CS236163B1

CS236163B1 - Body of fluid boiler

Info

Publication number: CS236163B1
Application number: CS413883A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Beranek; Bohumil Nemec
Original assignee: Jaroslav Beranek; Bohumil Nemec
Priority date: 1983-06-08
Filing date: 1983-06-08
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Těleso fluidního kotle pro spalováni látek tuhých, kapalných a plynných a látek odpadních ve fluidním ohništi umístěném v dolní části tělesa fluidního kotle. Těleso sestává z vnitřní membránové stěny tvořené spirálovitě vinutou trubkou, jejíž spirály jsou pevně spojeny spirálovou přepážkou a vnější membránové stěny tvořene spirálovitě vinutou trubkou, jejíž spirály jsou pevně spojeny druhou spirálovou přepážkou, která je spojena s víky a dále jedné nebo více spirálovitě vinutých trubek umístěných v prostoru mezi vnitřní a vnější membránovou stěnou, který je v dolní části uzavřen dnem spojeným s hrdlem pro odvod spalin. Jednotlivé spirálovitě vinuté trubky vnitřní a vnější membránové stěny a další spirálovitě vinuté trubky tvoří jednu a více nad sebou umístěných sekcí, přičemž počátky všech sekcí jsou připojeny k rozváděči komoře a konce všech sekcí jsou vyvedeny do sběrného prostoru tvořeného víkyA fluidized bed boiler body for the combustion of solid, liquid and gaseous substances and waste substances in a fluidized bed located in the lower part of the fluidized bed boiler body. The body consists of an inner membrane wall formed by a spirally wound tube, the spirals of which are firmly connected by a spiral partition, and an outer membrane wall formed by a spirally wound tube, the spirals of which are firmly connected by a second spiral partition, which is connected to the covers, and further one or more spirally wound tubes located in the space between the inner and outer membrane walls, which is closed in the lower part by a bottom connected to a neck for exhausting flue gases. The individual spirally wound tubes of the inner and outer membrane walls and the other spirally wound tubes form one or more sections placed one above the other, with the beginnings of all sections connected to the distribution chamber and the ends of all sections led into the collection space formed by the covers

Description

Vynález se týká tělesa fluidního kotle, uspořádání teplosměn ných ploch a dráhy odvodu spalin pro spalování látek tuhých, kapalných a plynných a látek odpadních.The present invention relates to a fluidized bed boiler body, an arrangement of heat transfer surfaces and a flue gas discharge path for the combustion of solid, liquid and gaseous substances and waste products.

Těleso kotle, uspořádání teplosměnných plocha odvod spalin jsou ovlivněny způsobem spalování, spalovanou látkou, výkonem kotle a v neposlední řadě zvládnutou technologií příslušného výrobce. Dosud známá tělesa moderních kotlů používají jako teplosměnných ploch plamenců, žárových trubek, svazků prostých trubek, nebo kotle vysokých výkonů rovinných membránových stěn. U běžně sériově vyráběných kotlů převládá rozměr horizontální nad rozměrem vertikálním. Nevýhodou těchto kotlů je značný požadavek na půdorysnou plochu, obtížné spalování vysoce popelnatých a prachových paliv a značný úlet tuhých zbytků spalování. Oproti dosud používaným způsobům spalování je spalování ve fluidní vrstvě podstatně intenzivnější. Srovnatelného výkonu se u fluidního spalování dosahuje až asi na jedné třetině průřezu klasického ohniště. Při takto redukovaném spalovacím průřezu je velmi obtížné uspořádat téplosměnné plochy tělesa kotle tak, aby mohl být ekonomicky zužitkován tepelný obsah spalin a dosavadní tělesa kotlů a jejich uspořádání teplosměnných ploch jsou v případě použití fluidního ohniště nepoužitelná.The boiler body, the arrangement of the heat exchange surfaces of the flue gas exhaust are influenced by the way of combustion, the combustion substance, the boiler output and, last but not least, the technology of the respective manufacturer. The hitherto known bodies of modern boilers use as heat transfer surfaces of flame tubes, hot tubes, bundles of simple tubes, or boilers of high output of flat membrane walls. In standard series boilers, the horizontal dimension prevails over the vertical dimension. The disadvantages of these boilers are the considerable demand for the floor area, the difficult combustion of high ash and pulverized fuels and the considerable flight of solid combustion residues. Compared to the combustion methods used hitherto, fluidized bed combustion is considerably more intense. Comparable performance is achieved in fluidized bed combustion up to about one third of the cross-section of a classical fireplace. With such a reduced combustion cross-section, it is very difficult to arrange the heat exchange surfaces of the boiler body so that the heat content of the flue gas can be exploited economically and the existing boiler bodies and their arrangement of heat exchange surfaces are unusable in the case of a fluidized bed.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny tělesem fluidního kotle pro spalování látek tuhých, kapalných a plynných a látek odpad«ťtVi ^odk. vynal<2iU| jalooí podttata v w^oťaíiÍwÍ teplosměnných ploch a dráhy odvodu spalin. Těleso fluidního kotle s fluidním ohništěm umístěným ve spodní části tělesa sestává z vnitřní a vnější membránové stěny. Membránové stěny tvoří spirálovitě'vinuté trubky pevně spojené se spirálovými přepážkami. Vnější membránová stěna je v horní části spojena s dvěma víky, vnitřní membránová stěna je v dolní č^sti spojena s fluidním ohništěm. Do meziprostoru mezi vnitřníThese drawbacks are overcome by the fluid boiler body for the combustion of solid, liquid and gaseous substances and waste materials. invent <2iU | The heat exchanger surfaces and the flue gas removal path are also known. A fluidized bed boiler with a fluidized bed located at the bottom of the body consists of an inner and an outer membrane wall. The diaphragm walls form spirally wound tubes rigidly connected to the spiral barriers. The outer membrane wall is connected in the upper part to two lids, the inner membrane wall is connected in the lower part to the fluidized bed. Into the interspace between the inner

236 113 a vnější membránovou stěnu, který je v dolní Části uzavřen dnem je vložena jedna a více spirálovitě vinutých trubek, z dolní části meziprostoru je vyvedeno hrdlo pro připojení spalinového potrubí .Spirálovitě vinuté trubky vnitřní a vnější membránové stěny a spirálovité flnuté trubky umístěné v meziprostoru vnitřní a vnější membránové*stěny jsou z důvodu rovnoměrného ohřátí teplonosné látky rozděleny na jednu a více nad sebou umístěné sekce. Počátky všech sekcí jsou připojeny k rozváděči komoře a konce všech sekcí jsou vyvedeny do sběrného prostoru jež tvoří obě víka..236 113 and an outer diaphragm wall which is closed at the bottom with one or more spirally wound pipes inserted, a spigot for connecting the flue gas duct is drawn from the lower part of the interspace. the inner and outer membrane walls are divided into one or more superimposed sections for uniform heating of the heat carrier. The beginnings of all sections are connected to the switchgear chamber and the ends of all sections are led to the collecting space which forms both lids.

Použitím tělesa kotle dle tohoto vynálezu sestávající ze spirálovitě vinutých trubek vnější a vnitřní membránové stěny a vložených spirálovitě vinutých trubek v meziprostoru vnější a vnitřní membránové stěny se dosáhne značné velikosti teplosměnné plochy uspořádání na malé půdorysné ploše jež odpovídá vysoké intenzitě fluidního spalování. Převládá rozměr vertikální, což má za následek snížený nárok na zastavěnou plochu. Velikost teplosměnných ploch tělesa fluidního kotle dle tohoto vynálezu je značně variabilní. Teplosměnné plochy mohou být podstatně zvětšovány s nepoměrně menším nárůstem*vnějších rozměrů. Jednak lze zvětšovat výšku tělesa kotle, jednak lze do prostorů mezí vnitřní a vnější membránovou stěnu vložit libovolný počet výměníků, jež tvoří spirálovitě vinuté trubky. Při stejném průřezu ohniště a tedy použitím i stejného ohniště lze spalovat různě výhřevná paliva a odpady značně rozdílných vlastností. Téhož tělesa kotle může být použito pro výrobu teplé a horké vody, nebo páry, záleží na rozdělení spirálovitě vinutých trubek do sekcí.By using a boiler body according to the invention consisting of spirally wound outer and inner membrane wall tubes and interposed spirally wound tubes in the space between the outer and inner membrane wall, a considerable size of the heat transfer surface arrangement is achieved on a small footprint corresponding to high fluidization intensity. The vertical dimension prevails, resulting in reduced footprint. The size of the heat exchange surfaces of the fluidized bed boiler body according to the present invention is considerably variable. Heat transfer surfaces can be substantially increased with a disproportionately smaller increase in external dimensions. On the one hand, the height of the boiler body can be increased, and on the other hand, any number of exchangers forming spiral wound tubes can be inserted into the space between the inner and outer membrane walls. With the same cross-section of the hearth and thus the use of the same hearth, it is possible to burn different heating fuels and wastes of considerably different properties. The same boiler body can be used to produce hot and hot water or steam, depending on the division of the spirally wound pipes into sections.

Vysokoteplotní Část tělesa fluidního kotle je obklopena ze všech stran teplosměnnými plochami. Tím se snižují požadavky na tlouštku izolace a snižují se ztráty vyzářeným teplem.The high temperature part of the fluid boiler body is surrounded by heat exchange surfaces on all sides. This reduces the insulation thickness requirements and reduces heat loss losses.

Z hlediska technologie výroby tvoří podstatu tělesa fluidního kotle spirálovitě vinuté trubky a dvě normalizovaná dna. Jednotlivé teplosměnné plochy mohou být vinuty z trubek s libovolným počtem spirál a rozřezávány na požadované velikosti. TechnologiČnost uspořádání tělesa fluidního kotle splňuje požadavky hromadné a laciné výroby, a to i v oblasti výkonů kotlů, které jsou až dosud vyráběny v kusových sériích. Možnost vysoké unifikace jednotlivých těles a jejich částí bude mít vliv na snížení- pracnosti a z toho vyplývající snížené pořizovací náfclady.In terms of production technology, the essence of the body of the fluidized bed boiler consists of spirally wound tubes and two standardized bottoms. Individual heat transfer surfaces can be wound from tubes with any number of spirals and cut to the desired size. The technology of the fluidized bed body design meets the requirements of mass and cheap production, even in the area of boiler outputs, which have been produced in single series up to now. The possibility of high unification of individual bodies and their parts will have an impact on the reduction of labor and consequently reduced acquisition costs.

236 163236 163

Na připojeném obrázku je schematicky|znázornšn příklad provedení tělesa fluidního kotle, uspořádání teplosměnných ploch a dráhy odvodu φβlín dle tohoto vynálezu.The attached figure shows schematically an exemplary embodiment of a fluidized bed boiler, the arrangement of heat transfer surfaces, and the paths for the removal of fibers in accordance with the present invention.

Těleso fluidního kotle tvoří soustava teplosměnných ploch, které je ve spodní části připojeno přírubou 1 k fluidnímu ohništi a v horní části je uzavřeno víkem 8. Teplosměnné plochy sestávají z vnitřní membránové stěny 2^, vnější membránové stěny .5 a dále jedné nebo více spirálovitě vinutých trubek 10, jež jsou umístěny v prostoru 11 mezi vnitřní a vnější membránovou stěnou 2 a í>. Vnitřní membránová stěna 2 je tvořena spirálovitě vinutou trubkou 2/ která je pevně spojena se spirálovou přepážkou £. Vnější membránová stěna í> je tvořena spirálovitě vinutou trubkou £, která je pevně spojena se spirálovou přepážkou ]_· Vnější membránová stěna í> je spojena se víky 8'a.9. Prostor 11 je v dolní části uzavřen dnem 12 a vyústuje z něho hrdlo 13 pro odvod spalin. Spirálovitě vinuté trubky _3 a 6 vnitřní a vnější membránové stěny 2 a _5 a spirálovitě vinuté trubky 10 tvoří nad sebou umístěné sekce 14 a 15.- Teplúnosná látka se prostřednictvím rozváděči komory 21 a počátků jednotlivých sekcí 16 , 12, 18, 19 a 20 rozvádí do jednotlivých sekcí teplosměnných ploch. Konce jednotlivých sekcí 22, 23, 24, 25 a 26 odvádí ohřátou teplonosnou látku do sběrného prostoru 27.The body of the fluidized bed comprises a system of heat transfer surfaces which is connected at the bottom by a flange 1 to the fluidized bed and closed at the top by a cover 8. The heat transfer surfaces consist of an inner membrane wall 2, outer membrane wall 5 and one or more spirally wound of tubes 10, which are located in the space 11 between the inner and outer membrane walls 2 and 4. The inner diaphragm wall 2 is formed by a spirally wound tube 2 which is rigidly connected to the spiral partition 6. The outer diaphragm wall is formed by a spirally wound tube 6 which is rigidly connected to the spiral baffle. The outer diaphragm wall is connected to the lids 8 'and 9. The space 11 is closed at the bottom by the bottom 12 and results in a flue outlet 13. The spirally wound tubes 3 and 6 of the inner and outer diaphragm walls 2 and 5 and the spirally wound tubes 10 form superimposed sections 14 and 15. The heat carrier is distributed via the distribution chamber 21 and the beginnings of the individual sections 16, 12, 18, 19 and 20 into individual sections of heat transfer surfaces. The ends of the individual sections 22, 23, 24, 25 and 26 divert the heated heat carrier to the collecting space 27.

Cgměrem vzhůru^Cgměrem up ^

Spaliny proudí prostorem 28Va vlkem 8 je usměrněno proudění spalin do prostoru 11. Prostřednictvím hrdla 13 jsou odváděny ochlazené spaliny do spalinového potrubí. 24 značí přívod studené teplonosné látky, 30 odvod ohřáté teplonosné látky a 31 odvod spalin.The flue gas flows through the chamber 28V and the flow of flue gas into the chamber 11 is directed to the waveguide 8. Through the neck 13, the cooled flue gas is led to the flue gas duct. 24 denotes the supply of cold heat transfer fluid, 30 indicates heat transfer fluid transfer and 31 flue gas discharge.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A fluidized bed boiler for burning solid, liquid and gaseous substances and waste materials in a fluidized bed located in the lower part of a fluidized bed boiler, characterized in that it consists of an inner membrane wall (2) formed by a spirally wound tube (3). firmly connected by a spiral partition (4) and the outer membrane walls - (5). formed by a spirally wound tube (6), the spirals of which are rigidly connected by a spiral partition (7) which is connected to the lids (8) and (9), and one or more spirally wound tubes (10) located in the space (11) between and an outer diaphragm wall (2) and (5), which is closed in the lower part by a bottom (12) connected to the flue gas outlet (13).

Fluid boiler body according to Claim 1, characterized in that the individual spiral wound tubes (3) and (6) of the inner and outer membrane walls (2) and (5) and the spiral wound tubes (10) form one or more superimposed sections (14) and (15), the origins of all sections (16), (17), (18), (19) and (20) being connected to the manifold chamber (21) and the ends of all sections (22), (23) , (24), (25) and (26) are led to a collection space (2.7) formed by the lids (8) and (9).