - задний экран;

7 - первый конвективный пучок котла (КП-1) по ходу дымовых газов;

8 - второй конвективный пучок котла (КП-2) по ходу дымовых газов;

9 - третий конвективный пучок котла (КП-3) по ходу дымовых газов;

10 - перегородка между КП-1 и КП-2;

11 - перегородка между КП-2 и КП-3;

12 - изоляция и обшивка котла;

13 - бункеры для золы в топочном объеме;

14 - бункер для золы в конвективной части котла;

15 - выход дымовых газов.

Устройство действует следующим образом:

Топливо, подающееся в пулеугольную горелку 1, куда подается также воздух, сгорает в топочном объеме 2. Фронтовой экран 3, левый и правый боковые экраны 4 и 5, задний экран 6 позволяют использовать часть тепла от топки. Блоки из кипятильных труб оформлены как конвективные пучки (КП). Первый конвективный пучок (КП-1) 2 установлен сразу за задним экраном. Далее по ходу газов установлен второй конвективный пучок (КП-2) 8, затем третий конвективный пучок (КП-3) 9. Ход газов через КП1 сверху вниз формируется газовыпускным окном, расположенным сверху и перегородкой с окном, расположенным внизу перегородки между КП-1 и КП-2 обозначенной поз.10. Перегородка между КП-2 и КП-3 с верхним окном обозначена поз.11. Через КП-2 газы идут снизу вверх. Проходя через верхнее окно перегородки 11 газы идут сверху вниз через КП-3 к выходу. Выход дымовых газов обозначен поз.15. Зола осаждающаяся из потока газов на выходе котла удаляется системой дымоудаления, куда и поступает дым из котла. Изоляция и обшивка котла показана поз.12. Зола из топочного объема собирается в бункер 13. Зола, унесенная топочными газами собирается в бункер для золы в конвективной части котла 14.

Применение теплообменников флажкового типа позволит повысить скорость замены теплообменника, что уменьшит время простоя и дополнительно повысит эффективность за цикл эксплуатации.

В КП-1 конструктивно заложены скорости дымовых газов выше чем в КП-2. При выходе золовых частиц из КП-1 их скорость гасится внезапным расширением. Более низкая скорость в КП-2 не способствует уносу частиц, осажденных в бункере для золы в конвективной части котла. Улучшение системы золоудаления из конвективной (теплообменной) части котла позволит дополнительно повысить энергоэффективность благодаря улучшению условий теплообмена в целом.

Наличие теплоизоляции котла в целом пвысит эффективность благодаря снижению теплопотерь.

Наличие обшивки профилированным листом позволит дополнительно повысить эффективность котла за счет улучшения условий работы теплоизоляции, снижению вероятности порчи теплоизоляции.

Скорость воды в трубах находится в диапазоне 1 - 1,5 м/с.При данной скорости гидравлическое сопротивление котла является оптимальным (незначительным), что способствует снижению затрат на электроэнергию для котловых насосов и дополнительно повышает энергоэффективность котла.

Скорость дымовых газов в конвективных поверхностях нагрева (6 - 8 м/с) подобрана таким образом, чтобы максимально снизить абразивный износ поверхностей нагрева, что повышает срок службы котла, уменьшает время замены и в целом повышает эффективность котла.

Топка выполнена из труб (51х4,0 с шагом 80 - 90 мм (для различных модификаций котла). Экраны имеют газоплотное исполнение. Ширина газоплотной пластины выбрана оптимальной 30 - 40 мм (при указанной ширине не происходит критического перегрева). Указанные параметры дополнительно повышают энергоэффективность котла.

Технический результат повышение тепловой эффективности (энергоэффективности) котла происходит за счет улучшенного теплопоглощения из топочных газов жидким теплоносителем, отсутствия необходимости в поворотной камере, поскольку общий плоский поток не меняет направление своей плоскости - изменения направления происходят в направлениях, перпендикулярных плоскости потока. Отсутствие поворота в плоскости потока обуславливает равномерность потока, отсутствию зон с низкой скоростью потока, что приводит к повышению эффективности теплообмена топочных газов с жидким теплоносителем. Повышение энергоэффективности приводит к улучшению экологичности, так как сокращается количество топлива.

Улучшение условий шлакоудаления и увеличение срока между шлакоочистительными мероприятиями достигается тем, что при движении топочных газов «сверху вниз» и «снизу вверх» пыль и мелкие частицы золы оседают в бункере для золы в конвективной части котла, что позволяет ее легко удалять, в отличие от наиболее близкого аналога, где такая пыль ложится на нижний барабан, откуда ее сложно удалять, особенно при спекании пыли, что вызывает «зашлаковывание» теплообменника.

Промышленная применимость. Предлагаемый котел можно изготовить с помощью известных технологий.

Claims (5)

1. Котел с пылеугольной горелкой, содержащий камеру сгорания с газовыпускным окном, расположенным в верхней части задней стенки топки, и горелкой, с системой удаления шлака, расположенной в нижней части камеры сгорания, а также два блока из кипятильных труб, последовательно расположенные за задней стенкой топки, с перегородкой с окном между первым и вторым блоками, отличающийся тем, что содержит дополнительный третий блок из кипятильных труб, установленный за вторым блоком, а также дополнительную перегородку с окном между вторым и третьим блоками, причем окно между первым и вторым блоком расположено в нижней части соответствующей перегородки, окно между вторым и третьим блоками расположено в верхней части соответствующей перегородки.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что в блоках кипятильных труб установлены теплообменники флажкового типа.

3. Котел по п.1, отличающийся тем, что под первыми двумя блоками установлена дополнительная система золоудаления.

4. Котел по п.1, отличающийся тем, что содержит теплоизоляцию облегченного типа.

5. Котел по п.1, отличающийся тем, что содержит обшивку профилированным листом.