PL189524B1 - Kocioł - Google Patents

Abstract

1. Kociol zawierajacy palenisko polaczone z ka- nalem wlotowym gazów spalinowych, który z kolei jest polaczony z kanalem wylotowym gazów spali- nowych podzielonym na przewody umieszczone wzdluz drogi przeplywu gazów spalinowych, w któ- rym sa umieszczone urzadzenia do przekazywania ciepla typu poprzecznego, przy czym na wylocie kazdego z przewodów jest umieszczona przepustnica do regulacji przeplywu gazów spalinowych zas we- wnatrz kanalu wlotowego gazów spalinowych sa umieszczone urzadzenia do przekazywania ciepla typu zawieszonego, którymi sa przegrzewacze, nato- miast urzadzeniami do przekazywania ciepla typu poprzecznego jest przegrzewacz, przegrzewacz mie- dzystopniowy 1 podgrzewacz wody, znamienny tym, ze urzadzenia do przekazywania ciepla m aja po- wierzchnie przekazywania ciepla doprowadzajace temperature gazów spalinowych na wlocie do kanalu wylotowego (2) do wielkosci od 1000°C do 1100°C, przy maksymalnym obciazeniu kotla, przy czym w przewodzie (23) kanalu wylotowego (2), który jest usytuowany przy wylocie górnej czesci paleniska (1), jest umieszczony przegrzewacz glówny (51), a prze- grzewacz miedzystopniowy (41) jest umieszczony w drugim przewodzie (22) kanalu wylotowego (2) oddalonym od wylotu górnej czesci paleniska (1). F I G. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kocioł. Kocioł jest stosowany w przemyśle elektroenergetycznym, oraz posiada średnią albo dużą wydajność, przy czym maksymalna ciągła wydajność kotła wynosi, co najmniej 500 t/h.

W instalacji do wytwarzania mocy, para, która wykonała pracę w turbinie wysokociśnieniowej, znajdująca się pod względnie niższym ciśnieniem, jest odprowadzana z turbiny, przegrzewana międzystopniowo, po czym jest dostarczana do turbiny średniociśnieniowej i turbiny niskociśnieniowej, w celu wykonania w nich pracy. W ten sposób zostaje zwiększona sprawność cieplna turbiny jako całości. Wspomniane powyżej kotły są używane, właśnie w takich instalacjach do wytwarzania mocy·.

W takim kotle, przegrzewacze do wytwarzania pary o względnie wysokiej temperaturze i względnie wysokim ciśnieniu, oraz przegrzewacze międzystopniowe do wytwarzania pary o względnie wysokiej temperaturze i względnie niskim ciśnieniu są umieszczone w kanale wlotowym, przez który przepływa gaz spalinowy wytwarzany poprzez spalanie paliwa w palenisku. Zwłaszcza w kotle posiadającym średnią albo dużą wydajność, którego maksymalna ciągła prędkość wytwarzania pary wynosi przynajmniej 500 t/h, a który to kocioł jest stosowany w instalacji do wytwarzania mocy, przegrzewacze międzystopniowe są umieszczone, tak jak przegrzewacze, w kanale wlotowym gazów spalinowych o względnie wysokiej temperaturze tak, aby uzyskać parę o wysokiej temperaturze.

Znany jest ze stanu techniki kocioł, w którym kanał wylotowy jest podzielony, na co najmniej dwa przewody umieszczone wzdłuż drogi przepływu gazów spalinowych, przy czym na wylocie każdego z tych przewodów jest umieszczana przepustnica do regulacji prędkości przepływu gazów spalinowych przechodzących przez odpowiednie przewody.

189 524

W japońskich opisach patentowych JP-A-59-60103 i JP-A-58-217104 ujawniono rozwiązania, w których przegrzewacze międzystopniowe są umieszczone w jednym albo dwóch przewodach, zaś przegrzewacze są umieszczone, odpowiednio, w pozostałych przewodach.

Japoński opis patentowy nr JP-A-62-33204 ujawnia rozwiązanie, w którym w jednym z przewodów jest umieszczony przegrzewacz i podgrzewacz wody, a w drugim jest umieszczona wyparka i podgrzewacz wody.

W kanale wlotowym gazów spalinowych połączonego z wylotem z paleniska kotła, przez który przechodzi gaz spalinowy o względnie wysokiej temperaturze, umieszczony jest przegrzewacz wysokotemperaturowy typu zawieszonego, a za przegrzewaczem wysokotemperaturowym jest umieszczony także przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy typu zawieszonego. Przesyłanie ciepła jest wykonywane bardziej efektywnie w kanale wlotowym gazów spalinowych, w porównaniu z kanałem wylotowym gazów spalinowych. Jest to spowodowane tym, że temperatura gazów spalinowych w kanale wlotowym jest wyższa niż w kanale wylotowym, oraz ponieważ występuje podgrzewanie spalin spowodowane promieniowaniem od płomienia w palenisku kotła. Ponieważ przegrzewacz wysokotemperaturowy jest umieszczony w kanale wlotowym gazów spalinowych, gdzie zachodzi efektywne przesyłanie ciepła, to staje się możliwe zapobieżenie wzrostowi obszaru części przekazującej ciepło przegrzewacza, konkretnie możliwe jest zmniejszenie wymiarów przegrzewaczy jako całości, jak również uzyskanie większej skuteczności przekazywania ciepła. W rezultacie możliwe jest zapobieżenie wzrostowi wymiarów i wagi kotła jako całości.

Możliwe jest także zmniejszenie wymiaru przegrzewacza międzystopniowego jako całości poprzez umieszczenie przegrzewacza międzystopniowego wysokotemperaturowego, tak jak przegrzewacza wysokotemperaturowego, w kanale wlotowym, przez który przepływają gazy spalinowe o względnie wysokiej temperaturze (albo, w którym prędkość przesyłania ciepła jest wysoka), tak, że przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy znajduje się za przegrzewaczem wysokotemperaturowym. Jednak, ponieważ wymiary przegrzewacza wysokotemperaturowego i przegrzewacza międzystopniowego wysokotemperaturowego umieszczonego w kanale wlotowym gazów spalinowych są zmniejszone, trudno jest uzyskać obszary przesyłania ciepła wymagane dla przegrzewacza wysokotemperaturowego i przegrzewacza międzystopniowego wysokotemperaturowego jako całości tylko za pomocą tego zmniejszonego przegrzewacza wysokotemperaturowego i przegrzewacza międzystopniowego wysokotemperaturowego. Z tego powodu trzeba zastosować dodatkowy przegrzewacz i przegrzewacz międzystopniowy-. Są to, odpowiednio, przegrzewacz niskotemperaturowy i przegrzewacz międzystopniowy niskotemperaturowy typu poprzecznego, które są umieszczone w odpowiednich przewodach kanału wylotowego za przegrzewaczem wysokotemperaturowym typu zawieszonego i przegrzewaczem międzystopniowym wysokotemperaturowym. Ze względu na sprawność cieplną przegrzewacz wysokotemperaturowy typu zawieszonego jest umieszczony w kanale wlotowym gazów spalinowych na początku przed innymi elementami. Oznacza to, że niemożliwe jest, aby przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy miał odpowiednią wielkość. Ponieważ przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy może nie być wystarczająco duży, to konieczne jest dodatkowe umieszczenie przegrzewacza międzystopniowego niskotemperaturowego typu poprzecznego w przewodzie kanału wylotowego gazów spalinowych, który przejąłby główną część obszarów przesyłania ciepła wymaganych dla przegrzewaczy międzystopniowych jako całości. Para w przegrzewaczu niskotemperaturowym i przegrzewaczu międzystopniowym niskotemperaturowym jest podgrzewana dzięki konwekcji, a następnie dostarczana na zewnątrz kotła, na przykład do turbiny wytwarzającej moc, poprzez przegrzewacz wysokotemperaturowy i przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy.. W każdym z przewodów, w których jest umieszczony przegrzewacz niskotemperaturowy i przegrzewacz międzystopniowy niskotemperaturowy, jest umieszczona odpowiednio przepustnica, tak, aby regulować wielkość strumienia gazów spalinowych, które mają zetknąć się z przegrzewaczem niskotemperaturowym albo przegrzewaczem międzystopniowym niskotemperaturowym. Para w przegrzewaczu niskotemperaturowym i przegrzewaczu międzystopniowym niskotemperaturowym jest podgrzewana do wcześniej określonej temperatury poprzez sterowanie przepustnicami, a następnie dostarczana,

189 524 odpowiednio, do przegrzewacza wysokotemperaturowego i przegrzewacza międzystopniowego wysokotemperaturowego.

Regulacja temperatury pary w przegrzewaczu niskotemperaturowym i przegrzewaczu międzystopniowym niskotemperaturowym jest wykonywana za pomocą ustawiania położenia przepustnic, tak jak to opisano powyżej. Jednak, ponieważ przegrzewacz wysokotemperaturowy i przegrzewacz międzystopniowy wysokotemperaturowy są umieszczone przed przewodami, to regulacja temperatury pary za pomocą przepustnic nie jest wykonywana w tych wysokotemperaturowych urządzeniach do przekazywania ciepła. Zgodnie z tym, regulacja temperatury pary w przegrzewaczu niskotemperaturowym i przegrzewaczu międzystopniowym niskotemperaturowym nie oddziałuje bezpośrednio na temperaturę pary na wlocie do turbiny. Inaczej mówiąc, powstaje opóźnienie czasowe, albo martwy okres pomiędzy zmianą temperatury pary na wylocie z przegrzewacza niskotemperaturowego i na wylocie z przegrzewacza wysokotemperaturowego, oraz pomiędzy zmianą temperatury pary na wylocie z przegrzewacza międzystopniowego niskotemperaturowego i w przegrzewaczu międzystopniowym wysokotemperaturowym, albo na wlocie do turbiny.

W przypadku, kiedy sterowanie przepustnicy jest wzmocnione w celu skrócenia martwego okresu, to system kotłowy staje się niestabilny albo powstaje odchyłka, w ten sposób pogarszając regulacyjność. Regulacyjność pogarsza się zwłaszcza w odniesieniu do przegrzewacza międzystopniowego, ponieważ przegrzewacz międzystopniowy, który przejąłby główną część obszaru przesyłania ciepła wymaganego dla przegrzewaczy międzystopniowych jako całości, jest umieszczony wewnątrz przewodu.

Kocioł zawierający palenisko połączone z kanałem wlotowym gazów spalinowych, który z kolei jest połączony z kanałem wylotowym gazów spalinowych podzielonym na przewody umieszczone wzdłuż drogi przepływu gazów spalinowych, w którym są umieszczone urządzenia do przekazywania ciepła typu poprzecznego, przy czym na wylocie każdego z przewodów jest umieszczona przepustnica do regulacji przepływu gazów spalinowych zaś wewnątrz kanału wlotowego gazów spalinowych są umieszczone urządzenia do przekazywania ciepła typu zawieszonego, którymi są przegrzewacze, natomiast urządzeniami do przekazywania ciepła typu poprzecznego jest przegrzewacz, przegrzewacz międzystopniowy i podgrzewacz wody, według wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenia do przekazywania ciepła mają powierzchnie przekazywania ciepła doprowadzające temperaturę gazów spalinowych na wlocie do kanału wylotowego do wielkości od 1000°C do 1100°C, przy maksymalnym obciążeniu kotła, przy czym w przewodzie kanału wylotowego, który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska, jest umieszczony przegrzewacz główny, a przegrzewacz międzystopniowy jest umieszczony w drugim przewodzie kanału wylotowego oddalonym od wylotu górnej części paleniska.

W przewodzie, który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska są umieszczone szeregowo przegrzewacz główny i podgrzewacz wody.

W przewodzie, który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska, podgrzewacz wody jest umieszczony za przegrzewaczem głównym.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskano lepszą regulację temperatury pary, bez niepotrzebnego zwiększania obszaru przesyłania ciepła każdego z przegrzewaczy międzystopniowych. A ponadto, ponieważ temperatura gazów spalinowych na wlocie do kanału wylotowego gazów spalinowych jest wyższa w porównaniu z tradycyjnym kotłem, i w ten sposób jest duża różnica temperatury pomiędzy parą przechodzącą w przegrzewaczu międzystopniowym i gazem spalinowym to nie jest konieczne zwiększenie powierzchni przekazywania ciepła przegrzewaczy.

Ponadto, ponieważ wszystkie przegrzewacze znajdują się w przewodzie kanału wylotowego gazów spalinowych, to możliwe jest zmniejszenie martwego okresu. Ponadto, wszystkie przegrzewacze stają się obiektami regulowanymi, regulacja temperatury pary na wylocie z przegrzewacza może być wykonywana z większą dokładnością, a konkretnie regulacja temperatury pary na wlocie do turbiny może być wykonywana z większą dokładnością.

189 524

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z boku kocioł według wynalazku; zaś fig. 2 przedstawia w widoku z boku kocioł tradycyjny.

Na fig. 1 kocioł zawiera palenisko 1, którego górna część jest połączona z kanałem wlotowym 3 gazów spalinowych, który z kolei jest połączony z kanałem wylotowym 2 gazów spalinowych. Kotłem jest, na przykład, kocioł opalany węglem.

Gazy spalinowe o wysokiej temperaturze pochodzące z wielu palników 11 umieszczonych w dolnej części paleniska 1 przepływają do góry paleniska 1, a następnie przepływają kanałem wlotowym 3 gazów spalinowych i kanałem wylotowym 2 gazów spalinowych, po czym są wydmuchiwane z kotła wylotem 210 jako gazy spalinowe o niskiej temperaturze. Dolna ścianka 12 kotła chłodzona wodą składa się z wielu rur, z których każda jest skierowana spiralnie do góry z dolnej części paleniska 1. Górna ścianka 13 kotła chłodzona wodą także składa się z wielu rur, z których każda jest umieszczona pionowo w palenisku 1. Ścianka nosowa 15 także składa się z wielu rur.

Kanał wylotowy 2 gazów spalinowych jest utworzony przez ściankę 21, która składa się z wielu rur i jest przedzielony przegrodą 24 na dwa przewody 22 i 23. Przegroda 24 jest umieszczona wzdłuż drogi przepływu strumienia gazów spalinowych. Przegroda 24 także posiada wiele rur. Na wylocie z każdego z przewodów 22, 23 jest umieszczona przepustnica 25, która służy do regulacji prędkości przepływu strumienia gazów spalinowych przepływających przez odpowiednie przewody 22, 23.

Przegrzewacz międzystopniowy 41 typu poprzecznego jest umieszczony w jednym z przewodów 22 kanału wylotowego 2 gazów spalinowych, podczas gdy przegrzewacz główny 51 typu poprzecznego i podgrzewacz wody 61 typu poprzecznego są ustawione szeregowo wzdłuż drogi przepływu gazów spalinowych w drugim przewodzie 23. Jeśli jest to konieczne, to w przewodzie 23 może być umieszczona wyparka.

Kanał wlotowy 3 gazów spalinowych jest utworzony przez ściankę stropową 31, która składa się z wielu rur, oraz ścianki boczne. Przegrzewacz drugorzędowy 52 typu zawieszonego i przegrzewacz trzeciorzędowy 53 typu zawieszonego są umieszczone szeregowo wzdłuż drogi przepływu strumienia gazów spalinowych w kanale wlotowym 3 gazów spalinowych. Przegrzewacze 52 i 53 posiadają całkowity obszar przekazywania ciepła, który jest tak dobrany, aby w warunkach, kiedy kocioł znajduje się pod maksymalnym obciążeniem, temperatura gazów spalinowych na wlocie kanału wylotowego 2 gazów spalinowych osiągnęła 1000°C do 1100°C.

Termin „typ poprzeczny” używany w tym opisie oznacza stan, w którym rura przekazująca ciepło urządzenia do przekazywania ciepła takiego jak przegrzewacz międzystopniowy jest umieszczona zasadniczo poziomo w stosunku do pionowego przepływu strumienia gazu.

Natomiast termin „typ zawieszony” oznacza stan, w którym rura przekazująca ciepło urządzenia do przekazywania ciepła takiego jak przegrzewacz jest umieszczona zasadniczo pionowo w stosunku do poziomego przepływu strumienia gazu, a wlot i wylot znajdują się w części górnej.

Poniżej zostanie opisany system zasilania kotła w wodę.

Woda jest dostarczana rurą zasilającą 100 do podgrzewacza wody 61 umieszczonego w przewodzie 23. Woda przepływa z kolektora wlotowego 611 do kolektora wylotowego 612 podgrzewacza wody 61 i pochłania ciepło z gazów spalinowych. Podgrzana w ten sposób woda jest rozprowadzana z kolektora wylotowego 612 do wielu dolnych rur wodnych 121 chłodzonej wodą dolnej ścianki 12 paleniska 1, za pomocą rury odpływowej 101.

Woda pochłania ciepło we wnętrzu paleniska i przepływa do góry z dolnych rur 121 odpowiednimi rurami chłodzonej wodą dolnej ścianki 12. Woda jest podgrzewana blisko jej temperatury nasycenia. Na wylocie z dolnej ścianki 12 temperatura wody w poszczególnych rurach nie jest jednakowa, ponieważ różne rury pochłaniają różne ilości ciepła. Woda o wysokiej temperaturze przepływa z odpowiednich rur dolnej ścianki 12 paleniska 1 do pośredniej rury mieszającej 14 w celu ujednolicenia jej temperatury.

189 524

Woda o wysokiej temperaturze z pośredniego kolektora mieszającego 14 dalej pochłania ciepło we wnętrzu paleniska 1 i płynie dalej do góry rurami chłodzonej wodą górnej ścianki 13 paleniska 3 i ścianki nosowej 15, aby stać się wodą o 11 wysokiej temperaturze w fazie płynnej i parą w fazie gazowej. Mieszanina wody o wysokiej temperaturze i pary płynąca z rur górnej ścianki 13 paleniska 1 i ścianki nosowej 15 przechodzi odpowiednio przez kolektor 131 ścianki chłodzonej wodą i kolektor 151 ścianki nosowej 15, oraz wpływa do górnego kolektora mieszającego 16 w celu ujednolicenia jej temperatury, a następnie przepływa do osuszacza pary 17.

W osuszaczu pary 17 mieszanina jest rozdzielana na wodę o wysokiej temperaturze, która jest dostarczana za pomocą pompy cyrkulacyjnej 18 poprzez zbiornik odprowadzający 19 do rury zasilającej 100 oraz parę, która przepływa do kolektora wlotowego 311 ścianki stropowej 31 kotła. Podczas jednego cyklu pracy kotła para, która zawiera cały płyn napływający do osuszacza pary 17, jest dostarczana do kolektora wlotowego 311.

Para z kolektora wlotowego 311 przepływa przez rury ścianki stropowej 31 kotła w kierunku kolektora wylotowego 312 w celu pochłonięcia ciepła we wnętrzu paleniska 1 i staje się parą przegrzaną. Para przegrzana przepływa z kolektora wylotowego 312 rurą odpływową 201 i rurą łączącą 202 do kolektora wlotowego 203, który jest połączony z rurami ścianki 21 i przegrodami 24 kanału wylotowego 2 gazów spalinowych. Para przegrzana pochłania ciepło we wnętrzu paleniska 1 i płynie do góry rurami ścianki 21 i przegrody 24 kanału wylotowego 2 gazów spalinowych. Para przegrzana przepływa bezpośrednio do kolektora wylotowego 511 albo płynie do kolektora wylotowego 511 poprzez kolektor wylotowy 204 i rurę łączącą 205.

Dalej para przegrzana przepływa z kolektora wylotowego 511 rurą łączącą 512 do przegrzewacza głównego 51. Następnie para przegrzana zostaje podgrzewana do wcześniej określonej temperatury pary przegrzanej przepływając przez przegrzewacz drugorzędowy 53 i wpływa do turbiny wysokoprężnej HP.

Para, która wykonała pracę w turbinie wysokoprężnej HP, przepływa rurą parową 401 do kolektora wlotowego 411 przegrzewacza międzystopniowego 41. W przegrzewaczu międzystopniowym 41 para pochłania ciepło z gazów spalinowych płynących przewodem 22 i jest podgrzewana do wcześniej określonej temperatury pary przegrzanej międzystopniowo, a następnie jest dostarczana do turbiny średniociśnieniowej IP. Możliwa jest regulacja ilości ciepła pochłanianego przez parę w przegrzewaczu międzystopniowym 41, albo temperatury pary przegrzanej międzystopniowo, poprzez regulację za pomocą przepustnic 25 ilości gazów spalinowych, które przepływają przewodami 22, 23.

W kotle tradycyjnym przedstawionym na fig. 2, (którego takie same składniki albo podobne do tych przedstawionych na fig. 1 są oznaczone tymi samymi odnośnikami bez szczegółowego opisu), w kanale wlotowym 3 gazów spalinowych znajduje się oprócz przegrzewacza drugorzędowego 52 dodatkowo drugi przegrzewacz międzystopniowy 43 usytuowany za przegrzewaczem 54. Ze względu na sprawność cieplną, przegrzewacze 52, 53, 54 są umieszczone w kanale wlotowym 3 gazów spalinowych, korzystnie w stosunku do innych, a wtedy przestrzeń dla drugiego przegrzewacza międzystopniowego 43 nie jest zbyt 13 duża. Z tego powodu drugiemu przegrzewaczowi międzystopniowemu 43 trudno jest zapewnić obszar przekazywania ciepła wymagany dla przegrzewaczy międzystopniowych jako całości. Zgodnie z tym, jak to zostanie później opisane, konieczne jest zastosowanie dodatkowego przegrzewacza międzystopniowego 42 tak, aby uzupełnić wymagany obszar przekazywania ciepła. Kanał wylotowy 2 gazów spalinowych jest podzielony na dwa przewody 22 i 23 za pomocą przegrody 24 usytuowanej wzdłuż drogi przepływu gazów spalinowych. Na wylocie z każdego z przewodów 22, 23 jest umieszczona przepustnica 25. Przegrzewacz międzystopniowy 42 jest umieszczony w jednym z przewodów 22, podczas kiedy przegrzewacz główny 51, wyparka 71 i podgrzewacz wody 61 są umieszczone szeregowo w drugim przewodzie 23. Kiedy kocioł znajduje się pod maksymalnym obciążeniem, to temperatura gazów spalinowych na wlocie do kanału wylotowego 2 gazów spalinowych wynosi około 800°C. Ponieważ różnica temperatury pomiędzy gazami spalinowymi (800°C) i pożądaną temperaturą pary przegrzanej międzystopniowo (normalnie 560°C do 600°C) jest mała, to konieczne jest powiększenie

189 524 obszaru przekazywania ciepła drugiego przegrzewacza międzystopniowego 43. Zgodnie z tym, drugi przegrzewacz międzystopniowy 43 posiada większe wymiary, co powoduje powiększenie gabarytów kotła jako całości.

W przeciwieństwie do tego, w przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 1, kiedy kocioł znajduje się pod maksymalnym obciążeniem, to temperatura gazów spalinowych na wlocie do kanału wylotowego 2 gazów spalinowych wynosi około 1000°C. Ponieważ różnica temperatury pomiędzy gazami spalinowymi (1000°C) a pożądaną temperaturą pary przegrzanej (560°C do 600°C) jest duża, to przegrzewacz międzystopniowy 41 może posiadać mniejszy obszar przekazywania ciepła, w ten sposób zapobiegając powiększeniu gabarytów kotła jako całości. W celu osiągnięcia temperatury gazów spalinowych, na wlocie kanału wylotowego 2 gazów spalinowych, wynoszącej około 1000°C, kiedy kocioł znajduje się pod maksymalnym obciążeniem, obszar przekazywania ciepła przegrzewacza w kanale wlotowym gazów spalinowych jest nieco powiększony w porównaniu z kotłem tradycyjnym, (w którym przegrzewacz, tak samo jak przegrzewacz międzystopniowy, jest umieszczony w kanale wlotowym gazów spalinowych). Konkretnie, wymiary przegrzewacza są nieco powiększone, ale takie powiększenie nie przyczynia się zasadniczo do powiększenia wymiarów kotła. Nawiasem mówiąc, na dołączonym rysunku stosunek wymiarów przegrzewacza międzystopniowego albo podobnego elementu jest nie zmieniony.

Ponadto, ponieważ zamiast oddzielnych przegrzewaczy międzystopniowych 42 i 43 (fig. 2) zastosowany jest pojedynczy przegrzewacz międzystopniowy 41, można sprawić, aby jedynie pochłanianie ciepła pary w przegrzewaczu międzystopniowym 41 było regulowane za pomocą przepustnicy regulacyjnej 25, w ten sposób umożliwiając polepszenie regulacji. Zgodnie z tym, temperatura pary przegrzanej międzystopniowo zostaje podniesiona. Ponadto nie występuje martwy okres (czas zwłoki) podczas odpowiedzi na regulację.

Ponadto nie występuje zjawisko oscylacji, ponieważ regulacja prędkości przepływu gazów spalinowych za pomocą przepustnic 25 działa bezpośrednio na pochłanianie ciepła przez parę w przegrzewaczu międzystopniowym 41.

Takie polepszenie możliwości regulacji jest efektywne zwłaszcza wtedy, kiedy w jednym z przewodów kanału wylotowego gazów spalinowych jest umieszczony tylko przegrzewacz międzystopniowy, a w drugim przewodzie jest umieszczony tylko przegrzewacz i podgrzewacz wody, tak jak w przykładzie wykonania niniejszego wynalazku.

W przypadku kotła opalanego węglem, w gazach spalinowych jest zawarta duża ilość popiołu węglowego. Popiół węglowy posiada minimalną temperaturę mięknięcia około 1100°C. Kiedy popiół węglowy jest zmiękczony i przylega do powierzchni przekazywania ciepła urządzenia do przekazywania ciepła, to popiół węglowy jest ochładzany i utwardzamy. Tak zwane nawarstwianie, które polega na narastaniu popiołu węglowego spowodowanym powtarzaniem zmiękczania i przyleganiu, zmniejsza skuteczność przekazywania ciepła. Zgodnie z tym, tradycyjnie wymaga się okresowego usuwania popiołu węglowego. Kiedy niniejszy wynalazek jest stosowany dla kotła opalanego węglem, tak jak w przykładzie wykonania, urządzenia do przekazywania ciepła typu poprzecznego, na przykład, główny przegrzewacz międzystopniowy 41, główny przegrzewacz 51 i podgrzewacz wody 61 utrudniają usuwanie popiołu węglowego, który przylega do urządzenia, w porównaniu z urządzeniami do przekazywania ciepła typu zawieszonego.

Jednak, według niniejszego wynalazku, temperatura gazów spalinowych przed urządzeniem do przekazywania ciepła typu poprzecznego wynosi 1000°C do 1100°C. Ponieważ jest ona niższa od temperatury mięknięcia węgla, to można zapobiec nawarstwianiu się popiołu węglowego. Ponadto, ponieważ jest ona zasadniczo wyższa niż pożądana temperatura pary przegrzanej (560°C do 600°C), nie jest konieczne zwiększenie urządzenia do przekazywania ciepła w kanale wylotowym gazów spalinowych, w ten sposób zapobiegając powiększeniu całego kotła. Jak opisano powyżej, wynalazek niniejszy jest szczególnie efektywny w kotle opalanym węglem. Kocioł według niniejszego wynalazku może być stosowany w instalacji do wytwarzania mocy, która posiada dużą wydajność.

189 524

189 524

F I G. 2

189 524

F I G. 1

100

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kocioł zawierający palenisko połączone z kanałem wlotowym gazów spalinowych, który z kolei jest połączony z kanałem wylotowym gazów spalinowych podzielonym na przewody umieszczone wzdłuż drogi przepływu gazów spalinowych, w którym są umieszczone urządzenia do przekazywania ciepła typu poprzecznego, przy czym na wylocie każdego z przewodów jest umieszczona przepustnica do regulacji przepływu gazów spalinowych zaś wewnątrz kanału wlotowego gazów spalinowych są umieszczone urządzenia do przekazywania ciepła typu zawieszonego, którymi są przegrzewacze, natomiast urządzeniami do przekazywania ciepła typu poprzecznego jest przegrzewacz, przegrzewacz. międzystopniowy i podgrzewacz wody, znamienny tym, że urządzenia do przekazywania ciepła mają powierzchnie przekazywania ciepła doprowadzające temperaturę gazów spalinowych na wlocie do kanału wylotowego (2) do wielkości od 1000°C do 1100°C, przy maksymalnym obciążeniu kotła, przy czym w przewodzie (23) kanału wylotowego (2), który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska (1), jest umieszczony przegrzewacz główny (51), a przegrzewacz międzystopniowy (41) jest umieszczony w drugim przewodzie (22) kanału wylotowego (2) oddalonym od wylotu górnej części paleniska (1).
2. 2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że w przewodzie (23), który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska (1) są umieszczone szeregowo przegrzewacz główny (51) i podgrzewacz wody (61).
3. 3. Kocioł według zastrz. 2, znamienny tym, że w przewodzie (23), który jest usytuowany przy wylocie górnej części paleniska (1), podgrzewacz wody (61) jest umieszczony za przegrzewaczem głównym (51).