RO110360B1 - Cazan de abur - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un cazan destinat producerii de abur energetic, prin arderea lignitului, într-un focar de tip cameră. Pentru arderea combustibilului granular, focarul este prevăzut cu un grătar catenar (1), praful de cărbune fiind ars, cu ajutorul arzătoarelor. Cazanul mai este prevăzut cu un recuperator de tip gaze-aer (12), dispus la capătul grătarului catenar (1) și opus buncărului de alimentare, cu un ventilator de gaze fierbinți (15), dispus la partea inferioară a recuperatorului și cu un ventilator de aer (13),- ce transportă aerul fierbinte la uscătorul de cărbune, anexat cazanului, prin intermediul unei conducte (14), de o parte și de cealaltă a focarului tip cameră (A) precum și deasupra lui fiind prevăzute sistemele de preîncălzire a apei și preparare a aburului, reprezentate prin economizor (22), supraîncălzitor (23) precum și fierbător (24) confecționate din țevi dispuse pe verticală, cu circulație în contracurent față de gazele de ardere; sistemul de preîncălzire a aerului include două preîncălzitoare laterale (5), având ca suprafețe de schimb de căldură niște plăci de aluminiu (27), dispuse în evantai, ce se îngustează la partea inferioară și, de asemenea, având o înclinație, la exteriorul cazanului, de 35 ... 45° față de verticală.

Description

Invenția se referă la un cazan destinat producerii de abur energetic prin arderea lignitului într-un focar de tip cameră.

Sunt cunoscute cazane de abur prevăzute cu focar tip cameră la care arderea combustibilului de tip inferior se poate face,fie pe un grătar catenar, fie cu ajutorul unor arzătoare de praf sau eventual prin ambele procedee.

Dezavantajul acestor cazane constă în pierderile mari de căldură datorate eliminării gazelor arse la coș la temperaturi relativ mari sau,de asemenea/eliminării cenușii și a zgurei la temperaturi mari.

Problema rezolvată de invenție constă în realizarea unui cazan de abur la care să fie posibilă recuperarea unei cantități mari din energia termică, a combustibilului ars.

Invenția de față elimină dezavantajul de mai sus prin aceea că include un recuperator de căldură tip gaze-aer dispus la capătul grătarului catenar, opus buncărului de alimentare și prevăzut cu un ventilator de gaze fierbinți dispus la partea sa inferioară și cu un ventilator de aer ce transportă aerul fierbinte la uscătorul de cărbune, anexat cazanului, prin intermediul unei conducte; de o parte și de cealaltă a focarului tip cameră precum și deasupra lui sunt prevăzute sistemele de preîncălzire a apei și prepararea aburului reprezentate prin economizor, supraîncălzitor și fierbător confecționate din țevi dispuse pe verticală, cu circulație în contracurent față de gazele de ardere. Sistemul de preîncălzire a aerului include două preîncălzitoare laterale având ca suprafețe de schimb de căldură niște plăci de aluminiu dispuse în evantai, ce se îngustează la partea inferioară și, de asemenea, având o înclinație la exteriorul cazanului de 35-45°· față de verticală. Economizorul este format din niște tuburi metalice, verticale, în interiorul cărora sunt dispuse niște serpentine din țeavă prin care circulă apa.

Cazanul de abur, conform invenției, are o construcție compactă, simplă și un randament de conversie mărit.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig 1... 5 care reprezintă :

- fig.l, secțiune transversală prin cazan;

- fig.2, secțiune longitudinală prin cazan;

- fig.3, secțiune orizontală prin cazan;

- fig.4, vedere în detaliu a unui grătar catenar 1;

- fig.5, desen de principiu a unui element de economizor.

Cazanul de abur, conform invenției, este prevăzut cu un grătar catenar 1 și cu niște arzătoare de praf 2 dispuse într-un focar tip cameră A în care se insuflă aer suplimentar deasupra grătarului 1 prin niște dozatoare de aer 3, în scopul arderii unui combustibil de tip lignit.

Arderea lignitului pe grătarul catenar 1 este posibilă datorită uscării, încălzirii, omogenizării și calibrării acestuia, operație care se desfășoară anterior și succesiv arderii efective.

Grătarul catenar 1 prezintă, conform invenției (fig.4) niște gheare a care împiedică formarea urșilor de zgură și niște găuri b tronconice cu baza mică în exteriorul unei patine c. Se elimină astfel posibilitatea înfundării acestor găuri prin care circulă ușor un volum de aer fierbinte, la o presiune constantă necesar pentru întreținerea arderii în focar. Aerul este furnizat cu ajutorul unui ventilator de aer 4 (fig.l), după trecerea lui prin niște preîncălzitoare laterale 5, prin niște conducte 6 și niște cuve 7 înnecate, în vederea etanșării, în niște jgheaburi drenabile 8.

Calibrarea cărbunilor se poate face în principiu într-un utilaj 9 de calibrare, în sine cunoscut (fig.2). După sortare, într-un sortator 10, praful de cărbune împreună cu bulgării mai mici căzuți la sortare se macină într-o moară B și este trimis la arzătoarele 2, iar bulgării calibrați sunt introduși într-un uscător C, prin care circulă aer fierbinte de încălzire și uscare, adus prin niște conducte 11 de la un recuperator de gaze-aer 12 cu ajutorul unui ventilator de aer 13 antrenat de un motor electric 14.

Cazanul de abur conform invenției, este deci prevăzut cu un recuperator de gaze de ardere-aer 12 (fig.2) care folosește ca agent termic gazele fierbinți antrenate de un ventilator 15 printr-un distribuitor 16 și, care, străbat partea inferioară a recuperatorului 12, plină cu zgură și cenușă incandescentă deversate de grătarul catenar 1.

Gazele fierbinți străbat ascendent recuperatorul 12 printr-o coloană centrală 17 răcită de aer la exterior, după care se întorc printr-o cupolă 18 și niște țevi 19 într-un canal colector 20. în continuare ele trec printro placă tubulară 21, și în sfârșit, trec spre un coș de fum 30. Aerul de încălzit circulă ascendent prin recuperatorul 12, longitudinal și pe exteriorul țevilor 19 și coloanei centrale 17, după care prin conducta 11 este trimis la uscătorul C.

Cazanul de abur, conform invenției, are o construcție compactă incluzând un focar tip cameră A, centrală, de unde gazele fierbinți se bifurcă în părțile laterale prevăzute fiecare cu câte trei drumuri de gaze verticale, notate cu D, E și F.

Cazanul are pierderi aerodinamice mici fiind prevăzut cu niște suprafețe de schimb de căldură 22, 23 și 24 reprezentând economizoare, supraîncălzitoare și, respectiv, fierbătoare confecționate din țevi pe verticală, cu circulație în contracurent față de gazele de ardere, acestea circulând preponderent longitudinal față de țevi, fiind ajutate la întoarcerile de drum de forma circulară a unor tamburi protejați 25 și de niște piese semicirculare 26.

Preîncălzitoarele laterale de aer 5 (fig.l) au ca suprafețe de schimb de căldură niște plăci din aluminiu aliat 27, rezistente la coroziune, montate longitudinal sub forma unui evantai ce se îngustează la partea inferioară și cu o înclinație de 35-45° față de verticală, spre exteriorul cazanului. Această înclinație asigură o spălare eficientă de funingină și zgură a preîncălzitoarelor de aer 5, prin injectarea în partea superioară a tronsonului cu gaze a purjei intermitente aferente cazanului, colectarea reziduurilor facându-se într-un jgheab de ape acide 28.

în același timp, înclinația preîncălzitorului de aer 5 înlesnește un transfer mai bun de căldură, prin conductibilitate și convecție spre aerul trimis de ventilatorul de aer 4, care circulă în contracurent față de gazele de ardere și pe care le răcesc până sub temperatura de rouă acidă favorizând condensarea apei și formarea acidului sulfuric ce se prelinge pe niște pereți din aluminiu 29, pe plăcile din aluminiu 27 și este reținut în colectorul 28 în vederea neutralizării, gazele urmând traseul spre coșul de fum 30 printr-un filtru de cenușă și picături G.

Pe drumul E de gaze cazanul de abur este prevăzut cu economizorul 22, format din niște tuburi metalice verticale 31 (fig.5) în interiorul cărora sunt amplasate niște serpentine 32 din țeavă prin care circulă apa.

Tuburile metalice 31 pot fi suflate de funingine într-o ordine prestabilită pentru a asigura o viteză sensibil mărită a aburului de suflare, având în vedere secțiunile relativ mici în comparație cu secțiunea unui drum de gaze.

Din punct de vedere constructiv, cazanul de abur prezentat în exemplul de realizare de mai sus este cu precădere destinat producerii aburului energetic însă poate fi folosit și la producerea aburului tehnologic.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Cazan de abur prevăzut cu un focar tip cameră (A), având în partea sa inferioară un grătar catenar (1) prevăzut la unul din capete cu un buncăr pentru alimentarea cu cărbune de tip lignit, în focar (A) insuflânduse aer preîncălzit prin niște dozatoare de aer (3) dispuse deasupra grătarului (1) și, de asemenea, sub grătar prin niște conducte (6), focarul mai fiind prevăzut cu aspirația gazelor din el pentru uscarea cărbunelui și cu insuflarea directă a prafului de cărbune prin intermediul unor arzătoare de praf (2), de asemenea cazanul mai fiind prevăzut cu sisteme de economizoare, (22) fierbătoare (24) și supraîncălzitoare (23) pentru încălzirea apei și producerii aburului și cu un sistem de uscare a cărbunelui cu ajutorul aerului fierbinte provenit dintr-un recuperator de căldură tip gaze-aer (12), caracterizat prin aceea ca, recuperatorul tip gaze-aer (12) este dispus la capătul grătarului catenar (1) opus buncărului de alimentare și este prevăzut cu un ventilator de gaze fierbinți (15) dispus la partea sa inferioară și cu un ventilator de aer (13)ce transportă aerul fierbinte la uscătorul de cărbune, anexat cazanului, prin intermediul unei conducte (14); de o parte și de cealaltă a focarului tip cameră (A) precum și deasupra lui fiind prevăzute sistemele de preîncălzire a apei și prepararea aburului reprezentate prin economizor (22), supraîncălzitor (23) precum și fierbător (24) confecționate din țevi dispuse pe verticală, cu circulație în contracurent față de gazele de ardere; sistemul de preîncălzitor de aer include două preîncălzitoare laterale (5) având ca suprafețe de schimb de căldură niște 5 plăci de aluminiu (27), dispuse în evantai, ce se îngustează la partea inferioară și, de asemenea, având o înclinație la exteriorul cazanului de 35 - 45° față de verticală.
2. 2. Cazan, conform cu revendicarea 1, caracterizat prin aceea că economizorul (22) este format din niște tuburi metalice verticale (31) în interiorul cărora sunt dispuse niște serpentine din țeavă (32) prin care circulă apa.