CS260100B1

CS260100B1 - Connection of air heater and burners in steam or hot water boiler

Info

Publication number: CS260100B1
Application number: CS874229A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Samal; Vaclav Kubicek; Josef Kosvanec
Original assignee: Vaclav Samal; Vaclav Kubicek; Josef Kosvanec
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1988-11-15
Also published as: CS422987A1

Abstract

Zapojeni lze použít u kotlů, které mají dělený ohřívák vzduchu, alespoň dva vzduchové ventilátory a hořáky, obzvláště u plamenoožárotrubných kotlů se dvěma plamenci a s přetlakovým topením. Prvý vzduchový ventilátor dopravuje vzduch přes jeden díl ohříváku vzduchu a zpětnou klapku do prvého hořáku. Druhý ventilátor přes druhý díl ohříváku vzduchu a zpětnou klapku do druhého hořáku. Při odstavení jednoho hořáku se automaticky uzavře zpětná klapka a zabrání se vniknutí spalin o vyšším tlaku přes hořák do ohříváku vzduchu a ventilátoru. Zvýší se regulační rozsah výkonu kotle a zabrání podchlazení spalin v ohříváku vzduchu.The wiring can be used with boilers that they have a split air heater, at least two air fans and burners, especially for flame-fire tube boilers with two flame tube and with overpressure heating. First the air fan transports air through one air heater part and non-return valve into the first burner. Second fan over second air heater part and non-return valve into the second burner. When one is shut down the burner automatically closes the non-return valve and preventing the ingress of flue gas at a higher pressure through the burner to the air heater and fan. Boiler output control range increases a it prevents undercooling of the flue gas in the air heater.

Description

Vynález se týká zapojení ohříváku vzduchu a hořáků na parním nebo horkovodním kotli, obzvláště na plamencožárotrubném kotli se dvěma plamenci a přetlakovým topením.The invention relates to the connection of an air heater and burners to a steam or hot water boiler, in particular to a two-flame-flame-pipe boiler with pressurized heating.

Plamenoožárotrubné kotle se dvěma plamenci jsou často otápěny hořáky na plynná nebo kapalná paliva v monoblokovém provedeni, to znamená, že k vlastnímu hořáku je bezprostředně připojen i vzduchový ventilátor. V tomto případě nelze prakticky použít na kotli ohřívák vzduchu. Při použití ohříváku vzduchu se používá jeden vzduchový ventilátor umístěný mimo hořák a jeden ohřívák vzduchu, za kterým se vzduch rozděluje do jednotlivých hořáků. Toto provedení má několik nevýhod. Při nízkém výkonu kotle, 25 až 50 %, pracuje jenom jeden hořák v jednom plamenci. Výkon ventilátoru však nelze snížit na tak malou hodnotu a minimální výkon bude dán teplotou asi 60 % nominálního výkonu kotle. Při nízkém výkonu kotle bude vzhledem ke snížení teploty spalin před ohřívákem vzduchu vznikat nebezpečí podohlazení spalin na výstupu z ohříváku a snížení se množství předaného tepla v závislostech na rychlosti spalin a vzduchu. Množství vzduchu pro jednotlivé hořáky musí být regulováno klapkami mezi ohřívákem vzduchu a jednotlivými přívody k hořákům. Společný ventilátor je pro daný výkon hlučnější, a je proto třeba vynaložit značné náklady na jeho odhlučnění.Flame retardant boilers with two flames are often heated by gas or liquid fuel burners in a monoblock design, ie an air fan is directly connected to the burner itself. In this case, the air heater cannot be used in practice. When using an air heater, one air fan located outside the burner and one air heater are used, behind which air is divided into individual burners. This embodiment has several disadvantages. At low boiler output, 25 to 50%, only one burner operates in one flame tube. However, the fan output cannot be reduced to such a small value and the minimum output will be given by a temperature of about 60% of the nominal boiler output. If the boiler output is low, there will be a risk of under-heating of the flue gas at the outlet of the heater due to the reduction of the flue gas temperature in front of the air heater and the amount of heat transferred depending on the flue gas and air speed. The amount of air for each burner must be regulated by the flaps between the air heater and the individual inlets to the burners. A common fan is noisier for a given power and therefore considerable noise costs have to be incurred.

Uvedené nevýhody z větší části odstraňuje zapojení dvoudílného ohříváku vzduchu, dvou hořáků a dvou ventilátorů podle dále popsaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup prvého vzduchového ventilátoru je napojen na vstup prvé poloviny ohříváku vzduchu, jejíž výstup je prvým vzduchovodem, ve kterém je umístěna prvá zpětná klapka, spojen s přívodem vzduchu do prvého hořáku a výstup druhého vzduchového ventilátoru je napojen na vstup druhé poloviny ohříváku vzduchu, jejíž výstup je druhým vzduchovodem, ve kterém je umístěna druhá zpětná klapka, spojen s přívodem vzduchu do druhého hořáku.For the most part, the two-piece air heater, two burners and two fans according to the invention described above are based on the fact that the outlet of the first air fan is connected to the inlet of the first half of the air heater, the outlet of which is and a second air fan outlet is connected to the inlet of the second half of the air heater, the outlet of which is the second air duct in which the second non-return valve is connected to the air inlet of the second burner.

Zapojení ohříváku vzduchu a hořáků podle vynálezu umožňuje zvýšení rozsahu regulace výkonu v rozmezí zhruba 25 až 100 %, což vyplývá z použití dvou ventilátorů, jejichž výkon lze bez energetických ztrát snížit na 50 %. Přitom se vyloučí možnost podohlazení spalin v ohříváku vzduchu a z toho vyplývajících nízkoteplotních korozí. Je to dáno rozdělením ohříváku vzduchu na horní a dolní polovinu. Vzduch z jednotlivých ventilátorů je veden pouze přes jednu polovinu ohříváku vzduchu, takže při odstavení jednoho hořáku vzduch pro druhý hořák omývá pouze 1/2 ohříváku vzduchu. Sníží se i hlučnost ventilátorů, které mají pouze poloviční výkon a lze je s menšími náklady odhlučnit.The connection of the air heater and the burners according to the invention allows an increase in the range of power regulation in the range of about 25 to 100%, resulting from the use of two fans whose power can be reduced to 50% without energy loss. The possibility of under-cooling the flue gas in the air heater and the resulting low-temperature corrosion is avoided. This is due to the division of the air heater into the upper and lower halves. The air from the individual fans is led through only one half of the air heater, so that when one burner is shut down, the air for the other burner washes only 1/2 the air heater. It also reduces the noise level of fans, which are only half the power and can be reduced at a lower cost.

Dále bude popsáno příkladné zapojení ohříváku vzduchu a hořáků podle vynálezu na dvouplamencovém žárotrubném kotli a bude zobrazeno na obr. 1 až 3, kde obr. 1 představuje schematicky bokorys přední části plamencožárotrubného kotle s hořáky na plynné palivo, obr. 2 pohled na tentýž kotel zepředu ve smyslu šipky P z obr. 1 a obr. 3 znázorňuje půdorys kotle z obr. 1 a 2.An exemplary connection of an air heater and burners according to the invention to a two-flame tube boiler will be described and shown in Figures 1 to 3, wherein Figure 1 is a schematic side view of a front section of a flame tube boiler with gas-fuel burners. 1 and 3 shows a plan view of the boiler of FIGS. 1 and 2.

Na tělese plamencožárotrubného kotle 2 se vpředu nahoře nalézá výstupní hrdlo 2 spalin, na kterém je přišroubován ohřívák vzduchu 3, který je proveden ze svislých skleněných trubek 2· Uprostřed výšky ohříváku vzduchu 2 je vodorovně umístěna dělicí přepážka 2» která ho rozděluje na prvou polovinu 2 a druhou polovinu 2· Vpravo od ohříváku vzduchu 2 je na kotli 2 připevněn prvý vzduchový ventilátor 2 ^a vedle něho druhý vzduchový ventilátor 2·On the top of the flame tube boiler 2, there is a flue outlet 2 at the top at the top, on which the air heater 3, which is made of vertical glass tubes 2, is screwed. The horizontal heater 2 has a separating partition 2 ». and the second half 2 · To the right of the air heater 2 a first air fan 2 is attached to the boiler 2 ^{and a} second air fan 2 is next to it ·

Na čele plamencožárotrubného kotle 2 je vlevo, před levým neznázorněným plamencem, umístěn prvý hořák 10 a před pravým plamencem druhý hořák 21· Výstup prvého vzduchového ventilátoru 2 je prvým vzduchovodem 12 propojen se vstupem prvé poloviny 2 ohříváku vzduchu 2» jejíž výstup je prvým vzduchovodem 13 ohřátého vzduchu spojen s přívodem vzduchu do prvého hořáku 10. Do prvého vzduchovodu 13 ohřátého vzduchu je vestavěna prvá zpětná klapka 22» která propouští vzduch pouze směrem od ohříváku vzduchu 2 ^k prvému hořáku 10. Naproti tomu výstup druhého vzduchového ventilátoru 2 je druhým vzduchovodem 15 propojen se vstupem' druhé poloviny 7 ohříváku vzduchu 2» jejíž výstup je druhým vzduchovodem 16 ohřátého vzduchu napojen na přívod vzduchu do druhého hořáku 22- Do druhého vzduchovodu 16 ohřátého vzduchu je opět vestavěna druhá zpětná klapka 22., která propouští vzduch stejně jako prvá zpětná klapka 14, to je pouze shora dolů. Zpětné klapky 22» 12 uzavírají samočinně, bez servopohonu, po odstavení některého ze vzduchových ventilátorů 2» 2·At the front of the flame tube boiler 2, a first burner 10 is placed in front of the left flame tube (not shown) and a second burner 21 in front of the right flame tube. The outlet of the first air fan 2 is connected with the air duct 2 A first non-return valve 22 is built into the first heated air duct 13, which permits air only from the air heater 2 ^{to the} first burner 10. In contrast, the outlet of the second air fan 2 is connected by the second air duct 15. with the inlet of the second air heater half 7, the outlet of which is connected via the second heated air duct 16 to the air inlet of the second burner 22. A second non-return flap 22 is again built into the second heated air duct 16 apka 14, it is only from top to bottom. Non-return valves 22 »12 close automatically, without actuator, after shutting down one of the air fans 2» 2 ·

Při provozu plamencožárotrubného kotle mohou nastat tři případy. Bu3 jsou v provozu oba hořáky 10, 11, nebo pouze prvý hořák 10, nebo druhý hořák 11.When operating a flame tube boiler, there may be three cases. Either the two burners 10, 11 or only the first burner 10 or the second burner 11 are in operation.

V prvém případě je v provozu prvý vzduchový ventilátor i druhý vzduchový ventilátor 2, které dopravují spalovací vzduch přes prvou polovinu £ a druhou polovinu 7. ohříváku vzduchu 2 éo prvého hořáku 10 i druhého hořáku 21· Při tom je jak prvá zpětná klapka, tak druhá zpětná klapka 17 otevřená.In the first case, both the first air blower and the second air blower 2 are operative, which convey combustion air through the first half £ and the second half 7 of the air heater 2 to the first burner 10 and the second burner 21 respectively. check valve 17 open.

V druhém případě je zapnut pouze prvý vzduchový ventilátor 2» který dopravuje spalovací vzduch přes prvou polovinu 6 ohříváku vzduchu 3 prvým vzduchovodem 13 ohřátého vzduchu do prvého hořáku 22» přičemž prvá zpětná klapka 14 je otevřená. Poněvadž druhý vzduchový ventilátor 2 je mimo provoz, je druhá zpětná klapka 17 uzavřena, čímž se zabraňuje pronikání spalin z pravého plamence přes druhý hořák 11 do ohříváku vzduchu a druhého vzduchového ventilátoru 2· Přetlak ve spalovacím prostoru kotle 2 zvětšuje sílu, působící na zavření druhé zpětné klapky 17.In the second case, only the first air blower 2 is switched on, which transports the combustion air through the first half 6 of the air heater 3 through the first heated air duct 13 to the first burner 22, with the first non-return flap 14 being open. Since the second air fan 2 is out of operation, the second non-return valve 17 is closed, thereby preventing flue gases from the right flame from passing through the second burner 11 into the air heater and the second air fan 2. The overpressure in the combustion chamber of the boiler 2 increases check valves 17.

Třetí případ je analogický k druhému případu, pouze se změní prvý vzduchový ventilátor 2 za druhý vzduchový ventilátor 2 a další z toho vyplývající změny.The third case is analogous to the second case, only the first air blower 2 is replaced by the second air blower 2 and the other resulting changes.

Použití zapojení ohříváku vzduchu a hořáků podle vynálezu se neomezuje jenom na plamenco žárotrubné kotle. Je ho možno například použít i u vodotrubných kotlů, pokud je možno použít analogické úpravy spalovacího zařízení.The use of the air heater and the burners according to the invention is not limited to the flame tube of a heat-pipe boiler. It can be used, for example, in water-tube boilers if analogous modifications to the combustion equipment can be used.

Claims

Connection of an air heater and burners to a steam or hot water boiler, in particular to a two flame tube pipe with overpressure heating, comprising at least two burners with combustion air and fuel supply, two air fans and a two-part air heater connected to the flue gas outlet air ducts, characterized in that the outlet of the first air fan (8) is connected to the inlet of the first half (6) of the air heater (3), the outlet of which is the first air duct (13) of heated air in which the first non-return valve ) connected to the air inlet to the first burner (10) and the outlet of the second air fan (9) is connected to the inlet of the second half (7) of the air heater (3), the outlet of which is the second heated air duct (16). a second non-return valve (17) connected by an air supply to the second burner (11).