RU2315234C1

RU2315234C1 - Boiler

Info

Publication number: RU2315234C1
Application number: RU2006111950/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Осинцев; Александр Владимирович Полевин; Геннадий Федорович Кузнецов; Евгений Васильевич Торопов; Константин Владимирович Осинцев
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2008-01-20

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: boiler comprises furnace with burners, evaporating heating surfaces, horizontal rotatable gas duct with the steam overheating surface for heating the primary steam flow, and gas duct. The gas duct receives steam overheating surface for heating intermediate steam flow. The bottom section of the rotatable gas duct receives shielding surface for heating primary steam flow and distributor of heat fluxes. The distributor of heat fluxes is made of assembled units the number of which depends on the steam parameters and type of the fuel.

EFFECT: enhanced efficiency.

5 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, сжигающих органическое топливо.The invention relates to energy and can be used in thermal power plants that burn organic fuel.

Известен котел, содержащий последовательно подключенные топку с горелками и испарительными поверхностями нагрева, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревателем первичного потока пара и опускной газоход с пароперегревателем промежуточного потока пара (см., например, книгу Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. Парогенераторы промышленных предприятий. М.: Энергия. 1978, с.196, рис.13-9). В испарительных поверхностях нагрева котла вырабатывают насыщенный пар, в пароперегревателе первичного потока его перегревают до температуры, необходимой для нормальной работы турбогенератора, на вход которого его подают; отработанный в цилиндре высокого давления пар возвращают на котел, где в пароперегревателе промежуточного потока его вновь нагревают и подают на цилиндры среднего и низкого давления турбогенератора. Недостатком котла является несовершенство тепловой схемы: чрезмерно высокий поток тепла из топки, вызывающий нерасчетные перегревы и разрывы труб пароперегревателя первичного потока пара, а также недогрев рабочей среды в пароперегревателе промежуточного потока пара, что вызывает каплеобразование в цилиндре низкого давления турбогенератора, эрозионный износ лопаток и необходимость частой их замены. При этом используемые регуляторы температуры перегретого пара впрыскивающего типа (см. Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. Парогенераторы промышленных предприятий. М.: Энергия. 1978, с.250, рис.19-17) полностью открыты на первичном потоке пара и закрыты на вторичном потоке.A well-known boiler containing a series-connected furnace with burners and evaporative heating surfaces, a horizontal rotary gas duct with a superheater for the primary steam stream and a downcomer duct with a superheater for the intermediate steam stream (see, for example, the book by L. N. Sidelkovsky, V. N. Yurenev. Steam generators industrial enterprises. M: Energy. 1978, p.196, Fig. 13-9). Saturated steam is generated in the evaporative heating surfaces of the boiler, in the primary stream superheater it is overheated to the temperature necessary for the normal operation of the turbogenerator, at the input of which it is supplied; the steam worked out in the high-pressure cylinder is returned to the boiler, where it is again heated in the superheater of the intermediate stream and fed to the medium and low pressure cylinders of the turbogenerator. The disadvantage of the boiler is the imperfection of the heat circuit: an excessively high heat flux from the furnace, causing non-calculated overheating and rupture of the pipes of the superheater of the primary steam stream, as well as underheating of the working medium in the superheater of the intermediate steam stream, which causes droplet formation in the low-pressure cylinder of the turbogenerator, erosive wear of the blades and the need frequent replacement. At the same time, the used temperature controllers for superheated steam of an injection type (see L.N. Sidelkovsky, V.N. Yurenev. Steam generators of industrial enterprises. M: Energy. 1978, p.250, Fig. 19-17) are completely open on the primary stream steam and closed on the secondary stream.

Известен котел, содержащий последовательно подключенные топку с горелками и испарительными поверхностями нагрева, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревателем первичного потока пара и опускной газоход с пароперегревателем промежуточного потока пара, а также газозаборную шахту и дымосос рециркуляции (см., например, статью Осинцев В.В. и др. Моделирование аэродинамики газозаборных шахт котла П-75. В журнале "Теплоэнергетика". 1988, №1, с.39-42). При работе котла часть дымовых газов возвращают в топку, что приводит к снижению температуры факела перед поворотным газоходом с пароперегревателем первичного потока и повышению температуры газов перед пароперегревателем промежуточного потока пара. Недостаток устройства связан с высокими дополнительными затратами электроэнергии на привод дымососа, его частые ремонты из-за абразивного износа лопаток при сжигании пылеугольного топлива.A boiler is known that contains a firebox with burners and evaporative heating surfaces in series, a horizontal rotary gas duct with a superheater for the primary steam stream and a downcomer duct with a superheater for the intermediate steam stream, as well as a gas intake shaft and a recirculation smoke exhauster (see, for example, the article by V.V. Osintsev et al. Aerodynamics modeling of gas intake shafts of the P-75 boiler. In the journal "Heat Power Engineering. 1988, No. 1, pp. 39-42). During the operation of the boiler, part of the flue gases is returned to the furnace, which leads to a decrease in the flame temperature before the rotary gas duct with a primary stream superheater and an increase in gas temperature in front of the intermediate stream superheater. The disadvantage of the device is associated with high additional energy costs for driving the exhaust fan, its frequent repairs due to abrasive wear of the blades during the combustion of pulverized coal fuel.

Известен котел, содержащий последовательно подключенные топку с горелками, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревателем первичного потока пара и опускной газоход с пароперегревателем промежуточного потока пара, установленный между топкой и опускным газоходом дополнительный газоход рециркуляции дымовых газов с паровым эжектором (см. а.с. СССР №872911, МПК F23L 7/00; F22G 5/06 от 31.07.79 г.; опубл. в Б.И. №38 от 1981 г.). Включением в работу газохода рециркуляции с паровым эжектором достигается снижение не только среднего уровня температуры перед поворотным газоходом, но и опасных максимальных выбегов, чем обеспечивается нормальная работа пароперегревателя первичного потока пара. Кроме того, повышается температура пара вторичного перегрева. Недостаток устройства - большие тепловые потери с расходом пара, который используют для эжекции газов из опускного газохода и ввода их в топку.A boiler is known that contains a firebox with burners connected in series, a horizontal rotary gas duct with a superheater of the primary steam stream and a downcomer duct with a steam superheater of an intermediate steam flow, an additional flue gas recirculation duct with a steam ejector installed between the furnace and the downcomer (see A.S. USSR No. 872911, IPC F23L 7/00; F22G 5/06 of July 31, 79; published in B.I. No. 38 of 1981). By incorporating a recirculation duct with a steam ejector into the operation, not only the average temperature before the rotary duct is reduced, but also dangerous maximum run-outs, which ensures the normal operation of the superheater of the primary steam stream. In addition, the temperature of the steam of the secondary overheating rises. The disadvantage of this device is the large heat loss with a flow rate of steam, which is used to eject gases from the lowering duct and enter them into the furnace.

Известен котел, содержащий последовательно подключенные топку с горелками, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревателем первичного потока пара и опускной газоход с пароперегревателем промежуточного потока пара, а также байпасный газоход с дополнительным дымососом, установленный параллельно опускному газоходу с пароперегревателем промежуточного потока пара (см. книгу Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат. 1988, с.401, рис.20.16). При работе котла количеством перепускаемого газа через байпасный газоход регулируют температуру пара промежуточного потока, отправляемого после перегрева на турбину. Недостаток котла - большие энергозатраты на работу дополнительного дымососа, устанавливаемого в байпасном газоходе. Кроме того, не снижается температура газов на входе в поворотный газоход и, соответственно, пара в первичном потоке.A boiler is known that contains a fire chamber with burners connected in series, a horizontal rotary gas duct with a superheater of the primary steam stream and a downcomer duct with a steam superheater of an intermediate steam stream, and a bypass gas duct with an additional smoke exhauster installed parallel to the lowering duct with a steam superheater of an intermediate steam stream (see book L. N. Sidelkovsky, V.N. Yurenev. Boiler plants of industrial enterprises. M: Energoatomizdat. 1988, p.401, Fig. 20.16). During operation of the boiler, the temperature of the steam of the intermediate stream sent after overheating to the turbine is controlled by the amount of gas bypassed through the bypass duct. The disadvantage of the boiler is the large energy consumption for the operation of an additional exhaust fan installed in the bypass duct. In addition, the temperature of the gases at the entrance to the rotary gas duct and, accordingly, the steam in the primary stream does not decrease.

Известен также котел, содержащий топку с горелками и испарительными поверхностями нагрева, поворотный газоход с пароперегревателем первичного потока пара, опускной газоход с пароперегревателем промежуточного потока пара, а также стабилизатор скоростного поля; перед пароперегревателем промежуточного потока пара в поворотном газопроводе (см. а.с. СССР №1372151 МПК F22B 31/00 от 14.08.86 г.; опубл. в Б.И. №5 от 1988 г.). Стабилизатор скоростного поля обеспечивает выравнивание поля скорости перед пароперегревателем промежуточного потока пара, что интенсифицирует теплообмен и дает прирост температуры в промежуточном потоке пара, направляемого на турбогенератор. Недостаток устройства - высокая температура перегретого пара в первичном потоке.Also known is a boiler containing a furnace with burners and evaporative heating surfaces, a rotary gas duct with a superheater for a primary steam stream, a downcomer duct with a superheater for an intermediate steam stream, and a speed field stabilizer; in front of the superheater of the intermediate steam flow in the rotary gas pipeline (see AS USSR No. 1372151 MPK F22B 31/00 of 08/14/86; published in B.I. No. 5 of 1988). The velocity field stabilizer provides the alignment of the velocity field in front of the superheater of the intermediate steam stream, which intensifies the heat transfer and gives an increase in temperature in the intermediate steam stream directed to the turbogenerator. The disadvantage of this device is the high temperature of superheated steam in the primary stream.

Наиболее близким аналогом заявляемого предложения является техническое решение по патенту GB 717833, F22B 29/02, 03.11.1954, в котором описан котел, содержащий последовательно подключенные топку с горелками и испарительными поверхностями нагрева, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревательной поверхностью нагрева первичного потока пара, при этом в нижней части поворотного газохода установлен экранирующий поверхность нагрева пароперегревателя первичного потока пара распределитель тепловых потоков. Недостатками этого устройства являются низкая надежность и экономичность котла при изменении требований к количеству и параметрам пара и вида и качества топлива.The closest analogue of the claimed proposal is the technical solution according to patent GB 717833, F22B 29/02, 03.11.1954, which describes a boiler containing a series-connected firebox with burners and evaporative heating surfaces, a horizontal rotary gas duct with a superheater heating surface of the primary steam stream, with this in the lower part of the rotary gas duct installed shielding the heating surface of the superheater of the primary steam stream, the distributor of heat flows. The disadvantages of this device are the low reliability and efficiency of the boiler when changing the requirements for the quantity and parameters of steam and the type and quality of fuel.

Задача изобретения - повысить надежность и экономичность котла, добиться нужной температуры перегретого пара при изменении технологических параметров пара и вида и качества топлива.The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of the boiler, to achieve the desired temperature of superheated steam when changing the technological parameters of steam and the type and quality of fuel.

Для достижения поставленной задачи в котле, содержащем последовательно подключенные топку с горелками и испарительными поверхностями нагрева, горизонтальный поворотный газоход с пароперегревательной поверхностью нагрева первичного потока пара, опускной газоход, в нижней части поворотного газохода установлен экранирующий поверхность нагрева пароперегревателя первичного потока пара распределитель тепловых потоков, согласно изобретению, в опускном газоходе размещена пароперегревательная поверхность нагрева промежуточного потока пара, а распределитель тепловых потоков состоит из сборных блоков, количество которых подбирается по мере изменения требований к количеству и параметрам пара и вида и качества топлива.In order to achieve the stated objective, in a boiler containing a fire chamber with burners and evaporative heating surfaces connected in series, a horizontal rotary gas duct with a steam superheater for heating the primary steam stream, a lower duct, in the lower part of the rotary gas duct there is a shielding heating surface for the steam superheater of the primary steam stream, heat flow distributor, according to of the invention, in the downcomer duct there is a superheating surface for heating the intermediate stream steam, and the heat flow distributor consists of prefabricated units, the number of which is selected as the requirements for the quantity and parameters of steam and the type and quality of fuel change.

Перераспределением тепловых потоков, снимаемых на пароперегревательной поверхности первичного и промежуточного потока пара, достигается ограничение температуры первичного потока пара и, как следствие, повышение надежности работы поверхности нагрева при изменении требований к технологическим параметрам пара, а также вида и качества топлива. Одновременно достигается нужная температура промежуточного потока пара, исключается каплеобразование и эрозийный износ лопаток хвостовой части турбогенератора.By redistributing the heat fluxes recorded on the superheater surface of the primary and intermediate steam flow, the temperature of the primary steam flow is limited and, as a result, the reliability of the heating surface increases when changing the requirements for the technological parameters of the steam, as well as the type and quality of fuel. At the same time, the desired temperature of the intermediate steam stream is achieved, droplet formation and erosive wear of the blades of the tail of the turbogenerator are eliminated.

Установкой распределителя тепловых потоков достигается экранирование части поверхности нагрева первичного потока от излучения со стороны топочного факела, ее же блокирование от участия в конвективном теплообмене, снижение температурного уровня перегретого пара в пароперегревателе первичного потока пара, увеличение энтальпии газов на входе в пароперегреватель вторичного потока пара, наконец, повышение температуры этого потока. Снижением температуры первичного потока пара достигается повышение надежности пароперегревательной поверхности нагрева в горизонтальном газоходе, а повышением температуры промежуточного потока пара исключается каплеобразование и эрозийный износ лопаток хвостовой части турбогенератора. Установкой распределителя тепловых потоков именно в нижней части горизонтального поворотного газохода реализуется наиболее эффективное экранирование пароперегревателя первичного потока пара от высокотемпературного излучения из топки.By installing a heat flow distributor, shielding of a part of the primary flow heating surface from radiation from the side of the combustion torch is achieved, its blocking from participation in convective heat transfer, lowering the temperature level of superheated steam in the superheater of the primary steam stream, increasing the enthalpy of gases at the inlet to the superheater of the secondary steam stream, finally , increasing the temperature of this stream. By lowering the temperature of the primary steam stream, an increase in the reliability of the superheater heating surface in the horizontal gas duct is achieved, and by increasing the temperature of the intermediate steam stream, droplet formation and erosive wear of the blades of the tail of the turbogenerator are eliminated. By installing the heat flow distributor in the lower part of the horizontal rotary gas duct, the most effective screening of the superheater of the primary steam stream from high-temperature radiation from the furnace is realized.

Сущность изобретения представлена на чертежах, где на фиг.1 дана тепловая схема котла и турбогенератора с пояснениями их работы; на фиг.2 - схема поворотного газохода котла с примыкающими топкой и опускным газоходом, ширмовым пароперегревателем и распределителем тепловых потоков объемного блочного типа; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг.4 - схема поворотного газохода, оснащенного распределителем тепловых потоков отражательного блочного типа, пароперегревателем с поперечной компоновкой труб, а также примыкающих топки и опускного газохода; на фиг.5 - вид Б на фиг.4.The invention is presented in the drawings, where Fig. 1 shows a thermal diagram of a boiler and a turbogenerator with explanations of their operation; figure 2 - diagram of the rotary gas duct of the boiler with an adjacent firebox and lowering gas duct, a screen superheater and a distributor of heat flows volumetric block type; figure 3 is a view a in figure 2; figure 4 - diagram of a rotary flue equipped with a heat distributor of reflective block type, a superheater with a transverse layout of pipes, as well as adjacent firebox and lowering duct; figure 5 is a view of B in figure 4.

На фиг.1 котел 1 содержит топку 2 с горелками 3 и испарительными трубными поверхностями нагрева 4, экранирующими стены топки 2, поворотный горизонтальный газоход 5 с окнами входа 6 и выхода 7; окно 6 подключено к топке 2, а окно 7 к опускному газоходу 8; газоход 8 далее подключен к системе очистки дымовых газов 9 и дымовой трубе 10; в поворотном газоходе 5 размещен пароперегреватель 11 первичного потока пара, а в опускном газоходе 8 - пароперегреватель 12 промежуточного потока пара; рабочий пароводяной контур имеет узел 13 конденсационной установки с насосом 14 для подачи на подогрев и испарение в трубные поверхности нагрева 4, подключенные к пароперегревателю первичного потока 11; пароперегреватель 11 подключен к цилиндру высокого давления 15 турбогенератора 16; выхлоп цилиндра 15 подключен к пароперегревателю 12 промежуточного потока пара, а пароперегреватель 12 - к цилиндрам среднего 17, низкого 18 давления; из цилиндра 18 замыкается на узел 13 конденсационной установки. В поду 19 поворотного газохода 5 установлен распределитель тепловых потоков 20, состоящий из отражательных блочных секций 21, скрепленных между собой и подом 19.In figure 1, the boiler 1 contains a furnace 2 with burners 3 and evaporative tube heating surfaces 4, screening the walls of the furnace 2, a rotary horizontal gas duct 5 with windows 6 inlet and outlet 7; window 6 is connected to the furnace 2, and window 7 to the lowering gas duct 8; the gas duct 8 is further connected to a flue gas cleaning system 9 and a chimney 10; in the rotary duct 5 there is a superheater 11 of the primary steam stream, and in the downcomer duct 8 there is a superheater 12 of the intermediate steam stream; the working steam-water circuit has a condensation unit assembly 13 with a pump 14 for supplying to heating and evaporation into the heating pipe surfaces 4 connected to the primary stream superheater 11; a superheater 11 is connected to the high pressure cylinder 15 of the turbogenerator 16; the exhaust of the cylinder 15 is connected to the superheater 12 of the intermediate steam stream, and the superheater 12 to the cylinders of medium 17, low pressure 18; from the cylinder 18 is closed to the node 13 of the condensation unit. In the hearth 19 of the rotary gas duct 5, a heat flux distributor 20 is installed, consisting of reflective block sections 21, bonded to each other and the hearth 19.

Работа котла на фиг.1 осуществляется путем подачи в топку 2 через горелки 3 топлива и воздуха, а в испарительные поверхности 4 - подогретого конденсата, направляемого насосом 14 из узла 13. В результате экзотермической высокотемпературной реакции топливного окисления в топке 2 формируется факел 22, отдающий свое тепло излучением испарительным трубным поверхностям 4. Образующиеся в факеле 22 продукты сгорания потоком 23 отводятся из топки 2 через окно 6 в поворотный газоход 5 с пароперегревателем 11 и далее через окно 7 - в опускной газоход 8 с пароперегревателем 12; охлажденные в пароперегревателях 11, 12 и других теплообменных устройствах (на фиг.1 не показаны) продукты сгорания тем же потоком 23 выводятся через очистительную установку 9 и дымовую трубу 10 в атмосферу. Вода внутри труб поверхностей 4 испаряется и направляется на перегрев в пароперегреватель 11 первичного потока пара; после перегрева образующийся пар первичным потоком подается в цилиндр высокого давления 15 турбогенератора 16, а оттуда - на промежуточный перегрев в пароперегреватель 12; после нагрева промежуточный поток пара возвращается на турбогенератор 16 в цилиндры среднего и низкого давления 17, 18. Отработанный пар отводится к узлу 13 и конденсируется; от узла 13 пароводяной цикл возобновляется. Для организации безаварийной работы пароперегревателя 11 и цилиндра низкого давления 18 в поду 19 газохода 5 вмонтированы в виде сборных блоков отражательные секции 21 распределителя тепловых потоков 20. Количественным набором определенного числа секций 21 добиваются уравновешенного распределения потоков тепла, подаваемых в пароперегреватели 11, 12, в которых поддерживается необходимый уровень температуры пара, обеспечивающий надежную работу труб пароперегревателя 11 (без аварийных пережогов и разрывов) и цилиндра низкого давления 18 турбогенератора 16 (без каплеобразования и эрозийного износа рабочих лопаток). В результате увеличиваются сроки межремонтного периода котлотурбинного блока, повышается надежность отпуска электроэнергии и тепла. Количество секций 21 распределителя 20 выбирается по результатам первичной пуско-наладки энергоблока, корректируется по мере изменения требований к количеству и параметрам пара, вида и качества топлива.The operation of the boiler in Fig. 1 is carried out by supplying fuel and air to the furnace 2 through burners 3, and heated condensate directed by the pump 14 from the assembly 13 to the evaporating surfaces 4. As a result of the exothermic high-temperature reaction of fuel oxidation, a torch 22 is formed in the furnace 2, its heat by radiation to the evaporating pipe surfaces 4. The combustion products formed in the flare 22 are discharged by stream 23 from the furnace 2 through the window 6 to the rotary gas duct 5 with a superheater 11 and then through the window 7 to the lowering duct 8 with the steam heat registers 12; cooled in the superheaters 11, 12 and other heat exchangers (not shown in FIG. 1), the combustion products of the same stream 23 are discharged through the purification unit 9 and the chimney 10 into the atmosphere. Water inside the pipes of surfaces 4 evaporates and is sent to overheat in the superheater 11 of the primary steam stream; after overheating, the generated steam is fed by the primary stream to the high pressure cylinder 15 of the turbogenerator 16, and from there to the intermediate superheat to the superheater 12; after heating, the intermediate steam stream is returned to the turbogenerator 16 in the medium and low pressure cylinders 17, 18. The waste steam is discharged to the node 13 and condenses; from node 13, the steam-water cycle resumes. To organize trouble-free operation of the superheater 11 and the low-pressure cylinder 18 in the hearth 19 of the gas duct 5, the reflective sections 21 of the heat flux distributor 20 are mounted in the form of prefabricated blocks. A quantitative set of a certain number of sections 21 achieves a balanced distribution of heat fluxes supplied to the superheaters 11, 12, in which the required level of steam temperature is maintained, which ensures reliable operation of the pipes of the superheater 11 (without emergency burns and breaks) and the low-pressure cylinder 18 of the turbo eratora 16 (without dropping the wear and erosion of rotor blades). As a result, the periods of the overhaul period of the boiler turbine unit are increased, the reliability of the supply of electricity and heat is increased. The number of sections 21 of the distributor 20 is selected according to the results of the initial commissioning of the power unit, and is adjusted as the requirements for the quantity and parameters of steam, type and quality of fuel change.

Представленный на фиг.2, 3 поворотный газоход котла имеет те же обозначения, что и котел с газоходами на фиг.1. Особенностью поворотного газохода 5 является наличие объемного блочного распределителя тепловых потоков 20, внутри которого выполнены пазы 24 для установки и свободного теплового перемещения труб ширмового пароперегревателя 11.Presented in figure 2, 3, the rotary flue of the boiler has the same designations as the boiler with flues in figure 1. A feature of the rotary gas duct 5 is the presence of a volumetric block distributor of heat flows 20, inside which grooves 24 are made for installation and free thermal movement of the pipes of the screen superheater 11.

Работа котла 1 на фиг.2, 3 осуществляется таким же образом, как и котла на фиг.1. Устанавливаемые в пазы 24 ширмы 11 для перегрева первичного потока пара частично защищены со стороны топки от прямого излучения факела и частично выведены из процесса конвективного теплообмена распределителем 20. Подбором необходимого количества блоков 21 в период первичной наладки котла 1 добиваются рационального распределения тепловых потоков в пароперегревателях 11,12 с повышением надежности котлотурбинного блока.The operation of the boiler 1 in figure 2, 3 is carried out in the same way as the boiler in figure 1. The screens 11 installed in the grooves 24 for overheating of the primary steam flow are partially protected from the furnace from direct torch radiation and partially removed from the convective heat exchange by the distributor 20. By selecting the necessary number of blocks 21 during the initial commissioning of boiler 1, a rational distribution of heat flows in the superheaters 11 is achieved, 12 with increased reliability of the boiler turbine unit.

Поворотный газоход с примыкающими топкой и опускным газоходом на фиг.4, 5 имеют те же обозначения позиций, что и аналогичные узлы на фиг.1, 2, 3. Особенностью газохода 5 на фиг.4, 5 является выполнение пароперегревателя 11 в виде теплообменника с поперечной компоновкой труб, наличие во входном окне 6 разводки 25 из труб испарительной системы 4, а также установка распределителя 20 между трубами 25 и пароперегревателем 11.The rotary flue with adjacent firebox and lowering flue in FIGS. 4, 5 have the same position designations as similar nodes in FIGS. 1, 2, 3. A feature of the duct 5 in FIGS. 4, 5 is the design of the superheater 11 in the form of a heat exchanger with the transverse layout of the pipes, the presence in the input window 6 of the wiring 25 of the pipes of the evaporation system 4, as well as the installation of the distributor 20 between the pipes 25 and the superheater 11.

Работа котла 1 на фиг.4, 5 аналогична работе котлов на фиг.1 и фиг.2, 3. Необходимое количество отражательных блоков 21 распределителя 20 выявляется в пуско-наладочный период котла 1, по мере изменения требований к параметрам пара и при изменении вида сжигаемого топлива.The operation of the boiler 1 in FIGS. 4, 5 is similar to the operation of the boilers in FIGS. 1 and 2, 3. The required number of reflective blocks 21 of the distributor 20 is detected during the commissioning period of the boiler 1, as the requirements for steam parameters change and when the type changes burned fuel.

Практическое использование котла 1 связано с промышленными предприятиями, сжигающими органическое топливо: электростанциями, промышленными котельными. Например - котел ПК-33 Южно-Уральской ГРЭС, работающий в блоке с турбогенератором. При установке распределителя 20 объемного блочного типа в поворотном газоходе 5 этого котла с реализацией схемы на фиг.2, 3 достигается оптимальное распределение тепловых потоков между пароперегревателями первичного 11 и промежуточного 12 потоков, снижается чрезмерно высокий уровень температуры в ширмах 11 первичного потока пара и повышается температура промежуточного потока пара перед цилиндрами среднего 17 и низкого 18 давления турбогенератора. Мероприятие сопровождается резким снижением аварийных ситуаций по причине разрыва труб ширмового пароперегревателя 11, размещенного в поворотном газоходе 5, и эрозийного износа лопаток цилиндра низкого давления 18 турбогенератора 16. В связи с этим повышается надежность отпуска котлотурбинным блоком электроэнергии и тепла. Установка распределителя в нижней части 19 поворотного газохода 5 наиболее эффективна: необходимая степень экранирования обеспечивается набором определенного количества теплоотражательных блоков 21 и находится в прямой зависимости от общей высоты распределителя 20. Попытки установить отдельные секции 21 распределителя 20 в верхней или центральной части газохода 4 путем крепления к ширмам 11 практического результата не дают: в отдельных случаях можно получить обратный отрицательный эффект регулирования температуры потоков пара первичным 11 и промежуточным 12 перегревателями. Кроме того, крепление блоков 21 в верхней частях поворотного газохода 5 очень ненадежны, склонны к термическим и механическим разрушениям, в связи с чем даже подобранный на каких-либо режимах положительный эффект теплораспределения не решает всего комплекса задачи по повышению надежности котлотурбинного блока.The practical use of boiler 1 is associated with industrial enterprises that burn fossil fuels: power plants, industrial boiler houses. For example - a PK-33 boiler of the South Ural State District Power Plant, operating in a unit with a turbogenerator. When installing the volumetric block type distributor 20 in the rotary gas duct 5 of this boiler with the implementation of the diagrams in FIGS. 2, 3, the optimal distribution of heat flows between the superheaters of the primary 11 and intermediate 12 flows is achieved, the excessively high temperature level in the screens 11 of the primary steam stream decreases and the temperature rises intermediate steam flow in front of the cylinders of the middle 17 and low 18 pressure of the turbogenerator. The event is accompanied by a sharp reduction in emergency situations due to rupture of the pipes of the screen superheater 11 located in the rotary gas duct 5 and the erosive wear of the blades of the low pressure cylinder 18 of the turbogenerator 16. In this connection, the reliability of the supply of electric power and heat by the boiler turbine unit is increased. Installing the distributor in the lower part 19 of the rotary gas duct 5 is most effective: the required degree of shielding is provided by a set of a certain number of heat-reflecting blocks 21 and is directly dependent on the total height of the distributor 20. Attempts to install separate sections 21 of the distributor 20 in the upper or central part of the gas duct 4 by attaching to screens 11 do not give a practical result: in some cases, you can get the opposite negative effect of controlling the temperature of the steam flows by primary 11 and intermediate 12 superheaters. In addition, the fastening of the blocks 21 in the upper parts of the rotary gas duct 5 is very unreliable, prone to thermal and mechanical damage, and therefore even the positive heat distribution effect selected in any mode does not solve the whole complex of tasks to increase the reliability of the boiler turbine unit.

Claims

A boiler containing a series-connected furnace with burners and evaporative heating surfaces, a horizontal rotary gas duct with a superheater for heating the primary steam stream, a downcomer duct, a shielding heating surface for the superheater of the primary steam stream, a heat flow distributor, characterized in that in a steam overheating surface for heating the intermediate steam stream is placed in the lowering gas duct, and a heat flow distributor s composed of prefabricated units, the number of which is chosen as requirements change to the number and parameters of steam and fuel type and quality.