RU142006U1 - STEAM BOILER - Google Patents
STEAM BOILER Download PDFInfo
- Publication number
- RU142006U1 RU142006U1 RU2014102406/06U RU2014102406U RU142006U1 RU 142006 U1 RU142006 U1 RU 142006U1 RU 2014102406/06 U RU2014102406/06 U RU 2014102406/06U RU 2014102406 U RU2014102406 U RU 2014102406U RU 142006 U1 RU142006 U1 RU 142006U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- screen
- pipes
- screens
- steam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
1. Паровой котел, содержащий каркас, закрепленные в каркасе топочную камеру с фронтовой, задней и боковыми стенами, фронтовым, задним и боковыми экранами, выполненными из труб, с верхними и нижними коллекторами, при этом задний экран на уровне нижнего барабана выполнен отогнутым к фронтовой стене и снабжен вверху фестоном, а один из боковых экранов в верхней части выполнен отогнутым к другому боковому экрану с образованием потолочного экрана топочной камеры, устройство для сжигания топлива - реактор кипящего слоя с воздухораспределительной решеткой, установленной под топочной камерой, устройство ввода топлива, устройство возврата уноса, сопла для подачи вторичного воздуха в топочную камеру, горизонтальный газоход, сверху и снизу ограниченный соответственно верхним и нижним барабанами, примыкающий к топочной камере со стороны заднего экрана, размещенные в горизонтальном газоходе конвективный пароперегреватель и испарительный пучок, выполненный из труб, подключенных своими концами соответственно к верхнему и нижнему барабанам, устройство регулирования температуры пара, отличающийся тем, что экраны, одновременно являющиеся стенами топочной камеры и выполненные газоплотными из труб, жестко связанных проставками, расположены по всей площади внутренней поверхности топочной камеры, при этом котел снабжен радиационно-конвективным пароперегревателем, установленным на фронтовой стене, крайние боковые трубы испарительного пучка жестко соединены проставками с образованием газоплотных боковых ограждающих стен горизонтального газохода, а сопла для подачи вторичного воздуха установлены преимущественно на1. A steam boiler containing a frame, a combustion chamber fixed to the frame with a front, rear and side walls, front, rear and side screens made of pipes, with upper and lower headers, while the rear screen at the level of the lower drum is bent to the front the wall and is equipped with a festoon at the top, and one of the side screens in the upper part is bent to the other side screen with the formation of the ceiling screen of the combustion chamber, the device for burning fuel is a fluidized bed reactor with air distribution th lattice installed under the combustion chamber, a fuel input device, an ablation return device, nozzles for supplying secondary air to the combustion chamber, a horizontal duct, bounded above and below by upper and lower drums respectively, adjacent to the combustion chamber from the rear screen side, placed in horizontal gas duct convective superheater and vaporization beam made of pipes connected at their ends to the upper and lower drums, steam temperature control device a, characterized in that the screens, simultaneously being the walls of the combustion chamber and made of gas-tight pipes, rigidly connected by spacers, are located over the entire area of the inner surface of the combustion chamber, while the boiler is equipped with a radiation-convective superheater installed on the front wall, the extreme side pipes of the evaporative the beam is rigidly connected by spacers with the formation of gas-tight side walls of the horizontal gas duct, and nozzles for supplying secondary air are mounted mainly on
Description
Полезная модель относится к котлостроению, а именно, к паровым котлам, и может быть использована в промышленной энергетике при изготовлении и реконструкции котлов производительностью до 35 тонн пара в час.The utility model relates to boiler building, namely, to steam boilers, and can be used in industrial energy for the manufacture and reconstruction of boilers with a capacity of up to 35 tons of steam per hour.
Известен паровой котел с естественной циркуляцией, содержащий каркас, закрепленные в каркасе верхний и нижний барабаны, топочную камеру, фронтовая, задняя и боковые стены которой снабжены выполненными из труб, соответственно, фронтовым, задним, боковыми экранами и потолочным экраном, являющимся продолжением бокового экрана, устройство для сжигания топлива, выполненное в виде механической слоевой решетки, образующей под топочной камеры, устройство ввода топлива, устройство возврата уноса и устройство регулирования температуры пара. Так, фронтовой экран ограничен площадью верхней части внутренней поверхности фронтовой стены топочной камеры, задний экран - площадью внутренней поверхности задней стены топочной камеры между нижним барабаном и механической слоевой решеткой, потолочный экран - площадью внутренней поверхности отгиба одного из боковых экранов, боковые экраны - площадями внутренних поверхностей боковых стен топочной камеры. Задний экран выполнен отогнутым в верхней части на уровне нижнего барабана в сторону фронтового экрана наполовину глубины топочной камеры и снабжен вверху фестоном. Трубы экранов подключены верхними и нижними концами к соответствующим верхним и нижним коллекторам. Между верхним и нижним барабанами расположен горизонтальный газоход, сообщающийся с топочной камерой со стороны ее задней стены. С боков горизонтальный газоход ограничен стенами. Тыльная сторона заднего экрана, обращенная к горизонтальному газоходу, покрыта кирпичной кладкой. В горизонтальном газоходе размещены конвективный пароперегреватель, выполненный из труб, подключенных к паровым коллекторам, и испарительный пучок, выполненный из труб, подключенных своими концами, соответственно, к верхнему и нижнему барабанам. При этом упомянутые верхний и нижний барабаны сообщены, соответственно, с верхними и нижними коллекторами названных экранов с образованием замкнутого циркуляционного контура. Экраны топочной камеры и горизонтальный газоход с наружной стороны снабжены теплоизоляционным покрытием значительной толщины (Каталог. Котлы и котельно-вспомогательное оборудование ЗАО ПО «Бийскэнергомаш». - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1999. - С. 16, рис. 7).Known steam boiler with natural circulation, containing the frame, mounted in the frame of the upper and lower drums, the combustion chamber, the front, rear and side walls of which are made of pipes, respectively, front, rear, side screens and a ceiling screen, which is a continuation of the side screen, a device for burning fuel, made in the form of a mechanical layer grid forming under the combustion chamber, a fuel input device, an ablation return device and a steam temperature control device. So, the front screen is limited by the area of the upper part of the inner surface of the front wall of the combustion chamber, the rear screen is the area of the inner surface of the rear wall of the furnace chamber between the lower drum and the mechanical layer grid, the ceiling screen is the area of the bending surface of one of the side screens, the side screens are the areas of the internal surfaces of the side walls of the combustion chamber. The rear screen is bent in the upper part at the level of the lower drum towards the front screen half the depth of the combustion chamber and is equipped with a festoon at the top. The screen tubes are connected by the upper and lower ends to the corresponding upper and lower collectors. Between the upper and lower drums there is a horizontal gas duct communicating with the combustion chamber from the side of its rear wall. On the sides, the horizontal flue is bounded by walls. The rear side of the rear screen, facing the horizontal duct, is covered with brickwork. In the horizontal gas duct there is a convective superheater made of pipes connected to steam manifolds and an evaporation bundle made of pipes connected at their ends to the upper and lower drums, respectively. Moreover, the said upper and lower drums are connected, respectively, with the upper and lower collectors of these screens with the formation of a closed circulation loop. The furnace chamber screens and the horizontal flue from the outside are provided with a heat-insulating coating of considerable thickness (Catalog. Boilers and boiler and auxiliary equipment of CJSC PO Biiskenergomash. - M .: TSNIITEityazhmash, 1999. - P. 16, Fig. 7).
Паровой котел с естественной циркуляцией обладает следующими недостатками:The natural circulation steam boiler has the following disadvantages:
- пониженные межремонтный срок эксплуатации и коэффициент полезного действия (КПД), так как теплоизоляционное покрытие с наружной стороны экранов топочной камеры и горизонтального газохода подвержено агрессивному термохимическому и эрозионному воздействию со стороны высокотемпературных дымовых газов, что приводит к нарушению его целостности, увеличению потерь тепла в атмосферу и появлению присосов воздуха в топочную камеру и горизонтальный газоход;- reduced turnaround time and efficiency (efficiency), since the heat-insulating coating on the outside of the combustion chamber and horizontal gas duct screens is subject to aggressive thermochemical and erosion effects from high-temperature flue gases, which leads to a violation of its integrity, increased heat loss to the atmosphere and the appearance of air suction in the combustion chamber and horizontal flue;
- ограниченная возможность достижения более высоких температур перегрева пара;- limited ability to achieve higher steam superheat temperatures;
- пониженный межремонтный срок эксплуатации вследствие абразивного износа труб горизонтального газохода и повышенное аэродинамическое сопротивление котла, так как на тыльной стороне заднего экрана, покрытой кирпичной кладкой, обращенной к горизонтальному газоходу, накапливаются золовые отложения, частично перекрывая сечение для прохода топочных газов;- reduced overhaul life due to abrasive wear of the pipes of the horizontal duct and increased aerodynamic resistance of the boiler, since ash deposits accumulate on the back side of the rear screen, covered with brickwork facing the horizontal duct, partially overlapping the cross section for the passage of flue gases;
- повышенное солесодержание отпускаемого пара при ухудшении качества питательной воды или работе котла на повышенных нагрузках.- increased salinity of the released steam in case of deterioration of the quality of the feed water or the operation of the boiler at increased loads.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является паровой котел с естественной циркуляцией, содержащий каркас, закрепленные в каркасе верхний и нижний барабаны, топочную камеру, фронтовая, задняя и боковые стены которой снабжены выполненными из труб, соответственно, фронтовым, задним и боковыми экранами с верхними и нижними коллекторами, устройство для сжигания топлива - реактор кипящего слоя с воздухораспределительной решеткой, установленной под топочной камерой, устройство ввода топлива, сопла для подачи вторичного воздуха в топочную камеру, а именно, в зону горения топлива, установленные на фронтовой и задней стенах, устройство возврата уноса, устройство регулирования температуры пара, горизонтальный газоход, сообщающийся с топочной камерой, сверху и снизу ограниченный, соответственно, верхним и нижним барабанами, а с боков ограниченный стенами, и герметично примыкающий к топочной камере со стороны заднего экрана. Один из боковых экранов в верхней части выполнен отогнутым к другому боковому экрану с образованием потолочного экрана топочной камеры. Задний экран в верхней части на уровне нижнего барабана отогнут в сторону фронтового экрана на половину глубины топочной камеры и снабжен вверху фестоном. Фронтовой экран ограничен площадью участка внутренней поверхности фронтовой стены топочной камеры между устройством ввода топлива и потолочным экраном, задний экран - площадью внутренней поверхности задней стены топочной камеры между уровнем установки устройства ввода топлива и нижним барабаном, боковые экраны - площадями внутренних поверхностей боковых стен топочной камеры между уровнем установки устройства ввода топлива и потолочным экраном. В нижней части топочной камеры имеются неэкранированные, от уровня установки устройства ввода топлива и до воздухораспределительной решетки, фронтовая, задняя и боковые стены большой толщины из огнеупорного материала. В горизонтальном газоходе размещены конвективный пароперегреватель, выполненный из труб, подключенных к паровым коллекторам, и испарительный пучок, выполненный из труб, подключенных своими концами, соответственно, к верхнему и нижнему барабанам. При этом упомянутые верхний и нижний барабаны сообщены, соответственно, с верхними и нижними коллекторами названных экранов с образованием замкнутого циркуляционного контура. Экраны топочной камеры и горизонтальный газоход с наружной стороны снабжены теплоизоляционным покрытием значительной толщины (А.А. Скрябин, П.П. Антонов, М.А. Шарапов, А.М. Сидоров. Испытания котла КЕ-20-16-320 с топкой низкотемпературного кипящего слоя при сжигании древесных отходов. По материалам III семинара вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике // Ползуновский вестник. - 2004. - №1. - С. 149).Closest to the proposed utility model in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is a steam boiler with natural circulation, containing a frame fixed to the frame of the upper and lower drums, the combustion chamber, the front, rear and side walls of which are equipped with pipes, respectively, front, rear and side screens with upper and lower manifolds, a device for burning fuel - a fluidized bed reactor with an air distribution grill installed under the combustion chamber, fuel injection system, nozzles for supplying secondary air to the combustion chamber, namely, to the fuel combustion zone, mounted on the front and rear walls, an ablation return device, a steam temperature control device, a horizontal flue communicating with the combustion chamber, limited from above and below, respectively, the upper and lower drums, and laterally limited by walls, and hermetically adjacent to the combustion chamber from the rear screen. One of the side screens in the upper part is bent to the other side screen with the formation of the ceiling screen of the combustion chamber. The rear screen in the upper part at the level of the lower drum is bent towards the front screen at half the depth of the combustion chamber and is equipped with a festoon at the top. The front screen is limited by the area of the inner surface of the front wall of the combustion chamber between the fuel input device and the ceiling screen, the rear screen is the area of the internal surface of the rear wall of the combustion chamber between the installation level of the fuel input device and the lower drum, the side screens are the areas of the internal surfaces of the side walls of the combustion chamber between level of installation of the fuel input device and ceiling screen. In the lower part of the combustion chamber there are unshielded, from the installation level of the fuel input device to the air distribution grille, front, rear and side walls of large thickness made of refractory material. In the horizontal gas duct there is a convective superheater made of pipes connected to steam manifolds and an evaporation bundle made of pipes connected at their ends to the upper and lower drums, respectively. Moreover, the said upper and lower drums are connected, respectively, with the upper and lower collectors of these screens with the formation of a closed circulation loop. The furnace chamber screens and the horizontal flue from the outside are provided with a heat-insulating coating of considerable thickness (A. A. Skryabin, P. P. Antonov, M. A. Sharapov, A. M. Sidorov. Tests of the KE-20-16-320 boiler with a furnace low-temperature fluidized bed during the combustion of wood waste. According to the materials of the III seminar of universities of Siberia and the Far East on thermal physics and power engineering // Polzunovsky Bulletin. - 2004. - No. 1. - P. 149).
Описанный паровой котел с естественной циркуляцией имеет следующие недостатки:The described steam boiler with natural circulation has the following disadvantages:
- пониженные межремонтный срок эксплуатации и КПД, так как теплоизоляционное покрытие с наружной стороны экранов топочной камеры и горизонтального газохода подвержено агрессивному термохимическому и эрозионному воздействию со стороны высокотемпературных дымовых газов, что приводит к нарушению его целостности, увеличению потерь тепла в атмосферу и появлению присосов воздуха в топочную камеру и горизонтальный газоход;- reduced overhaul life and efficiency, since the heat-insulating coating on the outside of the furnace chamber and horizontal gas duct screens is subject to aggressive thermochemical and erosion effects from high-temperature flue gases, which leads to a violation of its integrity, increased heat loss to the atmosphere and air suction in combustion chamber and horizontal flue;
- повышенные вес и нагрузки на фундаменты, а также пониженный межремонтный срок эксплуатации и соответственно повышенная стоимость ремонта нижней части топочной камеры вследствие выполнения стен в нижней части топочной камеры из огнеупорного материала большой толщины без использования экранов;- increased weight and loads on the foundations, as well as a reduced overhaul life and consequently increased cost of repairing the lower part of the combustion chamber due to the walls in the lower part of the combustion chamber made of refractory material of large thickness without the use of screens;
- отсутствие возможности расширения параметров пара по температуре перегрева вследствие ограничения достижения высоких температур перегрева пара;- the lack of the possibility of expanding the parameters of the steam in terms of superheat due to the limitation of reaching high temperatures of superheating of the steam;
- пониженный межремонтный период эксплуатации вследствие интенсивного абразивного износа труб в зоне контакта с кипящим слоем, из которых выполнены экраны стен топочной камеры;- reduced overhaul period due to intense abrasive wear of the pipes in the zone of contact with the fluidized bed, from which the walls of the combustion chamber are made;
- повышенное солесодержание отпускаемого пара при ухудшении качества питательной воды или работе котла на повышенных нагрузках.- increased salinity of the released steam in case of deterioration of the quality of the feed water or the operation of the boiler at increased loads.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения межремонтного срока и коэффициента полезного действия котла, снижение веса котла и нагрузки на фундаменты, расширение параметров пара по температуре перегрева.The proposed utility model solves the problem of increasing the overhaul time and efficiency of the boiler, reducing the weight of the boiler and the load on the foundations, expanding the steam parameters in terms of superheat temperature.
Поставленная задача достигается тем, что в паровом котле, содержащем каркас, закрепленные в каркасе топочную камеру с фронтовой, задней и боковыми стенами, фронтовым, задним и боковыми экранами, выполненными из труб, с верхними и нижними коллекторами, при этом задний экран на уровне нижнего барабана выполнен отогнутым к фронтовой стене и снабжен вверху фестоном, а один из боковых экранов в верхней части выполнен отогнутым к другому боковому экрану с образованием потолочного экрана топочной камеры, устройство для сжигания топлива - реактор кипящего слоя с воздухораспределительной решеткой, установленной под топочной камерой, устройство ввода топлива, устройство возврата уноса, сопла для подачи вторичного воздуха в топочную камеру, горизонтальный газоход, сверху и снизу ограниченный, соответственно, верхним и нижним барабанами, примыкающий к топочной камере со стороны заднего экрана, размещенные в горизонтальном газоходе конвективный пароперегреватель и испарительный пучок, выполненный из труб, подключенных своими концами, соответственно, к верхнему и нижнему барабанам, устройство регулирования температуры пара, согласно полезной модели экраны, одновременно являющиеся стенами топочной камеры и выполненные газоплотными из труб, жестко связанных проставками, расположены по всей площади внутренней поверхности топочной камеры. При этом котел снабжен радиационно-конвективным пароперегревателем, установленным на фронтовой стене, крайние боковые трубы испарительного пучка жестко соединены проставками с образованием газоплотных боковых ограждающих стен горизонтального газохода, а сопла для подачи вторичного воздуха установлены преимущественно на боковых стенах топочной камеры над воздухораспределительной решеткой.The problem is achieved in that in a steam boiler containing a frame, a combustion chamber fixed to the frame with front, rear and side walls, front, rear and side screens made of pipes, with upper and lower headers, while the rear screen is at the lower level the drum is bent to the front wall and provided with a festoon at the top, and one of the side screens in the upper part is bent to the other side screen to form the ceiling screen of the combustion chamber, the device for burning fuel is a reactor of a fluidized bed with an air distribution grill installed under the combustion chamber, a fuel input device, an ablation return device, nozzles for supplying secondary air to the combustion chamber, a horizontal gas duct, bounded above and below, respectively, by the upper and lower drums adjacent to the combustion chamber from the rear side a screen, a convective superheater and an evaporation beam made of pipes connected at their ends to the upper and lower drum, respectively, placed in a horizontal gas duct , Temperature control device pair, according to the utility model screens are simultaneously walls of the combustion chamber and made from a gas-tight tubes rigidly associated spacers located throughout the area of the inner surface of the combustion chamber. In this case, the boiler is equipped with a radiation-convection superheater installed on the front wall, the extreme side pipes of the evaporation beam are rigidly connected by spacers with the formation of gas-tight side enclosing walls of the horizontal gas duct, and nozzles for supplying secondary air are installed mainly on the side walls of the combustion chamber above the air distribution grill.
Экраны топочной камеры в нижней своей части могут быть выполнены отогнутыми к центру топочной камеры и примыкающими по периметру к воздухораспределительной решетке.The screens of the combustion chamber in its lower part can be made curved to the center of the combustion chamber and adjacent along the perimeter to the air distribution grill.
Для защиты парового котла, а именно труб фронтового, заднего и боковых экранов от абразивного износа материалом слоя трубы в нижней части указанных экранов, на высоте до 4 м над воздухораспределительной решеткой, могут быть снабжены накладками, защищающими названные трубы от абразивного износа.To protect the steam boiler, namely the pipes of the front, rear and side screens from abrasive wear, the material of the layer of pipe in the lower part of the said screens, at a height of up to 4 m above the air distribution grill, can be equipped with overlays that protect the pipes from abrasive wear.
Кроме того, устройство для сжигания топлива - реактор кипящего слоя может быть подвешено к экранам топочной камеры.In addition, a device for burning fuel - a fluidized bed reactor can be suspended from the screens of the combustion chamber.
Кроме того, для уменьшения солесодержания отпускаемого пара в случаях ухудшения качества питательной воды и работы котла на повышенных нагрузках, для снижения потерь с непрерывной продувкой при ухудшении качества питательной воды паровой котел снабжен паросепарационным циклоном, размещенным вертикально, вдоль фронтовой и/или боковых стен топочной камеры.In addition, to reduce the salt content of the steam released in cases of deterioration in the quality of the feed water and operation of the boiler at increased loads, to reduce losses with continuous purging when the quality of the feed water is deteriorated, the steam boiler is equipped with a steam separation cyclone placed vertically along the front and / or side walls of the combustion chamber .
Кроме того, сопла подачи вторичного воздуха установлены с возможностью регулирования угла наклона к горизонту от 5° до 50°.In addition, secondary air nozzles are installed with the possibility of adjusting the angle of inclination to the horizon from 5 ° to 50 °.
Кроме того, задний экран снабжен фестоном, выполненным по всей высоте его отогнутой части от нижнего барабана до потолочного экрана.In addition, the rear screen is equipped with a scallop made along the entire height of its bent part from the lower drum to the ceiling screen.
Увеличение межремонтного безаварийного срока и КПД котла, снижение веса котла и нагрузки на фундаменты обусловлены, во-первых, выполнением экранов, газоплотными из труб, жестко связанных проставками, и расположенными по всей площади внутренней поверхности топочной камеры, а также образованием газоплотных боковых ограждающих стен горизонтального газохода из крайних боковых труб испарительного пучка, что позволяет обеспечить газоплотность котла в целом, уменьшить присосы воздуха в топочную камеру и горизонтальный газоход, уменьшить толщину теплоизоляции, увеличить ее надежность и срок службы и, в результате, повысить эффективность сжигания топлива; во-вторых, полным экранированием топочной камеры, когда экраны одновременно являются ее стенами, причем экранирование нижней части топочной камеры позволяет устранить ограждающие стены большой толщины из огнеупорного материала, преимущественно кирпичные.The increase in the overhaul period without failures and the efficiency of the boiler, the decrease in the weight of the boiler and the load on the foundations are due, firstly, to the screens being gas-tight from pipes rigidly connected by spacers and located along the entire area of the inner surface of the combustion chamber, as well as the formation of gas-tight lateral enclosing walls of horizontal gas duct from the extreme side tubes of the evaporation beam, which allows to ensure the gas density of the boiler as a whole, to reduce air suction into the combustion chamber and horizontal gas duct, to reduce thermal insulation, increase its reliability and service life and, as a result, increase the efficiency of fuel combustion; secondly, complete shielding of the combustion chamber, when the screens are simultaneously its walls, and shielding the lower part of the combustion chamber allows you to remove the enclosing walls of large thickness from refractory material, mainly brick.
Расширение параметров пара по температуре перегрева обусловлено введением радиационно-конвективного пароперегревателя, улучшающего регулировочную характеристику котла - зависимость температуры отпускаемого пара от нагрузки котла, делая ее более пологой.The expansion of steam parameters with respect to the superheat temperature is due to the introduction of a radiation-convective superheater that improves the boiler’s control characteristic — the dependence of the temperature of the steam released on the boiler load, making it more gentle.
Размещение накладок, защищающих трубы фронтового, заднего и боковых экранов от абразивного износа на высоте до 4 м над воздухораспределительной решеткой, является оптимальным, так как динамические выбросы материала кипящего слоя, именно определяющие абразивный износ труб, на большую высоту не распространяются.The placement of linings protecting the pipes of the front, rear and side screens from abrasive wear at a height of up to 4 m above the air distribution grille is optimal, since the dynamic emissions of the fluidized bed material, which determine the abrasive wear of the pipes, do not extend to a high height.
Сопла подачи вторичного воздуха установлены с возможностью регулирования угла наклона к горизонту от 5° до 50°, что является оптимальным, так как установка сопл подачи вторичного воздуха под углом наклона к горизонту до 5° приводит к сносу струй вторичного воздуха вверх по потоку топочных газов и, соответственно, к затягиванию горения в верхнюю часть топочной камеры, что в свою очередь может приводить к увеличению недожога топлива и к шлакованию радиационно-конвективного пароперегревателя, а установка сопл подачи вторичного воздуха под углом наклона к горизонту более 50° приводит к затягиванию горения непосредственно в надслоевую зону, что, во-первых, может вызывать перегрев слоя и, во-вторых, понижение температуры топочных газов в верхней части топочной камеры и недогреву пара.Secondary air supply nozzles are installed with the possibility of adjusting the angle of inclination to the horizon from 5 ° to 50 °, which is optimal, since the installation of secondary air supply nozzles at an angle of inclination to the horizon of 5 ° leads to the drift of the secondary air jets upstream of the flue gas stream and , accordingly, to tightening the combustion to the upper part of the combustion chamber, which in turn can lead to an increase in fuel underburning and to slagging of the radiation-convective superheater, and the installation of secondary air nozzles under scrap inclination to the horizontal of more than 50 ° leads to prolong the combustion zone directly in nadsloevuyu that, firstly, the layer can cause overheating and, secondly, lowering the flue gas temperature at the top of the combustion chamber and steam underheating.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид конструкции предлагаемого парового котла, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез по линии Б-Б фиг. 1; на фиг. 3 - то же, разрезы по линии В-В и Г-Г фиг. 1; на фиг. 4 - то же, вид по стрелке Д фиг. 3.A utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 schematically shows a General view of the design of the proposed steam boiler, a longitudinal section; in FIG. 2 is the same, a section along the line BB of FIG. one; in FIG. 3 - the same, sections along the line BB and DG of FIG. one; in FIG. 4 is the same, view along arrow D of FIG. 3.
Кроме этого, на чертеже дополнительно обозначено следующее:In addition, the drawing further indicates the following:
- горизонтальной линией со стрелкой, обращенной справа налево, показано направление подачи питательной воды;- a horizontal line with an arrow pointing from right to left shows the direction of supply of feed water;
- горизонтальной штриховой линией со стрелкой, обращенной справа налево, показано направление вывода пара;- a horizontal dashed line with an arrow pointing from right to left shows the direction of steam output;
- горизонтальной штрихпунктирной линией со стрелкой, обращенной справа налево, показано направление подачи растопочного топлива;- a horizontal dash-dotted line with an arrow pointing from right to left shows the direction of fuel supply;
- горизонтальной линией со стрелкой, обращенной слева направо, показано направление движения дымовых газов;- a horizontal line with an arrow pointing from left to right shows the direction of movement of the flue gases;
- горизонтальной штриховой линией со стрелкой, обращенной слева направо, и вертикальной штриховой линией со стрелкой, обращенной снизу вверх, показаны направления подачи первичного воздуха;- a horizontal dashed line with an arrow pointing from left to right, and a vertical dashed line with an arrow facing from bottom to top, shows the direction of supply of primary air;
- горизонтальной двойной линией со стрелкой, обращенной справа налево, показано направление подачи вторичного воздуха;- a horizontal double line with an arrow pointing from right to left shows the direction of secondary air supply;
- вертикальной линией со стрелкой, обращенной снизу вверх, показано направление подачи воздуха в эжекторы;- a vertical line with an arrow pointing from the bottom up shows the direction of air supply to the ejectors;
- вертикальной линией со стрелкой, обращенной сверху вниз, показано направление вывода шлака.- a vertical line with an arrow pointing from top to bottom shows the direction of the output of slag.
Паровой котел содержит каркас 1, установленные на каркасе верхний барабан 2, нижний барабан 3, испарительный пучок 4, топочную камеру 5 с выполненными газоплотными из труб фронтовым экраном 6, задним экраном 7, потолочным экраном 8, панелей 9 и 10 боковых экранов, одновременно являющимися стенами топочной камеры 5.The steam boiler comprises a
Задний экран 7 на уровне нижнего барабана 3 выполнен отогнутым в сторону фронтового экрана 6 под углом к горизонтальной плоскости не менее 15° на величину до 0,3-0,6 от глубины топочной камеры 5 и снабжен в верхней части фестоном 11, выполненным по всей высоте отогнутой части заднего экрана 7 от нижнего барабана 3 до потолочного экрана 8, топочная камера 5 отделена от камеры охлаждения 12, которая образована фестоном 11, частью панелей 10 боковых экранов и потолочного экрана 8. К камере охлаждения 12 герметично примыкает горизонтальный газоход 13.The rear screen 7 at the level of the
Потолочный экран 8 в конструкции предлагаемого парового котла образован отогнутыми в верхней своей части панелями 9 и 10 правого бокового экрана внутрь топочной камеры 2.The
Горизонтальный газоход 13, примыкающий к топочной камере 5 со стороны заднего экрана 7, сверху и снизу ограничен соответственно верхним барабаном 2 и нижним барабаном 3.The horizontal gas duct 13 adjacent to the
Фронтовой экран 6, задний экран 7, панели 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5 жестко закреплены, а горизонтальный газоход 13 оперт на каркас 1на одной и той же высотной отметке, обеспечивая свободное тепловое расширение указанных элементов котла вверх и вниз без защемлений.The
Внизу топочной камеры 5 установлено устройство 14 для сжигания топлива - реактор кипящего слоя, содержащий воздухораспределительную решетку 15, образующую под топочной камерой 5 воздушный короб 16, примыкающий к воздухораспределительной решетке 15 снизу, узел удаления шлака 17 и растопочное устройство 18.At the bottom of the
Экраны топочной камеры 5, преимущественно панели 9 и 10 боковых экранов, оборудованы соплами 19 для подачи вторичного воздуха в топочную камеру 5, установленными над воздухораспределительной решеткой 15 с возможностью регулирования угла наклона к горизонту от 5° до 50°.The screens of the
Фронтовой экран 6, задний экран 7, панели 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5 подключены к соответствующим верхним коллекторам 20 и нижним коллекторам 21, причем верхний барабан 2 и нижний барабан сообщены, соответственно, с верхними коллекторами 20 и нижними коллекторами 21.The
Для снижения потерь с непрерывной продувкой, в случаях ухудшения качества питательной воды котел снабжен выносным, по меньшей мере, одним паросепарационным циклоном 22. В конструкции предлагаемого парового котла циклон 22 размещен вертикально, вдоль панели 9 левого бокового экрана топочной камеры 5, как показано на фиг.1 и 2. Циклон 22 сообщен с нижним барабаном 3 трубопроводом 23, с нижним коллектором 21 панели 9 левого бокового экрана - трубопроводом 24, с верхним барабаном 2 - паропроводом 25, заведенным в паровой объем 26 верхнего барабана 2, а также с верхним коллектором 20 панели 9 левого бокового экрана - трубопроводом 27.To reduce losses with continuous purging, in cases of deterioration in the quality of feed water, the boiler is equipped with an external at least one
Верхние коллекторы 20 фронтового экрана 6, заднего экрана 7,панелей 10 обоих боковых экранов и панели 9 правого бокового экрана подключены к верхнему барабану 2 трубопроводами 28. Нижние коллекторы 21 фронтового экрана 6, заднего экрана 7, панелей 10 обоих боковых экранов и панели 9 правого бокового экрана подключены к нижнему барабану 3 трубопроводами 29.The
Для получения перегретого пара с повышенной температурой перегрева заявленный котел снабжен радиационно-конвективным пароперегревателем 30 и конвективным пароперегревателем 31.Конвективный пароперегреватель 31 состоит из двух пакетов - правого и левого, включенных параллельно по пару.To obtain superheated steam with an elevated superheat temperature, the claimed boiler is equipped with a radiation-
Радиационно-конвективный пароперегреватель 30, улучшающий регулировочную характеристику котла - зависимость температуры отпускаемого пара от нагрузки котла, делающий ее более пологой, установлен в верхней части топочной камеры на фронтовом экране 6 и подключен к впускным 32 и выпускным 33 паропроводам, в свою очередь подключенным соответственно к верхнему барабану 2 и к входным коллекторам 34 правого и левого пакетов конвективного пароперегревателя 31. Кроме входных коллекторов 34 конвективный пароперегреватель 31 содержит перепускные коллекторы 35 и 36 и выходные коллекторы 37 с патрубками 38, подключенными к паросборному коллектору 39, из которого осуществляется отпуск пара потребителю.Radiation-
Конвективный пароперегреватель 31 размещен в горизонтальном газоходе 13 в рассечку испарительного пучка 4, также размещенного в горизонтальном газоходе 13.Испарительный пучок 4 выполнен из труб, подключенных своими концами, соответственно, к верхнему барабану 2 и нижнему барабану 3, причем часть труб испарительного пучка 4 является опускными, а часть - подъемными.A
Для регулирования температуры перегрева пара на котле установлено устройство регулирования температуры пара, состоящее из пароохладителя 40 поверхностного типа, размещенного в нижнем барабане 3, подключенного между перепускными коллекторами 35 и 36 в рассечку конвективного пароперегревателя 31 паропроводами 41 и 42, проникающими через стенки нижнего барабана 3, причем паропроводы 41 снабжены устройствами 43 для регулирования расхода пропускаемого пара, и паропроводов 44, подключенных к перепускным коллекторам 35 и 36 конвективного пароперегревателя 31, параллельно пароохладителю 40, и также снабженных устройствами 45 для регулирования расхода пропускаемого пара.To regulate the temperature of steam overheating on the boiler, a steam temperature control device is installed, consisting of a surface-
Горизонтальный газоход 13 по бокам огражден газоплотными боковыми экранами 46 (фиг.3), то есть ограждающими стенами, образованными крайними боковыми трубами 47, жестко соединенными между собой проставками 48 (фиг. 4). Таким образом, крайние боковые трубы 47 испарительного пучка 4 жестко соединены проставками 48 с образованием газоплотных боковых ограждающих стен горизонтального газохода13.The horizontal gas duct 13 is surrounded on each side by gas-tight side shields 46 (Fig. 3), that is, enclosing walls formed by
Фронтовой экран 6, задний экран 7, потолочный экран 8, панели 9 и 10 боковых экранов выполнены из труб, жестко связанных проставками, так же, как соединены проставками 48 боковые трубы 47, и расположены по всей площади внутренней поверхности топочной камеры 5.The
К горизонтальному газоходу 13 снизу примыкают бункеры 49 для накопления осаждающихся из дымовых газов крупных фракций уноса, которые через устройство возврата уноса, включающее золопроводы 50 и воздушные эжекторы 51, сообщены с объемом топочной камеры 5 над воздухораспределительной решеткой 15. Подача воздуха в эжекторы 51 производится из воздушного коллектора 52, связанного с эжекторами 51.The
Фронтовой экран 6, задний экран 7, панели 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5 и боковые экраны 46 горизонтального газохода 13 снаружи снабжены теплоизоляцией 53.The
Газоплотное экранирование нижней части топочной камеры 5 путем вварки проставок 48 между труб фронтового экрана 6, заднего экрана 7, потолочного экрана 8, панелей 9 и 10 боковых экранов и между крайними боковыми трубами 47 испарительного пучка 4 обеспечивает газоплотность котла, уменьшает присосы воздуха в топочную камеру 5 и горизонтальный газоход 13, позволяет уменьшить толщину теплоизоляции 53, увеличивает ее надежность и срок службы и, в результате, повышает эффективность сжигания топлива. Экранирование нижней части топочной камеры 5 устраняет кирпичные ограждающие стены, что значительно увеличивает межремонтный период и приводит к снижению веса котла и нагрузок на фундаменты.Gas tight shielding of the lower part of the
Для подачи топлива в котел на фронтовом экране 6 установлены устройства 54 ввода топлива. Для отвода дымовых газов из котла применяется отдельный дымосос (на чертежах не показан).To supply fuel to the boiler,
На верхнем барабане 2 установлен патрубок 55 для ввода питательной воды в котел. Трубы фронтового экрана 6, заднего экрана 7, потолочного экрана 8, панелей 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5 в нижней части, в зоне контакта с кипящим слоем, на высоте до 4 м над воздухораспределительной решеткой 15, снабжены термостойкими накладками (на чертеже не показаны), защищающими названные трубы от абразивного износа материалом слоя.On the
Фронтовой экран 6, задний экран 7, панели 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5 в нижней своей части могут быть выполнены отогнутыми к центру топочной камеры 5 и примыкающими по периметру к воздухораспределительной решетке 15.The
Устройство для сжигания топлива - реактор кипящего слоя 14 может быть подвешено к экранам топочной камеры 5.A device for burning fuel - the
Для снижения солесодержания отпускаемого пара в случаях ухудшении качества питательной воды или работы котла на повышенных нагрузках и снижения потерь с продувкой предложенный паровой котел выполнен по двухступенчатой схеме испарения с выносным циклоном 22. Согласно данной схеме, первая ступень испарения содержит испарительный пучок 4, концы труб которого подключены к верхнему барабану 2 и нижнему барабану 3, экраны 6, 7, 8, панели 10 обоих боковых экранов и панель 9 правого бокового экрана топочной камеры 5, которые своими верхними коллекторами 20 и нижними коллекторами 21 посредством трубопроводов 28 и 29 подключены к верхнему барабану 2 и нижнему барабану 3. Панель 9 левого бокового экрана относится ко второй ступени испарения.To reduce the salt content of the released steam in cases of deterioration in the quality of feed water or boiler operation at increased loads and to reduce losses with a purge, the proposed steam boiler is made according to a two-stage evaporation scheme with an
Вторая ступень испарения содержит выносной циклон 22, в котором осуществляется отделение пара из пароводяной смеси, и панель 9 левого бокового экрана. Трубопровод 23 предназначен для подвода воды в циклон 22 из нижнего барабана 3. Подвод воды в нижний коллектор 21 панели 9 левого бокового экрана осуществляется из циклона 22 по трубопроводу 24. Трубопровод 27 предназначен для отвода пароводяной смеси из верхнего коллектора 20 панели 9 левого бокового экрана в циклон 22. Паропровод 25 предназначен для отвода пара из циклона 22 в верхний барабан 2, являющийся чистым отсеком.The second evaporation stage contains a
Паровой котел работает следующим образом.Steam boiler operates as follows.
В начальном состоянии фронтовой экран 6, задний экран 7, потолочный экран 8, панели 9 и 10 боковых экранов топочной камеры 5, с их коллекторами 20 и 21, трубы испарительного пучка 4, трубопроводы 23, 24, 29 и нижний барабан 3 полностью заполнены водой. Верхний барабан 2 и циклон 22 заполнены водой наполовину.In the initial state, the
При сгорании топлива на воздухораспределительной решетке 15 устройства 14 для сжигания топлива - реактора кипящего слоя 14 и в объеме топочной камеры 5 вода в экранах топочной камеры 5 и в трубах испарительного пучка 4нагревается дымовыми газами до кипения. В результате, в указанных элементах возникает циркуляция пароводяной смеси.When fuel is burned on the
Циркуляция рабочей среды в первой ступени испарения осуществляется между верхним барабаном 2 и нижним барабаном 3 через испарительный пучок 4, а также через экраны 6, 7, панели 10 обоих боковых экранов и панели 9 правого бокового экрана. В верхнем барабане 2 в паросепарационных устройствах (на чертежах не показаны), а также в циклоне 22 пар из пароводяной смеси отделяется от воды и подается в радиационно-конвективный пароперегреватель 30 по впускным паропроводам 32, затем - во входные коллекторы 34 конвективного пароперегревателя 31 по выпускным паропроводам 33. Отвод пара потребителю производится из паросборного коллектора 39. Таким образом, осуществляется непрерывный процесс генерирования пара.The circulation of the working medium in the first stage of evaporation is carried out between the
Регулирование, то есть требуемое уменьшение или увеличение температуры перегретого пара осуществляется с помощью устройств 43 и 45 для регулирования расхода пропускаемого пара путем соответствующего увеличения или уменьшения доли пара, пропускаемого через пароохладитель 40.Regulation, that is, the required decrease or increase in the temperature of superheated steam, is carried out using
При горении топлива в кипящем слое на воздухораспределительной решетке 15 образующиеся высокотемпературные дымовые газы подхватывают летучие частицы топлива и выносят их в объем топочной камеры 5, где они догорают, благодаря притоку вторичного воздуха, поступающего через сопла 19 для подачи вторичного воздуха в топочную камеру 5.When burning fuel in a fluidized bed on the
Далее дымовые газы, несколько охлажденные экранами топочной камеры 5 и радиационно-конвективным пароперегревателем 30, через фестон 11 и камеру охлаждения 12 поступают в горизонтальный газоход 13, где их температура снижается до требуемых значений за счет отвода тепла к пару в конвективном пароперегревателе 31 и к пароводяной смеси, циркулирующей в трубах испарительного пучка 4, и удаляются из котла отдельным дымососом (на чертежах не показан).Further, flue gases, somewhat cooled by the shields of the
К горизонтальному газоходу 13 снизу примыкают бункеры 49 для накопления осаждающихся из дымовых газов крупных фракций уноса. Из бункеров 49 унос по золопроводам 50 с помощью эжекторов 51 подается на дожигание в кипящий слой над воздухораспределительной решеткой 15. Наличие возврата уноса обеспечивает снижение механического недожога топлива.The
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации и коэффициент полезного действия котла, уменьшить его вес и нагрузки на фундаменты, а также расширить параметры пара по температуре перегрева.Thus, the proposed utility model allows to increase the overhaul period of operation and the efficiency of the boiler, to reduce its weight and loads on the foundations, and also to expand the steam parameters in terms of superheat temperature.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014102406/06U RU142006U1 (en) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | STEAM BOILER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014102406/06U RU142006U1 (en) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | STEAM BOILER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU142006U1 true RU142006U1 (en) | 2014-06-20 |
Family
ID=51218950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014102406/06U RU142006U1 (en) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | STEAM BOILER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU142006U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185159U1 (en) * | 2018-08-21 | 2018-11-22 | Павел Александрович Кравченко | STEAM BOILER WITH A HEAVY WEIGHTED LAYER (FA) |
RU2705528C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Integrated boiler plant |
-
2014
- 2014-01-24 RU RU2014102406/06U patent/RU142006U1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185159U1 (en) * | 2018-08-21 | 2018-11-22 | Павел Александрович Кравченко | STEAM BOILER WITH A HEAVY WEIGHTED LAYER (FA) |
RU2705528C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Integrated boiler plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105953231B (en) | A kind of high parameter garbage burning boiler with reheating | |
CN106594698A (en) | Biomass direct-fired boiler | |
TW201533392A (en) | Superheated steam boiler of horizontal circulating fluidizing bed | |
CN101963356A (en) | Combustion system of vertical incinerator for household refuse suitable for power generation and control method thereof | |
CN204388046U (en) | Biomass recirculating fluidized bed boiler | |
CN201246733Y (en) | Angle pipe type biomass direct combustion boiler | |
RU142006U1 (en) | STEAM BOILER | |
CN103256607A (en) | Compound-type waste incineration boiler | |
CN110360569A (en) | A kind of high temperature and pressure garbage burning boiler | |
CN209978041U (en) | High-temperature high-pressure waste incineration boiler | |
CN201129712Y (en) | Horizontal type inverse burning environment protection steam boilers | |
RU2355944C1 (en) | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion | |
CN106287680A (en) | Small-sized biomass shaped fuel recirculating fluidized bed steam boiler | |
CN111720836B (en) | Super high pressure grate waste incineration boiler | |
CN204880058U (en) | High temperature residual heat from flue gas of nitrogen fertilizer plant boiler equipment | |
CN209763080U (en) | High-temperature high-pressure waste incineration pi-type boiler | |
CN105371483B (en) | Unfired tube is without brick atmospheric pressure water heating coal boiler | |
CN210241580U (en) | High-parameter grate waste incineration boiler | |
CN209944290U (en) | Double-hearth composite combustion settling chamber corner tube boiler | |
RU182264U1 (en) | Rectangular cross-section boiler | |
CN211667829U (en) | High-parameter garbage waste heat boiler | |
CN209944289U (en) | Double-hearth composite combustion corner tube boiler | |
CN210107351U (en) | Boiler using biomass energy | |
CN201715694U (en) | Large-capacity water pipe hot-water boiler | |
CN209978040U (en) | High-temperature high-pressure garbage incineration horizontal boiler |