CS243195B1

CS243195B1 - Fluid boiler's shell

Info

Publication number: CS243195B1
Application number: CS847107A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Beranek; Vaclav Cervinka; Jiri Kichler; Milan Konecny
Original assignee: Jaroslav Beranek; Vaclav Cervinka; Jiri Kichler; Milan Konecny
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS710784A1

Abstract

Plášt fluidního kotle, ve kterém se spalují tuhá, kapalná a plynná paliva nebo odpadní látky, spočívající v tom, že sestává z válcové membránové stěny, tvořené dvěma nebo více souběžně do spirály vinutými trubkami, jejichž závity mají stejný průměr i stoupání a jsou navzájem pevně spojeny spirálovými přepážkami, na které jsou na horním konci membránové stěny přivařena dvě víka, tvořící sběrač, ke kterému jsou připojeny horní konce souběžně do spirály vinutých trubek. Počet souběžně do spirály vinutých trubek je roven počtu souběžných větví teplosměnného systému, umístěného uvnitř pláště, plášt fluidního kotle lze kromě fluidních kotlů využít i pro fluidní reaktory, ve kterých se uskutečňují chemické reakce se značným tepelným efektem.The shell of the fluidized bed boiler in which they are burned solid, liquid and gaseous fuels; \ tor. \ t waste material, consisting in being composed from a cylindrical membrane wall formed by two or more parallel to the coil tubes whose threads have the same diameter and climb and are firmly connected to each other spiral bulkheads on which they are on welded to the upper end of the membrane wall two lids forming the collector to which they are the upper ends connected in parallel to the spiral wound tubes. Number parallel to spiral of coiled tubes is equal to the number of parallel tubes branches of a heat exchange system located inside the shell, the fluidized bed jacket can be in addition to fluidized-bed boilers chemical reactors reaction with considerable heat effect.

Description

Vynález se týká pláště fluidního kotle, ve kterém se spaluji tuhá, plynná nebo kapalná paliva a odpady a je vhodný především ke spojeni s tělesem flidnlho ohniště.The invention relates to a shell of a fluidized bed boiler in which solid, gaseous or liquid fuels and wastes are burned and is particularly suitable for connection to a firebox body.

Výrobci fluidnlch kotlů malých výkonů, v rozmezí 0,5 až 10 MW, využívají, po malých úpravách, běžně vyráběné typy kotlů na spalování tuhých nebo kapalných paliv. Používají se dva typy takových kotlů, a to vodorovné žárotrubné kotle s fluidnlm ohništěm umístěným v plamenci nebo svislé žárotrubné kotle s fluidnlm ohništěm, umístěným pod trubkovnici.Manufacturers of low-power fluidized bed boilers, in the range of 0.5 to 10 MW, use, after minor modifications, conventional types of boilers for solid or liquid fuel combustion. Two types of such boilers are used, namely horizontal fire-tube boilers with a fluidized bed located in a flame tube or vertical fire-tube boilers with a fluidized bed located under a tube sheet.

Výhodou úpravy běžně vyráběných kotlů na fluidní je malý zásah do výrobního procesu kotle, možnost dodávat kotle s různými typy ohništ a v případě potřeby málo nákladná úprava kotle při změnách vlastnosti spalovaného paliva. Podstatnou nevýhodou kotlů upravených na fluidní je to, že v ohništi nejsou vytvořeny podmínky pro využiti výhodných vlastnosti fluidní vrstvy. Fluidní vrstva má malou výšku, takže spalovací a odsiřovací proces probíhá s nižší účinnosti.The advantage of the modification of commonly manufactured fluidized-bed boilers is a small intervention in the boiler production process, the possibility of supplying boilers with different types of fireplaces and, if necessary, a low-cost boiler modification in the case of changes in the combustion fuel properties. A significant disadvantage of fluidized-bed boilers is that the fire conditions are not created to exploit the advantageous properties of the fluidized bed. The fluidized bed has a small height, so that the combustion and desulfurization process proceeds with lower efficiency.

Také nepostačujíc! výška prostoru nad hladinou fluidní vrstvy je nevýhoda, protože dochází ke značnému úletu částic s vysokým obsahem spalitelných látek, takže je nutné částice ze spalin odlučovat a vracet zpět do ohniště. Další nevýhodou popisovaného řešeni je to, že teplota fluidní vrstvy se mění s tepelným výkonem kotle a pokud se má zabránit škvárováni vrstvy, je nutné teplotu fluidní vrstvy snižovat tlm, že se zvyšuje průtok vzduchu ohništěm, což je ekonomicky nevýhodné.Also not enough! The height of the space above the surface of the fluidized bed is a disadvantage, as there is a significant drop off of particles with a high content of combustible substances, so that it is necessary to separate the particles from the flue gases and return them to the fireplace. A further disadvantage of the described solution is that the temperature of the fluidized bed varies with the boiler's heat output, and if the layer is to be clogged, it is necessary to reduce the fluidized bed temperature by increasing the air flow through the furnace.

Výše uvedené nedostatky lze odstranit pláštěm fluidního kotle podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z válcové membránové stěny, tvořené dvěma nebo vlče souběžně do spirály vinutými trubkami, které jsou navzájem propojeny spirálovými přepážkami.The above-mentioned drawbacks can be overcome by the jacket of the fluidized bed boiler according to the invention, which consists of a cylindrical diaphragm wall formed by two or wound pipes coiled in parallel by spirals which are interconnected by spiral barriers.

Výše popsané těleso fluidního ohniště může být umístěno do pláště fluidního kotle podle vynálezu, který sestává z válcové membránové stěny, tvořené dvěma nebo více trubkami, souběžně vinutými ve spirálách, a navzájem pevně spojenými spirálovými přepážkami. Horní konce spirál jsou zaústěny do sběrače, který současně tvoři víko fluidního kotle. K dolnímu konci membránové stěny je pevně připojena příruba pro připevněni pláště kotle k tělesu fluidního ohniště.The aforementioned fluidized bed body may be placed in a fluidized bed boiler according to the invention, which consists of a cylindrical membrane wall formed by two or more pipes coiled in spirals and fixedly connected to each other by spiral barriers. The upper ends of the coils are connected to a collector which simultaneously forms the lid of the fluidized bed boiler. A flange is fixedly attached to the lower end of the membrane wall to secure the boiler shell to the fluidized bed body.

Výhodou vynalezeného pláště fluidního kotle' je především to, že snižuje tepelné ztráty, protože spaliny, odtékající z fluidního ohniště, omývají vnitřní povrch pláště kotle a předávají teplo vodě, proudící v membránové stěně kotle. Vnější teplota membránové stěny je přibližně rovna teplotě ohřívané vody a představuje nejnižšl možnou teplotu povrchu fluidního kotle.The advantage of the invented fluidized bed jacket is, in particular, that it reduces heat loss, since the flue gas flowing from the fluidized bed washes the inner surface of the boiler shell and transfers heat to the water flowing in the membrane wall of the boiler. The external temperature of the membrane wall is approximately equal to the temperature of the heated water and represents the lowest possible surface temperature of the fluidized bed boiler.

Další výhodou vynalezeného pláště je jeho jednoduchá výroba a jednoduché připojeni k tělesu fluidního ohniště. Toto spojení je rozebíratelné, takže usnadňuje opravy fluidního kotle.Another advantage of the inventive shell is its simple manufacture and simple attachment to the fluidized bed body. This connection is detachable, making it easier to repair the fluidized bed boiler.

Plášt fluidního kotle je znázorněn na připojeném výkrese pro případ, kdy je spojen s tělesem fluidního ohniště, které je tvořeno čtyřmi souběžně vinutými trubkami a je zobrazen ve svislém řezu.The shell of the fluidized bed boiler is shown in the attached drawing in case it is connected to a fluidized bed body consisting of four parallel-wound pipes and shown in vertical section.

Plášt fluidního kotle, znázorněný na obrázku, je tvořen čtyřmi souběžně do spirály vinutými trubkami £, které jsou navzájem pevně spojeny spirálovými přepážkami 2 tak, že vytvoří válcovou membránovou stěnu. Na horní konec membránové stěny je připojen sběrač, tvořený dvěma víky 3a, 3b. Do prostoru mezi vlky sběrače jsou zavedeny horní konce souběžně do spirály vinutých trubek _1. Voda nebo směs vody a páry se ze sběrače odvádí hrdlem £. Do sběrače je zabudován průlez 5 a jedno nebo vlče hrdel 6 pro čidla měřicích přístrojů. Dolní konec membránové stěny je opatřen přírubou £ pro připojení pláště kotle k tělesu fluidního ohniště (nezakresleno). Dolní konce čtyř souběžně do spirály vinutých trubek jsou ukončeny přírubami 2 pro připojeni ke čtyřem větvím teploeměnného systému ohniětě.The casing of the fluidized bed boiler shown in the figure is formed by four spiral wound tubes 4 which are connected in parallel to each other and are fixedly connected to each other by the spiral barriers 2 to form a cylindrical membrane wall. A collector consisting of two lids 3a, 3b is connected to the upper end of the membrane wall. In the space between the waveguides of the collector, the upper ends are introduced parallel to the spiral of the coiled tubes 1. The water or water / steam mixture is discharged from the collector through the orifice 8. A manhole 5 and one or waveguide 6 for measuring instrument sensors are built into the collector. The lower end of the diaphragm wall is provided with a flange 6 for connecting the boiler jacket to the fluidized bed body (not shown). The lower ends of the four coils in the coil are terminated by flanges 2 for connection to the four branches of the heat exchanger system.

PříkladExample

Plášt fluidního kotle, schematicky znázorněný na obrázku, je tvořen Štyřmi trubkami o světlosti 50 mm, souběžně svinutými do spirály o průměru 1,4 m. Přepážky z ocelového pásku 30x5 mm ve tvaru spirály byly vevařeny mezi trubky tak, že vzniklo těleso kruhového průřezu o výšce 3,5 m. Na horní konec tohoto tělesa byla přivařena dvě klenutá dna, vzdálená od sebe 0,15 m, opatřená čtyřmi hrdly. Do pláště kotle bylo zasunuto těleso fluidního ohniště, jehož čtyři větve teplosměnného systému byly připojeny k přírubám 7, Plášt kotle potom byl spojen s tělesem ohniště přírubou £.The fluidized bed boiler, shown schematically in the figure, consists of four tubes of 50 mm in diameter, coiled in a coil of 1.4 m in diameter. height of 3.5 m. On the upper end of this body were welded two arched bottoms, spaced 0.15 m apart, equipped with four throats. A fluidized bed body was inserted into the boiler shell, the four branches of the heat exchange system being connected to the flanges 7. The boiler shell was then connected to the furnace body by a flange.

Plášt fluidního kotle lze kromě fluidních kotlů využít i pro fluidní reaktory, ve kterýoh se uskutečňují chemické reakce se značným tepelným efektem.In addition to fluidized bed boilers, the fluidized bed boiler can also be used for fluidized bed reactors in which chemical reactions with a considerable thermal effect take place.

Claims

SUBJECT. OF THE INVENTION

A fluidized bed boiler in which solid, liquid and gaseous fuels or waste materials are burnt, characterized in that it consists of a cylindrical membrane wall formed of at least two spiral-wound tubes (1), the threads of which have the same diameter and pitch, and are fixed to each other by spiral barriers (2) to which two lids (3a, 3b) are welded at the upper end of the membrane wall, forming a header, to which the upper ends are connected in parallel to the spiral of the coiled tubes (1).

Fluid boiler shell according to claim 1, characterized in that the number of parallel spiral wound tubes (1) is equal to the number of parallel branches of the heat exchange system located inside the shell.