RU152948U1

RU152948U1 - HEATER BOILER

Info

Publication number: RU152948U1
Application number: RU2014131533/06U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Захаров; Александр Владимирович Кобзарь; Ксения Васильевна Цыганкова; Александр Андреевич Слепенчук; Антон Андреевич Еськин
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2015-06-27

Abstract

Топка водогрейного котла, объем которой ограничен передним, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами и задним фронтом топки, отличающаяся тем, что над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие продольные горизонтальные топочные пороги, выполненные в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг к другу и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены, при этом пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой, при этом котел снабжен системой подачи вторичного дутьевого воздуха, содержащей горизонтальные дутьевые каналы, выполненные по обеим сторонам котла, сообщенные друг с другом поперечным воздухогазопроводом, причем один из горизонтальных дутьевых каналов сообщен с источником дутья, при этом над горизонтальными дутьевыми каналами, параллельно им размещены дополнительные продольные горизонтальные каналы, сообщенные с ними вертикальными патрубками, расположенными у конца продольных горизонтальных топочных порогов, кроме того, дополнительные продольные горизонтальные каналы снабжены горизонтальными патрубками, пересекающими стенки котла над продольными горизонтальными топочными порогами, и снабженными дутьевыми соплами, ориентированными над топочной решеткой непосредственно над слоем горящего топлива.The furnace of the boiler, the volume of which is limited by the front, front, side and ceiling furnace screens and the rear front of the furnace, characterized in that overhanging the fireplace, over the area of active fuel combustion, overhanging longitudinal horizontal furnace thresholds are formed, made in the form of alternating bent and straight pipes of the side screens, while the bent pipes contain L-shaped elements, the vertical sections of which are made coaxial, and the horizontal bends are facing each other and are located above the furnace the lattice, their ends are connected with each other, and the ends are muffled, while the space between the lower bent pipes is filled with refractory chamot concrete, in addition, the lower side of the horizontal bends is lined with refractory mastic, while the boiler is equipped with a secondary blast air supply system containing horizontal blast channels, made on both sides of the boiler, communicated with each other by a transverse air and gas pipeline, and one of the horizontal blast channels is in communication with the source of blast, while above the horizon additional longitudinal horizontal channels, communicated with them by vertical pipes located at the end of the longitudinal horizontal furnace thresholds, in addition, additional longitudinal horizontal channels are equipped with horizontal pipes crossing the walls of the boiler above the longitudinal horizontal furnace thresholds, and equipped with blow nozzles oriented above the combustion grate directly above the burning fuel layer.

Description

Полезная модель относится к области промышленной и коммунальной теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использована в конструкциях водогрейных котлов малой мощности.The utility model relates to the field of industrial and municipal heat power engineering, namely to heat supply, and can be used in the construction of low-power hot water boilers.

Известен водогрейный котел, содержащий прямоугольную топку с уравновешенной тягой и поперечно обтекаемые продуктами сгорания поверхности нагрева конвективных газоходов выполненных в виде горизонтальных трубных пучков. (см. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Каталог-справочник. - М.: НИИЭ ИНФОРМЭНЕРГО-МАШ, 1983. - 200 с. (с. 108, рис. 90 - Котел типа КВ-ТС-4-150 и с. 110-111, рис. 91 - Котел типа КВ-ТС-6,5-150).Known hot water boiler containing a rectangular firebox with balanced draft and transversely streamlined by the combustion products of the heating surface of convective flues made in the form of horizontal tube bundles. (see Boilers of small and medium power and furnace devices. Directory-directory. - M .: NIIE INFORMENERGO-MASH, 1983. - 200 p. (p. 108, Fig. 90 - Boiler type KV-TS-4-150 and S. 110-111, Fig. 91 - Boiler type KV-TS-6.5-150).

К недостаткам этого устройства относятся низкая эффективность сгорания угля и недостаточно эффективный теплообмен в них, что приводит к повышению температуры уходящих газов и уменьшению теплопроизводительности котла.The disadvantages of this device include the low efficiency of coal combustion and insufficiently efficient heat transfer in them, which leads to an increase in the temperature of the flue gases and a decrease in the heat output of the boiler.

Известна также топка водогрейного котла, объем которой ограничен фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами и задним фронтом топки (см. Котлы водогрейные Гефест: ОАО «Бийский котельный завод»).The furnace of a hot water boiler is also known, the volume of which is limited by the front, side and ceiling furnace screens and the rear front of the furnace (see Hephaestus boilers: Biysk Boiler Plant OJSC).

Недостатки этого конструктивного решения - из-за отсутствия возможности поступления свежего воздуха ко всему объему сгорающего топлива возникают потери тепла от недожигания и неполного сгорания топлива и соответственно низкий коэффициент полезного действия.The disadvantages of this constructive solution are that due to the lack of the possibility of fresh air entering the entire volume of burning fuel, heat losses occur from underburning and incomplete combustion of the fuel and, accordingly, a low efficiency.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение теплопроизводительности топки водогрейного котла.The task to which the proposed technical solution is directed is to increase the heating capacity of the furnace of the boiler.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение КПД топки водогрейного котла при сжигании бурых углей и снижение потерь тепла с уходящими газами за счет дополнительного поступления свежего воздуха к объему сгорающего топлива и возможности глубокого регулирования соотношения «топливо-воздух». Кроме того формирование в топке водогрейного котла теплоаккумулирующих поверхностей интенсифицирует термическое воздействие на сжигаемый уголь.The technical result of the claimed technical solution is to increase the efficiency of the furnace of a hot water boiler when burning brown coal and reduce heat loss with flue gases due to the additional intake of fresh air to the volume of burning fuel and the possibility of deep regulation of the fuel-air ratio. In addition, the formation of heat-accumulating surfaces in the furnace of a hot water boiler intensifies the thermal effect on the coal burned.

Для решения поставленной задачи топка водогрейного котла, объем которой ограничен фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами и задним фронтом топки, отличается тем, что над топочной решеткой, на протяжении участка активного горения топлива, сформированы нависающие продольные горизонтальные топочные пороги, выполненные в виде чередующихся гнутых и прямых труб боковых экранов, при этом гнутые трубы содержат Г-образные элементы, вертикальные участки которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы обращены друг к другу и расположены над топочной решеткой, их концы сообщены друг с другом, а торцы заглушены, при этом пространство между нижними гнутыми трубами заполнено огнеупорным шамотобетоном, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой, при этом котел снабжен системой подачи вторичного дутьевого воздуха, содержащей горизонтальные дутьевые каналы, выполненные по обеим сторонам котла, сообщенные друг с другом поперечным воздухогазопроводом, причем один из горизонтальных дутьевых каналов сообщен с источником дутья, при этом, над горизонтальными дутьевыми каналами, параллельно им размещены дополнительные продольные горизонтальные каналы, сообщенные с ними вертикальными патрубками, расположенными у конца продольных горизонтальных топочных порогов, кроме того, дополнительные продольные горизонтальные каналы снабжены горизонтальными патрубками, пересекающими стенки котла над продольными горизонтальными топочными порогами, и снабженными дутьевыми соплами ориентированными над топочной решеткой непосредственно над слоем горящего топлива.To solve the problem, the furnace of the hot water boiler, the volume of which is limited by the front, side and ceiling furnace screens and the rear front of the furnace, is characterized by the fact that overhanging longitudinal horizontal furnace thresholds are formed over alternating curved bent sections, made in the form of alternating bent and straight pipes of the side screens, while the bent pipes contain L-shaped elements, the vertical sections of which are made coaxial, and the horizontal bends are facing each other and laid above the furnace grate, their ends are connected with each other, and the ends are muffled, while the space between the lower bent pipes is filled with refractory chamot concrete, in addition, the lower side of the horizontal bends is lined with refractory mastic, and the boiler is equipped with a secondary blast air supply system containing horizontal blast channels made on both sides of the boiler, connected to each other by a transverse air-gas pipeline, and one of the horizontal blow channels is in communication with the source of blast, and above the horizontal blast channels, parallel to them are placed additional longitudinal horizontal channels communicated with them by vertical pipes located at the end of the longitudinal horizontal furnace thresholds, in addition, additional longitudinal horizontal channels are equipped with horizontal pipes crossing the boiler walls above the longitudinal horizontal furnace thresholds, and equipped with blow nozzles oriented above the combustion grate directly above the burning fuel layer.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

При этом совокупность отличительных признаков предлагаемой полезной модели обеспечивает повышение КПД топки водогрейного котла при сжигании бурых углей и снижение потерь тепла с уходящими газами за счет дополнительного поступления свежего воздуха к объему сгорающего топлива и возможность глубокого регулирования соотношения «топливо-воздух». Кроме того формирование в топке водогрейного котла теплоаккумулирующих поверхностей интенсифицирует термическое воздействие на сжигаемый уголь.At the same time, the set of distinguishing features of the proposed utility model provides an increase in the efficiency of the boiler furnace while burning brown coal and a reduction in heat loss with flue gases due to the additional intake of fresh air to the volume of burning fuel and the possibility of deep regulation of the fuel-air ratio. In addition, the formation of heat-accumulating surfaces in the furnace of a hot water boiler intensifies the thermal effect on the coal burned.

На фиг. 1 показан общий вид топки водогрейного котла; на фиг. 2 показан разрез А-А топки водогрейного котла совместно с разрезом Б-Б.In FIG. 1 shows a general view of the furnace of a hot water boiler; in FIG. 2 shows a section A-A of the furnace of a hot water boiler together with a section BB.

На чертежах показаны пространство топки 1, топочная решетка 2, передний 3 и задний 4 фронты, потолочный 5 и боковой 6 топочный экраны, нависающие продольные горизонтальные топочные пороги 7, гнутые 8 и прямые 9 трубы боковых экранов 6, вертикальные участки 10 Г-образных элементов и их горизонтальные отгибы 11, соединительные патрубки 12, огнеупорный шамотобетон 13, огнеупорная мастика 14, горизонтальные дутьевые каналы 15, поперечный воздухогазопровод 16, источник дутья 17, дополнительные продольные горизонтальные 18 каналы, вертикальные 19 и горизонтальные 20 патрубки, дутьевые сопла 21.The drawings show the space of the furnace 1, the furnace grille 2, front 3 and rear 4 fronts, ceiling 5 and side 6 furnace screens, overhanging longitudinal horizontal furnace thresholds 7, bent 8 and straight 9 pipes of the side screens 6, vertical sections of 10 L-shaped elements and their horizontal bends 11, connecting pipes 12, refractory chamot concrete 13, refractory mastic 14, horizontal blast channels 15, transverse air and gas pipe 16, blast source 17, additional longitudinal horizontal 18 channels, vertical 19 and horizontal nye nozzles 20, blow nozzles 21.

Пространство топки 1 водогрейного котла ограничено топочной решеткой 2 (для сжигания топлива может быть использовано неподвижное колосниковое полотно, либо механизированная топка с шурующей планкой, переталкивающими колосниками, с ленточной решеткой прямого хода и т.п.), передний 3 (он же составляет передний фронт котла) и задним 4 фронтами, потолочным 5 и боковыми 6 топочными экранами.The space of the furnace 1 of the boiler is limited by the furnace grate 2 (for burning fuel, a fixed grate or a mechanized furnace with a screwing bar, pushing grates, with a forward grating, etc. can be used), front 3 (it also constitutes a front front boiler) and rear 4 fronts, ceiling 5 and side 6 furnace screens.

Нависающие продольные горизонтальные топочные пороги 7 выполнены над топочной решеткой 2, на протяжении участка активного горения топлива. Они выполнены в виде чередующихся гнутых 8 и прямых 9 труб боковых топочных экранов 6, при этом гнутые трубы 8 содержат Г-образные элементы, вертикальные участки 10 которых выполнены соосными, а горизонтальные отгибы 11 обращены друг к другу и расположены над боковыми участками топочной решетки 2. Их концы сообщены друг с другом соединительными патрубками 12, а торцы заглушены. При этом пространство между нижними гнутыми трубами 8 заполнено огнеупорным шамотобетоном 13, кроме того, нижняя сторона горизонтальных отгибов футерована огнеупорной мастикой 14.The hanging longitudinal horizontal combustion thresholds 7 are made above the combustion grill 2, over the area of active fuel combustion. They are made in the form of alternating bent 8 and straight 9 pipes of the side furnace screens 6, while the bent pipes 8 contain L-shaped elements, the vertical sections 10 of which are made coaxial, and the horizontal bends 11 are facing each other and are located above the side sections of the furnace grate 2 . Their ends are connected to each other by connecting pipes 12, and the ends are plugged. While the space between the lower bent pipes 8 is filled with refractory chamot concrete 13, in addition, the lower side of the horizontal bends is lined with refractory mastic 14.

Котел снабжен системой подачи вторичного дутьевого воздуха, содержащей горизонтальные дутьевые каналы 15, выполненные по обеим сторонам котла, сообщенные друг с другом поперечным воздухогазопроводом 16, причем один из горизонтальных дутьевых каналов 15 сообщен с источником дутья 17. Над горизонтальными дутьевыми каналами 15, параллельно им размещены дополнительные продольные горизонтальные каналы 18, сообщенные с ними вертикальными патрубками 19, расположенными у конца продольных горизонтальных топочных порогов 7. Дополнительные продольные горизонтальные каналы 18 снабжены горизонтальными патрубками 20, пересекающими стенки котла над продольными горизонтальными топочными порогами 7. Продольные горизонтальные топочные пороги 7 снабжены дутьевыми соплами 21 ориентированными над топочной решеткой 2 непосредственно над слоем горящего топлива.The boiler is equipped with a secondary blast air supply system containing horizontal blast channels 15, made on both sides of the boiler, communicated with each other by a transverse air-gas pipeline 16, one of the horizontal blast channels 15 being in communication with the blast source 17. Above the horizontal blast channels 15, parallel to them are placed additional longitudinal horizontal channels 18, communicated with them by vertical pipes 19, located at the end of the longitudinal horizontal furnace thresholds 7. Additional longitudinal e horizontal channels 18 are provided with horizontal pipes 20 intersecting the walls of the boiler above the longitudinal horizontal furnace thresholds 7. The longitudinal horizontal furnace thresholds 7 are equipped with blast nozzles 21 oriented above the furnace grate 2 directly above the burning fuel layer.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Топочная решетка 2 и ее агрегаты имеют самостоятельный корпус и опорную раму, и может быть смонтирована и демонтирована, при необходимости, без нарушения монтажного положения котла. Сжигание топлива осуществляется известным образом на топочной решетке 2.The furnace grate 2 and its units have an independent casing and a support frame, and can be mounted and dismantled, if necessary, without violating the installation position of the boiler. The combustion of fuel is carried out in a known manner on the combustion grate 2.

Нависающие горизонтальные топочные пороги 7 (за счет объема, заполненного огнеупорным шамотобетоном 13) «работают», как теплоаккумулирующие объемы в полости топки, что значительно повышает интенсивность горения влажных топлив в особенности бурых углей за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его дополнительного прогрева.The hanging horizontal furnace thresholds 7 (due to the volume filled with refractory chamot concrete 13) “work” as heat-accumulating volumes in the furnace cavity, which significantly increases the burning rate of wet fuels, especially brown coals, by transferring the accumulated heat to the fuel and ensuring its additional heating.

Регулирование соотношения «топливо-воздух» обеспечивают системой подачи вторичного дутьевого воздуха. Вторичный дутьевой воздух от источника дутья 17 через горизонтальный дутьевой канал 15 попадает в поперечный воздухогазопровод 16 и через вертикальные патрубки 19 в дополнительные продольные горизонтальные каналы 18 с соплами 21, через которые дутьевой воздух вводится «концентрированными» струями в полость топки 1.The fuel-air ratio is controlled by a secondary blast air supply system. Secondary blast air from the source of blast 17 through a horizontal blast channel 15 enters the transverse air and gas duct 16 and through vertical nozzles 19 into additional longitudinal horizontal channels 18 with nozzles 21 through which blast air is introduced by "concentrated" jets into the cavity of the furnace 1.

Claims

The furnace of the boiler, the volume of which is limited by the front, front, side and ceiling furnace screens and the rear front of the furnace, characterized in that overhanging the fireplace, over the area of active fuel combustion, overhanging longitudinal horizontal furnace thresholds are formed, made in the form of alternating bent and straight pipes of the side screens, while the bent pipes contain L-shaped elements, the vertical sections of which are made coaxial, and the horizontal bends are facing each other and are located above the furnace the lattice, their ends are connected with each other, and the ends are muffled, while the space between the lower bent pipes is filled with refractory chamot concrete, in addition, the lower side of the horizontal bends is lined with refractory mastic, while the boiler is equipped with a secondary blast air supply system containing horizontal blast channels, made on both sides of the boiler, communicated with each other by a transverse air and gas pipeline, and one of the horizontal blast channels is in communication with the source of blast, while above the horizon additional longitudinal horizontal channels, communicated with them by vertical pipes located at the end of the longitudinal horizontal furnace thresholds, in addition, additional longitudinal horizontal channels are equipped with horizontal pipes crossing the walls of the boiler above the longitudinal horizontal furnace thresholds, and equipped with blow nozzles oriented above the combustion grate directly above the burning fuel layer.