RU2231714C2 - Furnace for burning solid fuel in fluidized bed - Google Patents
Furnace for burning solid fuel in fluidized bed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231714C2 RU2231714C2 RU99111727/06A RU99111727A RU2231714C2 RU 2231714 C2 RU2231714 C2 RU 2231714C2 RU 99111727/06 A RU99111727/06 A RU 99111727/06A RU 99111727 A RU99111727 A RU 99111727A RU 2231714 C2 RU2231714 C2 RU 2231714C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grate
- furnace
- fire grate
- fire
- axis
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может использоваться в котлостроении.The invention relates to the field of power engineering and can be used in boiler building.
Известна топка высокотемпературного кипящего слоя (ВТКС) под наименованием “Игнифлюид” [1]. Основу топки составляет узкая, подвижная цепная решетка прямого хода, наклоненная к горизонту на 10-15°. Перемещение полотна происходит по направляющим каткам. Воздух на горение и ожижение слоя топлива подается через решетку из воздушного короба, разбитого на секции, в каждой из которых поддерживается заданное давление. Уплотнение решетки у фронта и боковых стен достигается естественной шлаковой насыпкой. По бокам решетки установлена поверхность охлаждения, по одной трубе квадратного профиля с каждой стороны решетки, охлаждаемая водой. Уловленный унос возвращается в топку со стороны тыльной стенки топки в надслоевое пространство.Known fire chamber of a high-temperature fluidized bed (VTKS) under the name "Ignifluid" [1]. The hearth of the furnace is a narrow, movable forward chain lattice inclined to the horizon by 10-15 °. The web is moved along the guide rollers. Air for combustion and liquefaction of the fuel layer is supplied through a grate from an air box, divided into sections, in each of which a predetermined pressure is maintained. The sealing of the grate at the front and side walls is achieved by natural slag filling. A cooling surface is installed on the sides of the grill, one square tube on each side of the grill, cooled by water. Caught ablation returns to the furnace from the back wall of the furnace into the superlayer space.
Наиболее близким аналогом является топка ТНУ-0,31/5,6 [2], установленная под котлами типа ДКВР и КЕ. Основу топки составляет подвижная, узкая, цепная решетка прямого хода, наклоненная к горизонту на 10°. По краям ленточного полотна расположены стальные ведущие цепи с роликами, находящиеся в зацеплении со звездочками. По боковым сторонам полотна установлены лабиринтные уплотнения. Воздух на горение и ожижение слоя топлива подается через решетку из воздушного короба, разбитого на шесть дутьевых зон. Возврат уноса осуществляется с двух сторон котла в районе активной зоны над слоем, на естественные откосы по бокам топки. Вдоль колосниковой решетки с обеих сторон установлены поверхности охлаждения из двух труб диаметром 108 мм, размещенных вертикально. Вода на охлаждение поступает в них из водопровода.The closest analogue is the TNU-0.31 / 5.6 furnace [2], installed under the DKVR and KE boilers. The hearth of the furnace is a movable, narrow, chain forward-lattice inclined 10 ° to the horizon. Along the edges of the web are steel drive chains with rollers engaged with sprockets. On the sides of the web labyrinth seals are installed. Air for combustion and liquefaction of the fuel layer is fed through the grill from the air box, divided into six blow zones. The return of ablation is carried out on both sides of the boiler in the region of the active zone above the layer, to natural slopes on the sides of the furnace. Along the grate, cooling surfaces are installed on both sides of two pipes with a diameter of 108 mm placed vertically. Water for cooling enters them from the water supply.
Данный аналог обладает рядом недостатков:This analogue has several disadvantages:
- применение цепного привода решетки снижает надежность решетки, усложняет конструкцию боковых уплотнений и уменьшает их эффективность;- the use of a chain drive of the grill reduces the reliability of the grill, complicates the design of the side seals and reduces their effectiveness;
- применение опорных роликов для перемещения полотна колосниковой решетки усложняет конструкцию, снижает надежность решетки;- the use of support rollers to move the canvas grate structure complicates the design, reduces the reliability of the lattice;
- конструкция поверхностей охлаждения и их небольшая площадь предопределяют снижение надежности работы котла из-за шлакования;- the design of the cooling surfaces and their small area determine the decrease in the reliability of the boiler due to slagging;
- решетка прямого хода вызывает трудности с распределением топлива по длине решетки. Подача топлива различного гранулометрического состава в одну область решетки с высокофорсированным дутьем увеличивает процент уноса мелкой фракции и снижает эффективность выгорания угля, предопределяет наличие теплонапряженной зоны у фронта котла, со стороны обслуживания, что создает неблагоприятные условия для работы системы топливоподачи, затрудняет визуальный контроль и регулировку процесса горения, снижает комфортность работы обслуживающего персонала;- the forward-flow grill causes difficulties with the distribution of fuel along the length of the grill. The supply of fuel of different particle size distributions to one area of the grill with a highly accelerated blast increases the percentage of fines removal and reduces the efficiency of coal burning, determines the presence of a heat-stressed zone at the front of the boiler, from the service side, which creates unfavorable conditions for the fuel supply system to work, and complicates visual control and process control burning, reduces the comfort of the staff;
- невозможность организовать возврат уноса коротким, прямым участком золопровода непосредственно в активную зону кипящего слоя, осуществление возврата уноса в надслоевое пространство и на естественные боковые откосы снижает эффективность выгорания из-за возможности его вторичного уноса, исключает часть его из процесса регулирования температурного уровня в слое.- the inability to organize the return of ablation by a short, straight section of the ash pipe directly to the active zone of the fluidized bed, the implementation of the return of ablation to the superlayer space and to natural side slopes reduces the burnout efficiency due to the possibility of its secondary ablation, excludes part of it from the process of controlling the temperature level in the layer.
Задачей изобретения является повышение эффективности сжигания твердого топлива, повышение теплопроизводительности, надежности, упрощение конструкции топочного устройства.The objective of the invention is to increase the efficiency of burning solid fuel, increase heat production, reliability, simplify the design of the combustion device.
Указанные задачи решаются за счет того, чтоThese tasks are solved due to the fact that
топка состоит из узкой, подвижной колосниковой решетки с боковыми уплотнениями, расположенного внутри решетки секционированного дутьевого короба и расположенной с обеих сторон вдоль верхней ветви решетки поверхности охлаждения решетки.the furnace consists of a narrow, movable grate with side seals, located inside the grate of a sectioned blast box and located on both sides along the upper branch of the grate of the cooling surface of the grate.
Решетка имеет обратный ход по отношению к забросу топлива, т. е. верхняя ветвь полотна движется к фронту топки, где установлена система топливоподачи. При этом наклон к горизонту выполнен таким образом, что верхняя точка полотна расположена у фронта топки, а нижняя - у тыльной стенки топки. Использование решетки обратного хода повышает эффективность сжигания из-за более равномерного распределения топлива по длине решетки; крупная фракция летит дальше, мелкая фракция в зависимости от размера выпадает раньше. Происходит первоначальная подготовка топлива к горению за счет прохождения его через всю активную зону топочной камеры. Повышается удобство эксплуатации (машинист с одной точки обслуживания следит за подачей топлива, горением и сходом шлака). Уменьшается унос мелкой фракции; данная фракция попадает в дутьевые зоны с относительно небольшой скоростью газа, достаточной для ожижения, но недостаточной для уноса, что увеличивает эффективность выгорания топлива. Возврат горячего уноса осуществляется коротким путем из системы возврата уноса в зону активного горения прямым участком золопровода. Подача возврата уноса в активную зону кипящего слоя позволяет дополнительно регулировать температуру в слое, обеспечивая при этом эффективное выгорание несгоревших частиц топлива. Наиболее активная теплонапряженная зона горения располагается в противоположном конце топки от места ввода топлива, что создает благоприятные условия для работы системы топливоподачи, снижает возможность прогорания металлической течки и возгорания угля на ней, что увеличивает надежность и снижает вероятность воспламенения топлива в топливном бункере.The grate has a reverse stroke in relation to the casting of fuel, i.e., the upper branch of the web moves to the front of the furnace, where the fuel supply system is installed. In this case, the inclination to the horizon is made in such a way that the upper point of the web is located at the front of the furnace, and the lower one is at the back wall of the furnace. Using a flyback grill increases combustion efficiency due to a more even distribution of fuel along the length of the grill; the coarse fraction flies further, the fine fraction, depending on size, falls earlier. The initial preparation of fuel for combustion occurs due to its passage through the entire active zone of the combustion chamber. Ease of operation is improved (the driver monitors fuel supply, combustion and slag from one service point). The entrainment of the fine fraction is reduced; this fraction enters the blast zones with a relatively low gas velocity, sufficient for liquefaction, but insufficient for entrainment, which increases the efficiency of fuel burnup. The return of hot ablation is carried out in a short way from the ablation return system to the active combustion zone by a direct section of the ash pipe. The feed return of ablation in the active zone of the fluidized bed allows you to further control the temperature in the layer, while ensuring effective burnout of unburned fuel particles. The most active heat-stressed combustion zone is located at the opposite end of the furnace from the fuel injection site, which creates favorable conditions for the operation of the fuel supply system, reduces the possibility of burning metal heat and coal ignition on it, which increases reliability and reduces the likelihood of fuel ignition in the fuel tank.
Подвижная колосниковая решетка набрана из колосников ТЛЗМ двух типов, при этом две ведущие звездочки, используемые в системе привода колосниковой решетки, входят в непосредственное зацепление с ведущими колосниками, тяговое усилие передается непосредственно от звездочек ведущего вала на ведущие колосники полотна решетки, которые тянут за собой ведомые колосники. Решетка без применения тяговых цепей позволяет повысить надежность и упростить конструкцию.The movable grate is drawn from TLZM grates of two types, while the two drive sprockets used in the drive system of the grate are directly engaged with the drive grates, the traction is transmitted directly from the drive shaft sprockets to the drive grates of the grating web, which pull the driven ones grate. The lattice without the use of traction chains improves reliability and simplifies the design.
Перемещение полотна колосниковой решетки осуществляется по опорным полозьям. Опорные полозья выполнены из полос металлопроката и располагаются под верхней и нижней ветвями решетки на всю ее длину. Применение опорных полозьев упрощает конструкцию и повышает надежность.The movement of the grate blade web is carried out along the reference runners. Support runners are made of metal strip and are located under the upper and lower branches of the lattice for its entire length. The use of support skids simplifies the design and increases reliability.
Боковые уплотнения решетки набираются из отдельных пластин, установленных по краям колосникового полотна на щеках рамы, и крепятся к последней при помощи болтовых соединений с возможностью регулирования зазора между уплотнениями и крайними колосниками решетки. Это повышает эффективность уплотнения, снижает утечки воздуха и уменьшает просып материала слоя в дутьевые зоны ввиду отсутствия каналов под тяговые цепи, что повышает эффективность сжигания, увеличивает надежность и упрощает конструкцию.The side seals of the grill are recruited from separate plates mounted on the edges of the grate web on the cheeks of the frame, and are attached to the latter using bolted connections with the possibility of adjusting the gap between the seals and the extreme grates of the grate. This increases the efficiency of the seal, reduces air leakage and reduces the spillage of the layer material into the blast zones due to the absence of channels for the traction chains, which increases the efficiency of combustion, increases reliability and simplifies the design.
Панель охлаждения колосниковой решетки выполнена из ряда труб, размещенных друг над другом вплотную, причем ось каждой вышележащей трубы смещена относительно оси нижней соседней трубы в направлении боковых стен топки. Каждая труба имеет в плане П-образную компоновку, т.е. трубы панели охлаждения проходят вдоль одной стороны решетки, разворачиваются у тыльной стены топки и идут в обратном направлении вдоль противоположной стороны решетки. Более развитая поверхностью нагрева панели охлаждения обеспечивает активное регулирование температурного уровня кипящего слоя, препятствует плавлению золы, шлакованию решетки, что обеспечивает повышение эффективности сжигания топлива и увеличение теплопроизводительности. Также вышеуказанная конфигурация панели исключает контакт раскаленных частиц со стенками топки в пределах слоя, что предотвращает перекидывание шлаковых мостиков через решетку. Это обеспечивает более высокую надежность работы топки.The grate cooling panel is made of a series of pipes placed closely one above the other, and the axis of each overlying pipe is offset relative to the axis of the lower adjacent pipe in the direction of the side walls of the furnace. Each pipe has a U-shaped layout in plan, i.e. pipes of the cooling panel run along one side of the grate, unfold at the back wall of the furnace and go in the opposite direction along the opposite side of the grate. The more developed heating surface of the cooling panel provides active control of the temperature level of the fluidized bed, prevents melting of ash, slagging of the grate, which ensures an increase in the efficiency of fuel combustion and an increase in heat output. Also, the above-mentioned panel configuration eliminates the contact of hot particles with the walls of the furnace within the layer, which prevents the slag bridges from being thrown over the grate. This provides a higher reliability of the furnace.
Новыми признаками в заявляемом изобретения являются следующие:New features in the claimed invention are the following:
- применение решетки обратного хода;- the use of a return grid;
- подвижная колосниковая решетка выполнена таким образом, что ведущие звездочки входят в непосредственное зацепление с ведущими колосниками;- the moving grate is made in such a way that the drive sprockets are in direct engagement with the leading grate;
- перемещение полотна колосниковой решетки осуществляется по опорным направляющим полозьям;- moving the canvas grate is carried out on the supporting guide runners;
- боковые уплотнения решетки выполнены из отдельных пластин, установленных между колосниковым полотном и щекой рамы;- the side seals of the grill are made of separate plates installed between the grate and the cheek of the frame;
- панель охлаждения колосниковой решетки выполнена из ряда труб, размещенных друг над другом, вплотную, причем ось каждой вышележащей трубы смещена относительно оси нижней соседней трубы в направлении боковых стен топки.- the cooling panel of the grate is made of a number of pipes placed one above the other, closely, and the axis of each overlying pipe is offset relative to the axis of the lower adjacent pipe in the direction of the side walls of the furnace.
Предложенный тип и конструкция решетки обратного хода известны в качестве механических слоевых топок для сжигания твердого топлива [3], но использование топок обратного хода, с указанными выше новыми признаками, для сжигания твердого топлива в кипящем слое авторами не выявлено из существующего уровня техники. Предложенный тип и конструкция панели охлаждения решетки не выявлены из существующего уровня техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.The proposed type and design of a backstop lattice are known as mechanical layered furnaces for burning solid fuel [3], but the authors have not found the use of reverse furnaces with the above new features for burning solid fuel in a fluidized bed from the existing prior art. The proposed type and design of the lattice cooling panel is not identified from the existing level of technology. This allows us to conclude that the patentability criterion is “inventive step”.
Предложенная топка поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид сбоку; на фиг.2 изображен разрез фиг.1 в вертикальном сечении А-А.The proposed furnace is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a side view; figure 2 shows a section of figure 1 in a vertical section aa.
Топка содержит раму решетки 1 с установленной на ней узкой, подвижной, наклонной колосниковой решеткой 2, ведущий вал 3 со звездочкой 4, ведомый вал 5 и натяжное устройство 6. Внутри рамы решетки выделен секционированный короб первичного воздуха с шиберами регулирования расхода воздуха 8 и системой удаления провала 9 с шиберами 10. На щеках рамы 1, по краям колосникового полотна установлены пластины боковых уплотнений 11. Под обеими ветвями решетки расположены верхние 12 и нижний 13 опорные полозья. Вдоль колосниковой решетки установлена панель охлаждения 14.The furnace contains a grate frame 1 with a narrow, movable, inclined grate grate 2 installed on it, a drive shaft 3 with an asterisk 4, a driven shaft 5 and a tension device 6. A partitioned primary air duct with air flow control valves 8 and a removal system is allocated inside the grate frame failures 9 with gates 10. On the cheeks of frame 1,
Предлагаемая топка работает следующим образом.The proposed furnace works as follows.
Топливо с помощью системы топливоподачи подается в топку и сжигается в пространстве над колосниковой решеткой 2 в кипящем слое, ограниченном снизу полотном колосниковой решетки 2 и панелью охлаждения 14 по бокам. Установленная вдоль полотна колосниковой решетки 2 панель охлаждения 14 с развитыми поверхностями нагрева, включаемая в водяной контур циркуляции котлоагрегата, обеспечивает активное регулирование температурного уровня кипящего слоя, препятствует плавлению золы и шлакованию решетки. Также вышеуказанная конфигурация панели исключает контакт раскаленных частиц с неэкранированными стенками топки, что предотвращает перекидывание шлаковых мостиков через решетку. Перемещение полотна решетки происходит по верхним 12 и нижним 13 опорным полозьям к фронтальной стенке топки, при непосредственном зацеплении двух звездочек 4 вала 3 с ведущими колосниками, которые тянут за собой ведомые колосники. Натяжение колосникового полотна осуществляется перемещением ведомого вала 5 при помощи натяжного устройства 6. На боковых щеках рамы 1 установлены боковые уплотнения 11, препятствующие просыпанию мелочи топлива и шлака в дутьевой короб. Зазор между крайними колосниками решетки и боковыми уплотнениями 11 регулируется при помощи регулировочных болтов. Воздух на горение и ожижение подается через решетку 2 из секционированного короба первичного воздуха с дутьевыми зонами. Подача воздуха регулируется шиберами 8 в зависимости от нагрузки для каждой дутьевой зоны отдельно. Благодаря малой ширине решетки воздух подается со скоростью, обеспечивающей псевдоожижение слоя. Наклон решетки к задней стенке котла препятствует перетеканию кипящего слоя в зону выгрузки шлака. Провал удаляется из дутьевых зон воздухом путем открытия шиберов 11 на системе удаления провала 10.Fuel is supplied to the furnace using the fuel supply system and burned in the space above the grate 2 in a fluidized bed, bounded below by a grate grate 2 and a
В процессе выгорания шлаковые частицы топлива и уноса агломерируются, выпадают на решетку 2 и выносятся к фронту котла, в зону выгрузки шлака.In the process of burning, the slag particles of fuel and entrainment are agglomerated, fall on the grate 2 and are carried out to the front of the boiler, in the zone of discharge of slag.
Вышесказанное позволяет сделать вывод о соответствии критерию патентоспособности “промышленное применение”.The above allows us to conclude that the patentability criterion of “industrial use” is met.
Источники информацииSources of information
1. Баскаков А.П. и др. Котлы и топки с кипящим слоем. М.: Энерго-атомиздат, 1995, с.260.1. Baskakov A.P. etc. Boilers and fluidized-bed furnaces. M .: Energo-atomizdat, 1995, p. 260.
2. Баскаков А.П. и др. Котлы и топки с кипящим слоем. М.: Энерго-атомиздат, 1995, с.263.2. Baskakov A.P. etc. Boilers and fluidized-bed furnaces. M .: Energo-atomizdat, 1995, p. 263.
3. Сомов. В.В. Котельные установки. С.Пб.: ВИСИ, 1995, с.180.3. Somov. V.V. Boiler installations. S.Pb .: VISI, 1995, p. 180.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111727/06A RU2231714C2 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Furnace for burning solid fuel in fluidized bed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111727/06A RU2231714C2 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Furnace for burning solid fuel in fluidized bed |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2231714C2 true RU2231714C2 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32845228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99111727/06A RU2231714C2 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Furnace for burning solid fuel in fluidized bed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231714C2 (en) |
-
1999
- 1999-05-26 RU RU99111727/06A patent/RU2231714C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАСКАКОВ А.П. и др. Котлы и топки с кипящим слоем. - М.: Энергоатомиздат, 1995, с.263. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10627105B2 (en) | Method and apparatus for improved firing of biomass and other solid fuels for steam production and gasification | |
US8707876B2 (en) | Stepped floor for solid fuel boilers | |
US7624690B2 (en) | Starved air inclined hearth combustor | |
EP1934525B1 (en) | A boiler producing steam from flue gases under optimised conditions | |
US6964237B2 (en) | Grate block for a refuse incineration grate | |
CN2568977Y (en) | Refuse incinerator with stepped horizontal reciprocating fire grate | |
RU2231714C2 (en) | Furnace for burning solid fuel in fluidized bed | |
CN102734806B (en) | Water-cooled reciprocating-type multi-stage hydraulic mechanical grate furnace and control method thereof | |
RU49602U1 (en) | SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER | |
RU2371634C1 (en) | Fire chamber | |
RU189443U1 (en) | Combustion device | |
JP3790019B2 (en) | Stalker | |
JPH10122534A (en) | Furnace wall structure of circulating fluidized bed combustion furnace | |
PL167766B1 (en) | Mechanical stoker for solid fuels | |
RU2242673C1 (en) | Furnace | |
RU2319067C1 (en) | Furnace device | |
RU206050U1 (en) | Ash remover | |
US2316381A (en) | Furnace with reflex arch | |
RU55095U1 (en) | SOLID FUEL BURNING HEATER IN A BOILING LAYER | |
US667399A (en) | Furnace-grate. | |
EP0162864A1 (en) | A method and device for firing solid fuels, mainly in the form of lumps or pieces | |
JPH087224Y2 (en) | Fluidized bed waste incinerator | |
CN1091500C (en) | Smokeless energy-saving burner | |
CN87213969U (en) | Reinforced combusting device for chain furnace | |
RU66799U1 (en) | WATER BOILER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050527 |