Топка кипящего слоя

Топка кипящего слоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано в котлах, сжигающих топливо в кипящем слое. Изобретение позволяет повысить надежность и улучшить полноту сгорания. Из плоскости экранов 3 выведены теплообменные трубы (ТТ) 4. ТТ 4 погружены в слой 1 и образуют в последнем пространственную решетку (ПР) с проемами 5 для циркуляции частиц слоя 1. ТТ 4 на участках, расположенных над топливоподающим устройством 2, плотно соединены между собой с образованием по всей ширине топки козырька (К) 6. ТТ 4 м. б. снабжены плавниками . Последние м.б. соединены между собой с образованием мембран, в которых на участкахJ образующих ПР за пределами Кб, выполнены проемы 5 для циркуляции частиц слоя. ТТ 4 ПР на участках, расположенных за пределами К 6, м.б. разведены в разные стороны с образованием проемов 5 для циркуляции частиц слоя 1 .Расположение в сгбласти кипящего слоя 1 ТТ 4 с проемами 5 вблизи газораспределительной решетки 10 позволяет организовать в топке смежные кипящие слои 1, обменивающиеся мелкозернистым материалом, 3 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л 00 СО INS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

<. pi.„„ "

-Ц р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фие. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 39343 13/24-06 (22) 24.07.85 (46) 30.05.87. Вюл. Ф 20 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Êèðoâà и Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (72) И.Н.Штейнер, В.P.Келер, М.И.Сидоров, В.Ф.Романов и В.Г.Подшивалов (53) 662.187.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 817381, кл. F 23 С 5/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1138599, кл. F 23 С 11/02, 1983. (54) ТОПКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ (57) Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано в котлах, сжигающих топливо в кипящем слое.

Изобретение позволяет повысить надежность и улучшить полноту сгорания.

Иэ плоскости экранов 3 выведены теп„„SU 1314192 A1 лообменные трубы (ТТ) 4. ТТ 4 погружены в слой i H образуют в последнем пространственную решетку (ПР) с проемами 5 для циркуляции частиц слоя 1.

ТТ 4 на участках, расположенных над топливоподающим устройством 2, плотно соединены между собой с образова1Ъ нием по всей ширине топки козырька (К) 6. ТТ 4 м. б. снабжены плавниками. Последние м.б. соединены между собой с образованием мембран, в которых на участках, образующих ПР за пределами К 6, выполнены проемы 5 для циркуляции частиц слоя. ТТ 4 ПР на участках, расположенных эа пределами К 6, м.б. разведены в разные стороны с образованием проемов 5 для циркуляции частиц слоя 1.Расположение в области кипящего слоя 1 ТТ 4 с проемами

5 вблизи газораспределительной решет- ( ки 10 позволяет организовать в топке смежные кипящие слои t обменивающиеся мелкозернистым материалом, 3 з.п. > ф-лы, 4 ил. СЮ

9ю

4192 2 слоем 1 смежные кипящие слои 1, обменивающиеся мелкозернистым материалом.При этом интенсивность обмена материалом помимо режимных факторов определяется размером проемов 5. Кроме того, интенсивность обмена материалом между зонами кипящего слоя 1, разделенными трубами 4, можно регулировать изменением интенсивности псевдоожижения

Ю под трубами 4, соединенными между собой, т.е. изменением расхода воздуха, подаваемого через участок газораспределительной решетки 10, расположенный между экранами 3. В этом случае подвод воздуха к этому участку газораспределительной решетки 10 должен осуществляться отдельным воздуховодом, или пространство под гаэораспределительной решеткой 10 должно секциони20 роваться вертикальными перегородками (не показаны).

131

Топка кипящего слоя 1 содержит топливоподающее устройство 2 и поверхности нагрева в виде экранов 3 с выведенными из их плоскости теплообменными трубами 4, погруженными:в слой 1 и образующими в последнем пространственную решетку с проемами 5 для циркуляции частиц слоя I причем теплообменные трубы 4 укаэанной пространственной решетки. на участках б, расположенных над топливоподающим устройством 2, плотно соединены между собой с образованием по всей ширине топки козырька б. Кроме того, трубы 4 поверхности нагрева могут быть снабжены плавниками 7, последние могут быть соединены между собою,с образованием мембран 8, в которых на участках, образующих пространственную решетку, за пределами козырьков выполнены упомянутые проемы 5 для циркуляции частиц слоя, или трубы 4 пространственной решетки на участках, расположенных за пределами козырька б, разведены в разные плоскости с образованием упомянутых проемов 5 для циркуляции частиц слоя 1. Топка содержит растопочную горелку 9, газораспределительную решетку 10 и дополнительные поверхности 11 нагрева, выполняющие функцию двухсветных экранов, Топка кипящего слоя работает следующим образом.

Через газораспределительную решетку 10 подают воздух, необходимый для псевдоожижения слоя 1 и горения основного или растопочного топлива.

Расположенные в области кипящего слоя 1 трубы 4 с проемами 5 вблизи газораспределительной решетки 10 позволяют организовать в топке с кипящим

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котлах, сжигающих топливо в кипящем слое.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение полноты сгорания.

На фиг. 1 схематически изображена топка кипящего слоя; на фиг. 2 — вариант выполнения проемов для циркуляции частиц путем разводки теплообменных труб в топке кипящего слоя; на фиг. 3 — выполнение теплообменных ,труб с плавниками и проемами в виде отверстий; на фиг. 4 — выполнение труб с мембранами и проемами в виде выемок.

Возможность создания в топке эон (смежных кипящих слоев 1) с разной

25 температурой позволяет повысить полноту сгорания топлива. Например, при сжигании твердого топлива дожигание уноса целесообразно производить в зоне с более высокой температурой. При

3О сжигании жидкого топлива для его рав- номерного распределения с целью повышения полноты сгорания целесообразно в зоне ввода топлива поддерживать температуру ниже температуры самовоспламенения топлива, а процесс горения организовать в высокотемпературной зоне. Секционирование топки приводит и к большей маневренности котла, увеличению диапазона регулищ рования теплопроизводительности.

Ниже места соединения труб 4 между собой с образованием козырька б под последним образуется газовая полость с пониженной концентрацией час 5 тиц материала кипящего слоя 1. При растопке через растопочную горелку 9 подают растопочное топливо, которое после воспламенения сгорает в объеме, ограниченном трубами 4. Образуюgg щиеся при горении растопочного топлива дымовые газы поступают через проемы 5 в кипящий слой 1 и за счет интенсивного межфазового теплообмена отдают свою теплоту частицам мате55 риала кипящего слоя 1. При этом температура продуктов сгорания равна температуре в верхней, наиболее холодной зоне кипящего слоя 1, и потери теплоты с уходящими газами, а, 3 13141 следовательно, потребности в растопочном топливе минимальны.

После разогрева кипящего слоя 1 до температуры самовоспламенения рабочего топлива подача растопочного топлива прекращается, и в топку подают основное топливо через основные топливоподающие устройства 2. За счет наличия под козырьком 6 газовой полости с пониженной концентрацией 10 частиц подаваемое в эту полость топливо равномерно распределяется по всей длине топки. Это приводит к хорошему перемешиванию топлива с воздухом и более полному сгоранию топлива f5 при минимальных избытках воздуха. Теплота, выделяющаяся при горении топлива, отводится к поверхностям нагрева, в том числе и к экранам 3. Дымовые газы, пройдя через проемы 5 20 окна выше козырька 6, покидают топку. Дополнительные поверхности 11 нагрева, расположенные выше кипящего слоя 1, выполняют роль двухсветных экранов и служат для уменьшения температуры в надслоевом пространстве в случае догорания топлива над слоем 1. Это способствует более глубокому снижению концентрации окислов азота в продуктах сгорания. 30

Выполнить проемы 5 (фиг. 2) за счет разводки труб 4 поверхностей нагрева, т.е. за счет расположения труб 4 не менее, чем в двух плоскостях, наиболее просто, причем в этом случае могут быть использованы гладкие трубы 4 беэ плавников 7. Для большего упрощения выполнения проемов 5 часть труб 4, например каждая четная или. нечетная, остается в зоне про- 40 емов 5 без изменений, прямой, а остальные выполняются изогнутыйи — располагаются в другой плоскости. Недостатком выполнения проемов 5 за счет разводки гладких труб 4 является воз-45 можность повышенного износа последних из-за больших скоростей газа, 92 4 проходящего через проемы 5 в слой 1 из газовой полости ниже места соединения теплообменных труб 4. Поэтому предпочтительнее использовать плавниковые трубы с проемами 5 в плавниках 7. Тогда износу подвергаются плавники 7, а не собственно трубы 4, и надежность работы поверхностей нагрева повышается.

Формула и з обретения

1. Топка кипящего слоя, содержащая топливоподающее устройство и поверхности нагрева в виде экранов с выведенными из их плоскости теплообменными трубами, погруженными в слой и образующими в последнем пространственную решетку с проемами для циркуляции частиц слоя, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения полноты сгорания, теплообменные трубы упомянутой пространственной решетки на участках, расположенных над топливоподающим устройством, плотно соединены между собою с образованием по всей ширине топки козырька.

2. Топка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что трубы поверхности нагрева снабжены плавниками.

3,. Топка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что плавники труб скреплены между собою с образованием мембран, в которых на участках,. образующих пространственную решетку, за пределами козырька выполнены упомянутые проемы дя циркуляции частиц слоя.

4. Топка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что трубы пространственной решетки на участках, расположенных за пределами козырька, разведены в разные плоскости с образованием упомянутых проемов для циркуляции частиц слоя.

1314192

1314192

Составитель Н.БеляковаРедактор Э.Слиган Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 2201/42 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4