BG63581B1 - Водогреен котел - Google Patents
Водогреен котел Download PDFInfo
- Publication number
- BG63581B1 BG63581B1 BG101905A BG10190597A BG63581B1 BG 63581 B1 BG63581 B1 BG 63581B1 BG 101905 A BG101905 A BG 101905A BG 10190597 A BG10190597 A BG 10190597A BG 63581 B1 BG63581 B1 BG 63581B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- burners
- boiler
- convective
- furnace chamber
- housing
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 abstract description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 230000000266 injurious effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/08—Disposition of burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/406—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes the tubes forming a membrane wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Котелът може да се използва като основен топлоизточник при изграждането на топлоснабдителни мрежи за централно отопление. С него се осигурява ефективно протичане на горивния процес при използване на два вида гориво - мазут и природен газ, като се намалява количеството на изхвърлените в атмосферата вредни емисии и се увеличават експлоатационната сигурност и надеждност. Котелът включва корпус (1), в който са поместени пещна камера (4) и конвективни пакети (7), като между корпуса (1) и посочените елементи има топлообменен екран (3), изграден от газоплътни мембранни елементи. В камерата (4) има горелки (5), разположени на две нива. Горелките (5)могат да се насочват под ъгъл спрямо хоризонталната и вертикалната ос на котела. Над камерата (4) има най-малко три конвективни пакета (7).
Description
Област на техниката
Изобретението се отнася до водогреен котел, който може да се използва като основен топлоизточник при изграждане на топлоснабдителни мрежи за централно отопление на сгради в големи градове.
Съществуващо състояние на техниката
Известни са върхови водогрейни котли за производство на топла вода, които се състоят от корпус, окачен на колонно изпълнена носеща конструкция, като в корпуса са закрепени активните елементи на котела. Във вътрешността на габаритите на котела са оформени последователно отдолу нагоре пещна камера и конвективна шахта в кулово изпълнение.
В долната част на пещната камера са разположени свързващи тръбопроводи между топлофикационната мрежа и нагревните повърхности. На предната и задна стена на пещната камера, към корпуса, са монтирани 16 бр. газомазутни горелки, а под тях са поместени индивидуални вентилатори за всяка горелка. В горната част на корпуса са оформени конвективни повърхности, изпълнени като два броя конвективни пакети от гладки тръби и над конвективните пакети има газов канал за отвеждане на отработените газове към комин.
Между габаритите и активната част на котела - пещната камера, са разположени топлообменни екранни стени. Описаната конструкция на водогреен котел най-често се използва като върхов топлоизточник, което предполага работа в кратки периоди от време със сравнително променлив товар.
Конструктивното оформяне на котела създава условия за работа с високофорсирана пещна камера, при което може да се наблюдава непълно изгаряне на горивото със съпътстващите го нисък кпд, ниска експлоатационна сигурност при различни режими на работа - пускане, спиране, превключване за работа от един вид гориво на друг вид режим на натоварване, отрицателно екологично въздействие.
Топлинното натоварване на котела е резултат от броя на работещите горелки, като се наблюдава непълно изгаряне на горивото. Не изгорялата част от горивото се натрупва в конвективните пакети, с което се създават условия за самазапалване и възникване на пожар при спиране на котела. Същевременно високото температурно ниво в пещната камера е причина за генериране на термичен азотен окис, който при работа с мазут или газ надхвърля определените от екологичните изисквания пределно допустими норми.
Известен е водогреен котел (Отоплителна централа “Люлин”, Станционен № 5), включващ корпус с разположени в него топлообменен екран от газоплътни мембранни елементи, както и три броя конвективни пакети от гладки тръби, разположени в горната част на корпуса. По корпуса на котела са монтирани шест броя горелки, разположени на две нива, съответно в хоризонтални линии.
Описаният известен водогреен котел притежава посочените вече недостатъци, изразяващи се предимно в протичане на недостатъчно ефективен горивен процес, който от своя страна влияе и върху експлоатационната надеждност на котела. Същевременно котелът представлява екологичен замърсител на въздуха. При продължителна работа на котела с постоянно натоварване се наблюдава прегаряне на първите редове тръби от най-ниско разположения конвективен пакет.
Техническа същност на изобретението
Като се има предвид изложените недостатъци, известни от описания прототип, задача на изобретението е да се създаде водогреен котел, който да се използва като основен топлоизточник. Той трябва да е с повишена ефективност на горивния процес и експлоатационна надеждност, за да може да бъде експлоатиран при максимални параметри в продължителни периоди от време, т.е. като основен топлоизточник.
Задачата на изобретението се решава с нова конструкция на водогреен котел, състоящ се от корпус, окачен на колонна носеща конструкция във вътрешността на който са оформени пещна камера и конвективна шахта. Между корпуса и пещната камера има топлообменни екрани, изпълнени от газоплътни мембранни елементи. Към топлообменните екрани са монтирани горелки.
В конвективната шахта са разположени един над друг хоризонтално ориентирани конвективни пакети и над тях е оформен газов канал.
Съгласно изобретението конвективните пакети са самоносещи, изградени от мембранни панели и са най-малко три. Горелките са четири или шест броя, разположени срещуположно на две нива, съответно долен ред - на височина h =1/3 Нп.к. и горен ред hrr= 1/2 Нп.к., където Нп.к. е височината на пещната камера. При това горелките са наклонени надолу под ъгъл а от 5 до 12°.
Съгласно едно вариантно изпълнение на котела горелките са шест и са разположени на двете нива в хоризонтални линии, съответно по три броя на срещуположни екрани.
Съгласно друго вариантно изпълнение на изобретението горелките са шест и са разположени шахматно по три на екран така, че срещу нисколежаща горелка от едното ниво е разположена високолежаща горелка от другото ниво.
Съгласно трето вариантно изпълнение на котела горелките са четири, разположени диаметрално на срещуположни екрани, като ъгълът β на наклона на горелките по хоризонталната ос на котела към центъра на пещната камера се изменя от 0 до 12°.
Водогрейният котел съгласно изобретението се отличава с повишена ефективност, изразяваща се в работа при продължителни високи натоварвания с повишен кпд, дължащ се на ефективно протичане на горивния процес. Благодарение на подходящо подбраното разполагане на горелките в пещната камера, както и подходящото насочване на газовите горивни струи, се постига пълно изгаряне на горивото, като мощността на котела се увеличава спрямо тази на известните котли, използвани като основни топлоизточници с 20%. Същевременно се постига и значително снижаване температурата на изходящите димни газове с около 30°С и в резултат от посочените по-горе предимства ефективността на работа на котела се увеличава с 3-5%.
Описание на фигурите
Примери за изпълнение на водогрейния котел съгласно изобретуението са показани на фигурите, от които:
Фигура 1 представлява схема на едно от възможните изпълнения на водогрейния котел с шест горелки, разположени на две нива в хоризонтални линии;
Фигура 2 - напречен разрез на котела от фиг. 1;
Фигура 3 - аксонометрична схема при вариантно изпълнение на водогрейния котел с четири броя горелки;
Фигура 4 - схематичен разрез на пещна камера съгласно второ вариантно изпълнение на котела - с четири горелки;
Фигура 5 - графично представяне траекторията на горивните частици при пещна камера с 6 горелки, в хоризонтални линии;
Фигура 6 - графично представяне траекторията на горивните частици при пещна камера с 4 горелки;
Фигура 7 - графика, представяща изменението на температурата на изходящите газове при различно натоварване на котела и различен наклон на горелките.
Примери за изпълнение на изобретението
Водогрейният котел, обект на изобретението, се състои от корпус 1, окачен върху колонна носеща рама 2. По вътрешната повърхност на корпуса 1 са разположени и топлообменни екрани 3, изградени от газоплътни мембранни панели. В долната част на корпуса 1 е оформена пещна камера 4 с височина Н п.к., в областта на която към екраните 3 неподвижно са монтирани четири или шест горелки 5, които са разположени срещуположно на две нива. Долният ред горелки е оформен на височина Ьдг = 1/3 от височината на пещната камера Н п.к., а горният ред горелки - на височина hrr= 1/2 Н п.к. Всички горелки са наклонени надолу под ъгъл а от 5 до 12°. Както е показано на фиг. 1, встрани от корпуса 1 е монтиран вентилатор 6, с който се подава въздух, необходим за горивния процес в пещната камера 4.
Възможно е при необходимост от подобряване процеса на горене към вентилатора 6 да бъде включен последователно парен калорифер, непоказан на фигурите. Над пещната камера 4 са поместени най-малко три конвективни самоносещи пакета 7, изградени от мембранни панели, представляващи дебелостенни тръби, свързани помежду си с шина. Над конвективните пакети 7, в горната част на корпуса 1, е оформен газов канал 8 за извеждане на отработените димни газове.
Чрез тръбопроводи 9 водогрейният котел се свързва с водопроводната система, а в пещната камера 4 са предвидени допълнителни тръбопроводни връзки 10 между нагревните повърхности, позволяващи промяна на циркулацията.
Съгласно едно вариантно изпълнение на изобретението, както е показано на фигури 1, 2 и 5, горелките 5 са шест на брой и са разположени в хоризонтални линии, съответно по три броя на срещуположни екрани.
Съгласно друго вариантно изпълнение на котела съгласно изобретението, както е показано на фиг. 3, 4 и 6, горелките 5 са четири на брой, разположени диаметрално на срещуположни екрани, т.е. на две нива по две горелки на екран, като срещу долнолежаща горелка от единия екран е разположена горнолежаща горелка от срещуположния екран. Характерно за описаното вариантно изпълнение е това, че горелките 5 са наклонени и по хоризонталната ос на котела към центъра на пещната камера 4 под ъгъл β от 0 до 12°.
Съгласно трето вариантно изпълнение, непоказано на фигурите, котелът има шест броя горелки, монтирани шахматно на две нива по три горелки на срещуположни екрани. При това срещу всяка горелка на долния ред на единия екран е монтирана горелка на горния ред на срещуположния екран.
И при трите описани вариантни изпълнения на изобретението горелките 5 са така разположени по височината на пещната камера 4, че да се получи добро взаимодействие между срещуположно развиващите се факели, равномерен скоростен профил и добро запълване на сечението, както е показано на фиг. 5 и 6, т.е. постига се ефективно протичане на горивния процес.
Използване на изобретението
Водогрейният котел се използва като основен топлоизточник в големи отоплителни централи за подгряване на вода и за подаването й към сгради с централно отопление.
Водогрейният котел се експлоатира, като в пещната камера 4 се осъществява изгаряне на горивото при подаване на въздух чрез вентилатора 6. Ефективното изгаряне на горивото се осигурява благодарение на подходящо насочване на газовите струи на горелките 5 в пещната камера. Продуктите на горене отдават топлината си на обогреваемия флуид чрез екрана 3 и конвективните пакети 7, чието мембранно изпълнение значително повишава ефективността на топлоотдаване, както и експлоатационната надеждност. Отработените димни газове напускат котела през газовия канал 8.
Claims (4)
1. Водогреен котел, състоящ се от корпус, окачен на колонна носеща конструкция, във вътрешността на който са оформени пещна камера и конвективна шахта, като между корпуса и пещната камера има топлообменни екрани, изпълнени от газоплътни мембранни елементи, а към топлообменните екрани са монтирани горелки, при което в конвективната шахта са разположени един над друг хоризонтално ориентирани конвективни пакети и над тях е оформен газов канал, характеризиращ се с това, че конвективните пакети (7) са ’ самоносещи, изградени от мембранни панели . и са най-малко три, а горелките (5) са четири ’ или шест броя, разположени срещуположно F на две нива, съответно долен ред - на височи- '«* на = 1/3 Н п.к. и горен ред hrr = 1/2 Н п.к., където Н п.к. е височината на пещната камера (4), и при това горелките (5) са наклонени надолу под ъгъл а от 5 до 12°.
2. Водогреен котел съгласно претенция ‘ 1, характеризиращ се с това, че горелките (5) са шест и са разположени на двете нива в хоризонтални линии, съответно по три броя на срещуположни екрани.
3. Водогреен котел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че горелките (5) са шест и са разположени шахматно по три на екран така, че срещу нисколежаща горелка (5) от едното ниво е разположена високолежаща горелка (5) от другото ниво.
4. Водогреен котел съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че горелките (5) са четири, разположени диаметрално на срещуположни екрани, като ъгълът на наклона β на горелките (5) по хоризонталната ос на котела към центъра на пещната камера (4) се изменя от 0 до 12°.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG101905A BG63581B1 (bg) | 1997-09-23 | 1997-09-23 | Водогреен котел |
PCT/BG1998/000014 WO1999015840A1 (en) | 1997-09-23 | 1998-09-23 | Hot water boiler |
UA99052916A UA45473C2 (uk) | 1997-09-23 | 1998-09-23 | Водогрійний котел |
EEP199900203A EE04322B1 (et) | 1997-09-23 | 1998-09-23 | Soojaveekatel |
HU0002726A HUP0002726A3 (en) | 1997-09-23 | 1998-09-23 | Hot water boiler |
MD99-0200A MD990200A (ro) | 1997-09-23 | 1998-09-23 | Cazan de încălzit apă |
FI991149A FI991149A (fi) | 1997-09-23 | 1999-05-20 | Kuumavesiboileri |
LT99-073A LT4608B (lt) | 1997-09-23 | 1999-06-18 | Vandens šildymo katilas |
LVP-99-105A LV12393B (en) | 1997-09-23 | 1999-06-22 | WATER HEATING BOILER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG101905A BG63581B1 (bg) | 1997-09-23 | 1997-09-23 | Водогреен котел |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG101905A BG101905A (bg) | 1999-03-31 |
BG63581B1 true BG63581B1 (bg) | 2002-05-31 |
Family
ID=3927240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG101905A BG63581B1 (bg) | 1997-09-23 | 1997-09-23 | Водогреен котел |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG63581B1 (bg) |
EE (1) | EE04322B1 (bg) |
FI (1) | FI991149A (bg) |
HU (1) | HUP0002726A3 (bg) |
LT (1) | LT4608B (bg) |
LV (1) | LV12393B (bg) |
MD (1) | MD990200A (bg) |
UA (1) | UA45473C2 (bg) |
WO (1) | WO1999015840A1 (bg) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113958946B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-05-26 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种燃烧器角度调节及偏差确定方法和角度精调燃烧器 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1160270A (fr) * | 1955-11-15 | 1958-07-10 | Babcock & Wilcox Co | Appareil de chauffage pour liquide à température et pression élevées |
FR1370315A (fr) * | 1963-09-23 | 1964-08-21 | Chaudière pour le chauffage ou la vaporisation d'un liquide | |
US4525139A (en) * | 1983-12-19 | 1985-06-25 | Fuchs Systems, Inc. | Burner in a drum |
JPH02272207A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-11-07 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 水管式ボイラとその燃焼方法 |
US5461990A (en) * | 1994-08-11 | 1995-10-31 | Foster Wheeler Energy Corporation | Mounting and linkage system for burners in a furnace |
-
1997
- 1997-09-23 BG BG101905A patent/BG63581B1/bg unknown
-
1998
- 1998-09-23 UA UA99052916A patent/UA45473C2/uk unknown
- 1998-09-23 EE EEP199900203A patent/EE04322B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-09-23 MD MD99-0200A patent/MD990200A/ro unknown
- 1998-09-23 HU HU0002726A patent/HUP0002726A3/hu unknown
- 1998-09-23 WO PCT/BG1998/000014 patent/WO1999015840A1/en not_active Application Discontinuation
-
1999
- 1999-05-20 FI FI991149A patent/FI991149A/fi unknown
- 1999-06-18 LT LT99-073A patent/LT4608B/lt not_active IP Right Cessation
- 1999-06-22 LV LVP-99-105A patent/LV12393B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUP0002726A2 (hu) | 2000-12-28 |
FI991149A (fi) | 1999-06-14 |
LV12393B (en) | 2000-04-20 |
BG101905A (bg) | 1999-03-31 |
UA45473C2 (uk) | 2002-04-15 |
EE04322B1 (et) | 2004-06-15 |
HUP0002726A3 (en) | 2001-05-28 |
FI991149A0 (fi) | 1999-05-20 |
MD990200A (ro) | 2000-09-30 |
WO1999015840A1 (en) | 1999-04-01 |
LT99073A (en) | 1999-11-25 |
LV12393A (lv) | 1999-11-20 |
EE9900203A (et) | 2000-04-17 |
LT4608B (lt) | 2000-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8511258B2 (en) | Coal boiler and coal boiler combustion method | |
CN2864378Y (zh) | 煤炭气化多段多室燃气锅炉 | |
CN110425511B (zh) | 超低氮燃气蒸汽锅炉 | |
JPH0313482B2 (bg) | ||
CN110848681A (zh) | 一种适合于低热值、低压力燃料气的大负荷超低氮燃烧器 | |
KR20120085445A (ko) | 하이브리드 보일러 | |
CN110822426A (zh) | 一种变异微通道冷却型表面火焰低NOx燃气装置 | |
BG63581B1 (bg) | Водогреен котел | |
RU2635947C2 (ru) | Котел и способ его работы | |
RU82293U1 (ru) | Парогенератор с вертикальной кольцевой топкой | |
CN213713032U (zh) | 一种新型低氮排放冷焰燃烧一体化蒸汽锅炉 | |
RU2714983C1 (ru) | Топка для сжигания газомазутного топлива | |
CN211290021U (zh) | 用于深度调峰的煤粉锅炉的低氮燃烧器 | |
CN221801835U (zh) | 一种二次引风燃煤锅炉 | |
RU20155U1 (ru) | Отопительное устройство | |
CN212157147U (zh) | 一种低NOx高热值燃气燃烧器 | |
RU2760611C1 (ru) | Топка для сжигания газомазутного топлива | |
RU61842U1 (ru) | Топка парогенератора | |
CN211424347U (zh) | 一种蒸汽驱热注锅炉 | |
CN2341021Y (zh) | 常压气暖多用锅炉 | |
CN217686584U (zh) | 一种具有促燃砖的工业窑炉 | |
CN203687352U (zh) | 节能环保锅筒纵置式斜推往复炉排热水锅炉 | |
CN201193825Y (zh) | 油气双燃型低NOx燃烧器 | |
CN220551890U (zh) | 一种高效角管式生物质蒸汽锅炉 | |
RU38040U1 (ru) | Водогрейный котел |