RU2253068C1

RU2253068C1 - Boiler plant

Info

Publication number: RU2253068C1
Application number: RU2004119890/06A
Authority: RU
Inventors: Г.П. Пронь (RU); Г.П. Пронь; В.В. Мацнев (RU); В.В. Мацнев; А.С. Городилов (RU); А.С. Городилов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Элиттехнострой"
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2005-05-27

Abstract

FIELD: heat power engineering.

SUBSTANCE: boiler plant comprises furnace with fluidized layer of fuel and inert filler above the air distributing grate and separating space provided with evaporating shielded heating surfaces and downwelling and upwelling convective gas ducts with an air heater. The boiler plant is made of two-row members separated from each other by a shield and comprising bottom and top furnace sections. Additional evaporating surfaces and surfaces for heating vapor are arranged in the layer of the fuel and inert filler above the air distributing grate. The upwelling convective gas duct receive an economizer. The separating spaces of the bottom and top furnace sections of the unit are interconnected with the upwelling and downwelling convective gas ducts which are connected through the intermediate gas duct with the downwelling convective well provided with the air heater.

EFFECT: expanded functional capabilities.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях большой мощности в паровых котлах с топкой со стационарным кипящим слоем.The invention relates to the field of power engineering and can be used in large-scale thermal power plants in steam boilers with a furnace with a stationary fluidized bed.

Из уровня техники известны паровые котлы, содержащие топку с кипящим слоем топлива и инертного наполнителя над воздухораспределительной решеткой, снабженную испарительными поверхностями нагрева - экранами, и конвективный газоход с экономайзером и воздухоподогревателем (SU 1781509 A1, F 23 С 10/00, 1992; RU 2039908 C1, F 23 С 10/08, 1995; RU 2094700 С1, F 23 С 10/08, 1997; RU 2086851 С1, F 23 С 10/08, 1997).Steam boilers are known from the prior art, containing a furnace with a fluidized bed of fuel and an inert filler above the air distribution grill, equipped with evaporative heating surfaces - screens, and a convection duct with an economizer and an air heater (SU 1781509 A1, F 23 C 10/00, 1992; RU 2039908 C1, F 23 C 10/08, 1995; RU 2094700 C1, F 23 C 10/08, 1997; RU 2086851 C1, F 23 C 10/08, 1997).

Основным недостатком данных котлов является сложность конструктивного выполнения особенно для топки большой мощности, что ограничивает их функциональные возможности.The main disadvantage of these boilers is the complexity of the design, especially for high-power furnaces, which limits their functionality.

Изобретение направлено на создание котлоагрегата, содержащего топку с кипящим слоем, с расширенными функциональными возможностями за счет повышения мощности и возможности ее регулирования в широких пределах.The invention is directed to the creation of a boiler unit containing a fluidized-bed furnace with enhanced functionality by increasing power and the possibility of its regulation over a wide range.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что котельная установка включает топку с кипящим слоем топлива и инертного наполнителя над воздухораспределительной решеткой и сепарационным объемом, снабженную испарительными экранными поверхностями нагрева, и конвективный газоход с экономайзером и воздухоподогреватель. При этом котельная установка выполнена в виде двухъярусных блоков, отделенных друг от друга двусветным газоплотным экраном и содержащих нижнюю и верхнюю топочные секции, в слое топлива и инертного наполнителя над воздухораспределительной решеткой каждой из которых дополнительно размещены испарительные и паронагревательные поверхности нагрева, упомянутый выше конвективный газоход является опускным, при этом котельная установка дополнительно содержит подъемный конвективный газоход, в котором расположен экономайзер, сепарационные объемы нижней и верхней топочных секций блока соединены, соответственно, подъемным и опускным конвективными газоходами связанными промежуточным газоходом с опускной конвективной шахтой, в которой размещен упомянутый воздухоподогреватель.The solution to this problem is provided by the fact that the boiler installation includes a furnace with a fluidized bed of fuel and inert filler above the air distribution grill and separation volume, equipped with evaporative screen heating surfaces, and a convective gas duct with an economizer and an air heater. In this case, the boiler installation is made in the form of two-tier blocks, separated from each other by a double-light gas-tight screen and containing the lower and upper furnace sections, in a layer of fuel and inert filler above the air distribution grille of each of which are additionally placed evaporative and steam heating heating surfaces, the convective gas duct mentioned above is lowering, while the boiler installation further comprises a convective gas duct, in which the economizer is located, separation the volumes of the lower and upper furnace sections of the block are connected, respectively, by a lifting and lowering convective flues connected by an intermediate duct to a lowering convective shaft, in which the aforementioned air heater is located.

Предпочтительно, чтобы высота неожиженного слоя над воздухораспределительной решеткой топочных секций составляла 0,12-0,17 от высоты сепарационного объема.Preferably, the height of the un fluidized bed above the air distribution grill of the furnace sections is 0.12-0.17 of the height of the separation volume.

Заявленное выполнение котлоагрегата, предпочтительно с четырьмя топочными секциями, скомпонованными в виде двухярусных блоков с нижней и верхней самостоятельными топочными секциями со стационарным кипящим слоем, которые могут надежно работать по отдельности, независимо друг от друга, на один общий барабан, позволяет существенно повысить паропроизводительность и регулировать мощность от номинала до ~25% при снижении металлоемкости и габаритов конструкции, что расширяет функциональные возможности.The claimed implementation of the boiler, preferably with four furnace sections arranged in the form of two-tier units with lower and upper independent furnace sections with a stationary fluidized bed, which can reliably operate separately, independently from each other, on one common drum, can significantly increase steam production and regulate power from nominal to ~ 25% with a decrease in metal consumption and design dimensions, which expands the functionality.

На чертеже схематично представлен общий вид котельной установки.The drawing schematically shows a General view of the boiler installation.

Котельная установка состоит из двухъярусных блоков 1 и 2, которые отделены друг от друга двусветным газоплотным экраном 3, и содержит нижнюю и верхнюю топочные секции 4 и 5, каждая из которых включает воздухораспределительную решетку 6 с воздушным коробом 7, в слое 8 топлива и инертного наполнителя (шлак крупностью до 10 мм) над которой размещены испарительные и пароперегревательные поверхности 9 и 10 нагрева, и сепарационный объем, в котором размещены испарительные экранные поверхности 11 нагрева.The boiler installation consists of two-tier units 1 and 2, which are separated from each other by a double-light gas tight screen 3, and contains the lower and upper furnace sections 4 and 5, each of which includes an air distribution grill 6 with an air box 7, in a layer 8 of fuel and inert filler (slag with a particle size of up to 10 mm) above which the evaporative and superheater heating surfaces 9 and 10 are placed, and the separation volume in which the evaporative screen heating surfaces 11 are placed.

Сепарационные объемы нижней и верхней топочных секций 4 и 5 каждого блока 1 и 2 соединены, соответственно, подъемным и опускным конвективными газоходами 12 и 13, в которых установлены экономайзеры 14, и связаны промежуточным газоходом 15 с отдельно стоящей опускной конвективной шахтой 16, в которой размещен общий воздухоподогреватель 17. Поверхности нагрева 3, 9, 10, 11 и 14 всех топочных секций 4, 5 блоков 1 и 2 присоединены к барабану 18 посредством индивидуальных коллекторов (на чертеже не показано). При этом высота несжиженного слоя 8 над воздухораспределительной решеткой 6 составляет 0,12-0,17 от высоты “l” сепарационного объема, который простирается от воздухораспределительной решетки 6 до входа в конвективные газоходы 12, 13 (экономайзеры 14).The separation volumes of the lower and upper furnace sections 4 and 5 of each block 1 and 2 are connected, respectively, by a lifting and lowering convective ducts 12 and 13, in which economizers 14 are installed, and are connected by an intermediate duct 15 to a separate lowering convective shaft 16, in which common air heater 17. Heating surfaces 3, 9, 10, 11 and 14 of all furnace sections 4, 5 of blocks 1 and 2 are connected to the drum 18 by means of individual collectors (not shown in the drawing). In this case, the height of the non-liquefied layer 8 above the air distribution grill 6 is 0.12-0.17 from the height “l” of the separation volume, which extends from the air distribution grill 6 to the entrance to the convection ducts 12, 13 (economizers 14).

Котельная установка работает следующим образом.The boiler installation works as follows.

Дробленое кусковое топливо с помощью питателя 19 (или забрасывателя) подают в топочные секции 4 и 5 на слой наполнителя и сжигают в кипящем слое 8 над воздухораспределительной решеткой 6 в потоке воздуха, который подают под воздухораспределительную решетку 6 через воздушный короб 7, при этом погруженные в кипящий слой 8 испарительные и пароперегревательная поверхности 9 и 10 нагрева воспринимают основную часть выделяющегося при сгорании тепла.Crushed lump fuel with the help of the feeder 19 (or spreader) is fed into the furnace sections 4 and 5 on the filler layer and burned in a fluidized bed 8 above the air distribution grill 6 in a stream of air that is fed under the air distribution grill 6 through the air duct 7, while immersed in the fluidized bed 8 evaporative and superheater heating surfaces 9 and 10 perceive the bulk of the heat generated during combustion.

Продукты сгорания - топочные газы, проходят сепарационный объем, передавая тепло испарительным экранным поверхностям 3 и 11 нагрева, и поступают из нижних топочных секций 4 в подъемные конвективные газоходы 12, а из верхних топочных секций 5 в опускные конвективные газоходы 13, где установлены экономайзеры 14. Пройдя экономайзеры 14, топочные газы из нижних и верхних топочных секций 4 и 5 движутся навстречу друг другу, смешиваются и по промежуточным газоходам 15 поступают в отдельно стоящую опускную конвективную шахту 16 с воздухоподогревателем 17. Каждая топочная секция 4 или 5 заявленной конструкции котельной установки со своими индивидуально подключенными к барабану 18 поверхностями нагрева 3, 9, 10, 11 и 14 может работать самостоятельно, независимо от работы других топочных секций, что при выполнении котельной установки, например, с двумя блоками 1 и 2 и четырьмя топочными секциями 4, 5 позволяет регулировать мощность (паропроизводительность) путем последовательного отключения секций 4 или 5 от номинала (при работе всех четырех топочных секций 4 и 5) до ~25% (при работе одной топочной секции 4 или 5).The combustion products - flue gases, pass the separation volume, transferring heat to the evaporative screen surfaces 3 and 11 of the heating, and come from the lower furnace sections 4 to the convective lifting flues 12, and from the upper furnace sections 5 to the lower convective flues 13, where economizers 14 are installed. Having passed economizers 14, the flue gases from the lower and upper furnace sections 4 and 5 move towards each other, mix, and through the intermediate flues 15 enter a separate lowering convection shaft 16 with an air heater 17. Each furnace section 4 or 5 of the claimed design of the boiler plant with its heating surfaces 3, 9, 10, 11 and 14 individually connected to the drum 18 can operate independently, regardless of the operation of other furnace sections, which when performing a boiler plant, for example, with two blocks 1 and 2 and four furnace sections 4, 5 allows you to adjust the power (steam capacity) by sequentially disconnecting sections 4 or 5 from the nominal (when all four furnace sections 4 and 5 are working) to ~ 25% (when using one furnace section 4 or 5).

Claims

1. Boiler installation, including a furnace with a fluidized bed of fuel and inert filler above the air distribution grill and the separation volume, equipped with evaporative screen heating surfaces, and a convective gas duct with an economizer and an air heater, characterized in that it is made in the form of two-tier blocks separated from each other double-screen gas-tight screen and containing lower and upper furnace sections, in the layer of fuel and inert filler above the air distribution grille of each of which evaporative and steam heating surfaces are additionally placed, said convective gas duct is lowering, while the boiler installation further comprises a convective gas duct in which the economizer is located, the separation volumes of the lower and upper furnace sections of the unit are connected, respectively, by lifting and lower convective ducts connected by an intermediate gas duct with a lowering convective shaft in which said air heater is located.

2. The boiler installation according to claim 1, characterized in that the height of the un fluidized bed above the air distribution grill of the furnace sections is 0.12-0.17 of the height of the separation volume.