RU2355944C1 - Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion - Google Patents
Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2355944C1 RU2355944C1 RU2008116636/06A RU2008116636A RU2355944C1 RU 2355944 C1 RU2355944 C1 RU 2355944C1 RU 2008116636/06 A RU2008116636/06 A RU 2008116636/06A RU 2008116636 A RU2008116636 A RU 2008116636A RU 2355944 C1 RU2355944 C1 RU 2355944C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- boiler
- section
- mechanical
- pipes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к котлам для сжигания низкокалорийного твердого топлива, такого как древесное топливо, фрезерный торф, бурый и каменный угли, и может быть использовано на водогрейных и паровых котлах.The invention relates to a power system, in particular to boilers for burning low-calorie solid fuels, such as wood fuel, milled peat, lignite and hard coal, and can be used on hot water and steam boilers.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленному изобретению является котел КЕ-10-14 ОАО «Бийский котельный завод», предназначенный для сжигания твердого топлива на колосниковой решетке (см. Техническое описание, инструкция по монтажу и эксплуатации №00.0303.003 ТО «Паровые котлы типа Е (КЕ) со слоевыми топками», ОАО «Бийский котельный завод», 2005 г., стр.3-6).The closest in technical essence and the achieved technical result to the claimed invention is the boiler KE-10-14 OJSC "Biysk boiler plant", designed for burning solid fuel on the grate (see. Technical description, installation and operation manual No. 00.0303.003 TO “Steam boilers of type E (KE) with layered furnaces”, JSC “Biysk boiler plant”, 2005, p. 3-6).
Известный паровой котел с механической топкой для сжигания твердого топлива содержит экранированную топку с боковыми, передним, задним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб, и расположенные вдоль продольной оси котла нижние коллекторы топочных экранов, причем трубы топочных экранов снизу соединены с нижними коллекторами, а сверху соединены с верхним барабаном котла.A well-known steam boiler with a mechanical furnace for burning solid fuel contains a shielded furnace with side, front, rear furnace screens, lower and upper drums connected by a convective bundle of pipes, and lower collectors of furnace screens located along the longitudinal axis of the boiler, with pipe of furnace screens below connected to the lower collectors, and on top connected to the upper drum of the boiler.
Недостатком известного котла являются низкий кпд вследствие больших потерь тепла с химическим и механическим недожогом, с температурой дымовых газов из-за неорганизованных присосов воздуха в котел, а также не соответствующая современным требованиям эксплуатационная надежность котла вследствие повреждения механической топки из-за термического коробления металлоконструкций механической топки.A disadvantage of the known boiler is its low efficiency due to large heat losses with chemical and mechanical underburning, with the temperature of the flue gases due to unorganized air suction into the boiler, and also the operational reliability of the boiler that does not meet modern requirements due to damage to the mechanical furnace due to thermal warping of the metal structures of the mechanical furnace .
Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является увеличение кпд котла вследствие более эффективного сжигания твердого топлива и повышение эксплуатационной надежности парового котла с механической топкой.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the efficiency of the boiler due to more efficient burning of solid fuel and increase the operational reliability of a steam boiler with a mechanical furnace.
Для достижения указанного технического результата в известном паровом котле для сжигания твердого топлива, содержащем экранированную топку с боковыми, передним, задним топочными экранами, нижний и верхний барабаны, соединенные между собой конвективным пучком труб и расположенные вдоль продольной оси котла, нижние коллекторы топочных экранов, причем трубы топочных экранов снизу соединены с нижними коллекторами, а сверху соединены с верхним барабаном; согласно изобретению на входе в конвективный пучок труб выполнено окно для прохода и горизонтального разворота дымовых газов, а на выходе - окно на задней стенке конвективного пучка, расположенное симметрично окну для ввода дымовых газов в конвективный пучок, в котором установлена чугунная перегородка и система возврата уноса и острого дутья, топка выполнена механической с подачей воздушного дутья через колосники наклонно-переталкивающей решетки, причем задний топочный экран отогнут в сторону переднего топочного экрана с образованием аэродинамического выступа, размещенного в нижней половине топки с перекрытием до 30% площади горизонтального сечения топки; и ниже аэродинамического выступа наклонен под углом 0÷30° к плоскости механической топки.To achieve the specified technical result in a known steam boiler for burning solid fuel containing a shielded firebox with side, front, rear furnace screens, lower and upper drums connected by a convective bundle of pipes and located along the longitudinal axis of the boiler, lower collectors of the furnace screens, moreover the tubes of the furnace screens are connected from below to the lower manifolds, and from above are connected to the upper drum; according to the invention, a window for the passage and horizontal turn of the flue gases is made at the entrance to the convective pipe bundle, and at the exit there is a window on the rear wall of the convective beam, symmetrical to the window for introducing flue gases into the convective beam, in which a cast-iron partition and an ablation recovery system are installed and sharp blast, the furnace is made mechanical with the supply of air blast through the grate of the inclined-repulsive grill, and the rear furnace screen is bent towards the front furnace screen with the formation an aerodynamic protrusion located in the lower half of the furnace with an overlap of up to 30% of the horizontal section of the furnace; and below the aerodynamic protrusion is inclined at an angle of 0 ÷ 30 ° to the plane of the mechanical furnace.
Кроме того, задний топочный экран в верхней половине топки отогнут в сторону переднего топочного экрана с углом наклона не менее 15° к горизонтальному сечению топки с организацией фестонной разводки труб на отогнутом участке.In addition, the rear furnace screen in the upper half of the furnace is bent towards the front furnace screen with an angle of at least 15 ° to the horizontal section of the furnace with the organization of festoon wiring of pipes in the bent section.
Кроме того, котел оборудован тремя устройствами подачи воздуха, причем устройство первичного воздушного дутья размещено в механической топке с наклонно-переталкивающей решеткой непосредственно за зоной сушки топлива, организованной по ходу топлива на начальном участке механической топки, составляющем 10÷20% площади наклонно-переталкивающей решетки и организующем зону первичного воздушного дутья с избытками воздуха α=0,3÷0,6 на среднем участке механической топки, составляющем 60÷70% площади наклонно-переталкивающей решетки; устройство вторичного воздушного дутья выполнено в виде, по меньшей мере, двух сопел, размещенных в горизонтальной плоскости на боковых топочных экранах в месте пережима сечения топки аэродинамическим выступом и регулирующих избыток воздуха в дымовых газах на выходе из топки котла; устройство третичного воздушного дутья размещено в механической топке непосредственно за устройством первичного воздушного дутья с образованием зоны третичного воздушного дутья на конечном участке механической топки, составляющем 10÷30% площади наклонно-переталкивающей решетки.In addition, the boiler is equipped with three air supply devices, and the primary air blast device is placed in a mechanical fire chamber with an inclined-repulsive grate directly behind the fuel drying zone, organized along the fuel in the initial section of the mechanical fire-chamber, comprising 10 ÷ 20% of the inclined-repulsive grate area and organizing the primary air blast zone with excess air α = 0.3 ÷ 0.6 in the middle section of the mechanical furnace, comprising 60 ÷ 70% of the area of the inclined-repulsive lattice; the secondary air blasting device is made in the form of at least two nozzles placed in a horizontal plane on the side furnace screens at the pinch of the furnace section with an aerodynamic protrusion and regulating the excess air in the flue gases at the outlet of the boiler furnace; the tertiary air blast device is located in the mechanical furnace directly behind the primary air blast device with the formation of the tertiary air blast zone in the final section of the mechanical furnace, comprising 10–30% of the inclined-repulsive lattice area.
Кроме того, топочные экраны и наружный ряд труб конвективного пучка имеют газоплотное исполнение из труб ⌀57×3,0 мм или ⌀60×3 мм и приваренных к ним полос шириной 18÷40 мм.In addition, the furnace screens and the outer row of convective beam tubes are gas-tight made of pipes ⌀57 × 3.0 mm or ⌀60 × 3 mm and strips welded to them with a width of 18 ÷ 40 mm.
Кроме того, конвективный пучок труб состоит из двух участков, первый из которых по ходу дымовых газов выполнен из труб с диаметром меньшим диаметра труб второго участка по ходу дымовых газов.In addition, the convective bundle of pipes consists of two sections, the first of which along the flue gas is made of pipes with a diameter smaller than the diameter of the pipes of the second section along the flue gas.
Кроме того, трубы первого участка конвективного пучка выполнены с ⌀38×3,0 мм с шагом 85 мм вдоль барабана котла и в поперечном сечении конвективного пучка - с шагом 70 мм, а трубы второго участка конвективного пучка выполнены с ⌀51×2,5 мм с шагом 90 мм вдоль барабана котла и в поперечном сечении конвективного пучка - с шагом 110 мм.In addition, the pipes of the first section of the convective beam are made with ⌀38 × 3.0 mm with a pitch of 85 mm along the boiler drum and in the cross section of the convective beam with a pitch of 70 mm, and the pipes of the second section of the convective beam are made with ⌀51 × 2.5 mm in increments of 90 mm along the boiler drum and in the cross section of the convective beam - in increments of 110 mm.
Кроме того, система возврата уноса из конвективного подключена к зоне третичного воздушного дутья на конечном участке наклонно-переталкивающей решетки.In addition, the convection ablation return system is connected to the tertiary air blast zone in the end section of the inclined-repulsive lattice.
На фиг.1 изображен котел с механической топкой для сжигания твердого топлива; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел Б на фиг.2.Figure 1 shows a boiler with a mechanical furnace for burning solid fuel; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - node B in figure 2.
Котел для сжигания твердого топлива содержит механическую экранированную топку 1 с боковыми 2, передним 3, задним 4 топочными экранами, нижний и верхний барабаны 5 и 6, соединенные между собой конвективным пучком труб 7, и расположенные вдоль продольной оси котла нижние коллекторы 8 топочных экранов. Трубы топочных экранов 2, 3 и 4 снизу соединены с нижними коллекторами 8, а сверху соединены с верхним барабаном 6. Задний топочный экран 4 отогнут в сторону переднего топочного экрана 3 с организацией в нижней половине топки 1 аэродинамического выступа 9, а в верхней половине топки 1 задний топочный экран 4 отогнут в сторону переднего топочного экрана 3 с углом наклона к горизонтальному сечению топки 1 не менее 15° с организацией фестонной разводки труб на отогнутом участке. Топочные экраны 2, 3 и 4 и наружный ряд труб 7 конвективного пучка имеют газоплотное исполнение.The solid fuel combustion boiler contains a mechanical shielded firebox 1 with side 2, front 3, rear 4 furnace screens, lower and upper drums 5 and 6, interconnected by a convective tube bundle 7, and lower collectors 8 of the furnace screens located along the longitudinal axis of the boiler. The pipes of the furnace screens 2, 3, and 4 are connected to the lower manifolds 8 from the bottom and connected to the upper drum 6 from the top. The rear furnace screen 4 is bent toward the front furnace screen 3 with an
Топка 1 выполнена с организацией воздушного дутья через колосники наклонно-переталкивающей решетки 10. При этом котел оборудован тремя устройствами подачи воздуха: устройство 11 первичного воздушного дутья размещено в механической топке 1 с наклонно-переталкивающей решеткой 10 непосредственно за зоной 12 сушки топлива, составляющей 10÷20% площади наклонно-переталкивающей решетки 10 и организующей зону 13 первичного воздушного дутья на среднем участке механической топки 1, составляющем 60÷70% площади наклонно-переталкивающей решетки 10; устройство вторичного воздушного дутья выполнено в виде сопел 14, размещенных на боковых топочных экранах 2 в месте максимального пережима сечения топки 1 аэродинамическим выступом 9; устройство 15 третичного воздушного дутья размещено в механической топке 1 с наклонно-переталкивающей решеткой 10 непосредственно за соплами 14 вторичного воздушного дутья и организует зону 16 третичного воздушного дутья на конечном участке механической топки 1, составляющем 10-30% площади наклонно-переталкивающей решетки 10.The furnace 1 is made with the organization of air blasting through the grate of the inclined-repulsive grill 10. In this case, the boiler is equipped with three air supply devices: the primary air blast device 11 is located in the mechanical furnace 1 with the inclined-repulsive grill 10 immediately behind the fuel drying zone 12 of 10 ÷ 20% of the area of the inclined-repulsive lattice 10 and organizing the zone 13 of the primary air blast in the middle section of the mechanical furnace 1, comprising 60 ÷ 70% of the area of the inclined-repulsive lattice 10; the device of the secondary air blasting is made in the form of nozzles 14 located on the side of the furnace screens 2 in the place of the maximum pinch section of the furnace 1 with an
Конвективный пучок труб 7 состоит из двух участков, первый 17 из которых выполнен из труб меньшего диаметра (например, ⌀38×3,0 мм с шагом 85 мм вдоль барабана, в поперечном сечении - с шагом 70 мм), а второй участок 18 выполнен из труб большего диаметра (например, ⌀51×2,5 мм с шагом 90 мм вдоль барабана, в поперечном сечении - с шагом 110 мм). В конвективном пучке организован горизонтальный разворот дымовых газов за счет окна 19 на входе в конвективный пучок, установки чугунной перегородки 20 в конвективном пучке и организации вывода дымовых газов через окно 21 на задней стене конвективного пучка, симметричное окну 19 для ввода дымовых газов в конвективный пучок. Конвективный пучок оборудован системой 22 возврата уноса и острого дутья 23. Причем система 22 возврата уноса из конвективного пучка подает унос в зону 16 третичного воздушного дутья на конечном участке механической топки 1.The convective bundle of pipes 7 consists of two sections, the first 17 of which are made of pipes of smaller diameter (for example, ⌀38 × 3.0 mm with a step of 85 mm along the drum, in cross section with a pitch of 70 mm), and the
Паровой котел для сжигания твердого топлива работает следующим образом.A steam boiler for burning solid fuel is as follows.
Твердое топливо через устройство 24 подачи подают на механическую топку 1 с наклонно-переталкивающей решеткой 10. На начальном участке решетки 10 в зоне 12 сушки за счет лучистого тепла проходит частичное испарение влаги топлива. В зоне 13 первичного воздушного дутья реализуется процесс неполного горения твердого топлива в условиях недостатка воздушного дутья (избыток воздуха α=0,3÷0,6), причем регулирование расхода воздуха осуществляется из условия поддержания температуры колосников решетки 10 на уровне 900÷950°С (условие исключения термического коробления и разрушения колосников решетки). Коксовый остаток топлива догорает в зоне 16 третичного воздушного дутья на конечном участке решетки 10 в условиях интенсивного дутья (избыток воздуха α=1,4÷2,0), причем регулирование расхода воздуха осуществляется из условия поддержания температуры колосников решетки 10 на уровне 900÷950°С.Solid fuel is fed through a supply device 24 to a mechanical firebox 1 with an inclined-pusher grate 10. In the initial section of the grate 10 in the drying zone 12, partial evaporation of the fuel moisture occurs due to radiant heat. In the region 13 of the primary air blast, the process of incomplete combustion of solid fuel is implemented under conditions of insufficient air blast (excess air α = 0.3 ÷ 0.6), and air flow is regulated from the condition of maintaining the temperature of the grid-irons 10 at 900 ÷ 950 ° С (the condition for the exclusion of thermal warping and destruction of the grid grates). The coke fuel residue burns out in zone 16 of the tertiary air blast in the final section of the grill 10 under intense blast conditions (excess air α = 1.4 ÷ 2.0), and air flow is regulated from the condition of maintaining the temperature of the grid-irons 10 at 900 ÷ 950 ° C.
Аэродинамический выступ 9 обеспечивает подвод всех газов, образующихся в процессе сушки, неполного горения и дожигания, в зону пережима топки, где установлены сопла 14 вторичного воздушного дутья, которые регулируют избыток воздуха в дымовых газах на выходе из топки 1 (избыток воздуха α=1,4).The
Под соплами 14 вторичного воздушного дутья на боковом экране 2 устанавливается горелочное устройство 25, которое обеспечивает растопку котла и «подсветку» при сжигании высоковлажного (влажность на рабочую массу более 60%), низкокалорийного (теплота сгорания низшая Qp н менее 1 200 ккал/кг) твердого топлива.Under the nozzles 14 of the secondary air blast, a burner 25 is installed on the side screen 2, which provides the kindling of the boiler and "backlight" when burning high moisture (humidity per working mass more than 60%), low calorific value (calorific value lower Q p n less than 1,200 kcal / kg ) solid fuel.
Выше аэродинамического выступа 9 топка 1 расширяется, соответственно снижаются скорости газов и увеличивается время пребывания уноса мелкофракционных частиц кокса в зоне активного горения. Фестонная разводка труб на отогнутом в верхней половине топки 1 заднем экране 4 создает условия для выравнивания скоростей дымовых газов по сечению и высоте топки 1.Above the
Схема воздушного дутья в топке 1, а также конфигурация заднего экрана 2 топки 1 создают более оптимальные условия для организации топочного процесса сжигания твердого топлива в сравнении с прототипом, что снижает потери тепла с механическим и химическим недожогом и соответственно повышает кпд котла.The scheme of air blast in the furnace 1, as well as the configuration of the rear screen 2 of the furnace 1 create more optimal conditions for organizing the combustion process of burning solid fuel in comparison with the prototype, which reduces heat loss with mechanical and chemical underburning and, accordingly, increases the efficiency of the boiler.
Организация в конвективном пучке труб двух участков, первый 17 из которых выполнен из труб меньшего диаметра, а второй участок 18 выполнен из труб большего диаметра, увеличивает поверхность теплосъема на первом участке 17 без ухудшения циркуляции (опускное движение воды на втором участке) в водяном контуре котла. Увеличение поверхности теплосъема в конвективном пучке снижает температуру дымовых газов на выходе из котла и соответственно повышает кпд котла в сравнении с котлом-прототипом.Organization in a convective tube bundle of two sections, the first 17 of which is made of pipes of a smaller diameter, and the
Топочные экраны 2, 3 и 4 и наружный ряд труб 7 конвективного пучка имеют газоплотное исполнение, что снижает присосы воздуха в котел и соответственно повышает кпд котла в сравнении с котлом-прототипом.The furnace screens 2, 3 and 4 and the outer row of pipes 7 of the convection beam are gas-tight, which reduces air suction into the boiler and, accordingly, increases the efficiency of the boiler in comparison with the prototype boiler.
Система 22 возврата уноса из конвективного пучка подает унос в зону 16 третичного воздушного дутья на конечном участке механической топки 1, т.е. в зону высоких температур и большего избытка воздуха (α=1,4÷2,0), что способствует интенсивному дожиганию горючих в возвращаемом уносе и соответственно снижает потери тепла с механическим недожогом в золе и повышает кпд устройства в сравнении с прототипом.The convection
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116636/06A RU2355944C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008116636/06A RU2355944C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2355944C1 true RU2355944C1 (en) | 2009-05-20 |
Family
ID=41021785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008116636/06A RU2355944C1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2355944C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518772C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Furnace with tilt-pushing furnace grate for combustion of wood wastes |
CN104791766A (en) * | 2015-04-29 | 2015-07-22 | 广西梧锅锅炉制造有限公司 | High-water-content biomass fuel boiler |
CN104791768A (en) * | 2015-04-21 | 2015-07-22 | 云南中翼鼎东能源科技开发有限公司 | Device for converting low-calorific value fuel into clean thermal energy |
CZ306081B6 (en) * | 2015-02-27 | 2016-07-27 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Solid fuel burning burner |
-
2008
- 2008-05-04 RU RU2008116636/06A patent/RU2355944C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518772C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-06-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Furnace with tilt-pushing furnace grate for combustion of wood wastes |
CZ306081B6 (en) * | 2015-02-27 | 2016-07-27 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Solid fuel burning burner |
CN104791768A (en) * | 2015-04-21 | 2015-07-22 | 云南中翼鼎东能源科技开发有限公司 | Device for converting low-calorific value fuel into clean thermal energy |
CN104791766A (en) * | 2015-04-29 | 2015-07-22 | 广西梧锅锅炉制造有限公司 | High-water-content biomass fuel boiler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100498058C (en) | Biomass fuel boiler | |
US4566393A (en) | Wood-waste burner system | |
CN105953231A (en) | High-parameter waste incineration boiler with reheating function | |
RU2355944C1 (en) | Steam boiler with mechanical stoker for solid fuel combustion | |
CN201053749Y (en) | Biomass fuel boiler | |
CN103256607A (en) | Compound-type waste incineration boiler | |
CN110360569A (en) | A kind of high temperature and pressure garbage burning boiler | |
RU61851U1 (en) | HEATING DEVICE LUKASHEVA | |
RU168146U1 (en) | WATER BOILER WITH MULTI-WAY HEAT EXCHANGER | |
RU182137U1 (en) | Fluidized bed solid fuel boiler | |
Sidorkin et al. | Assessment of combustion of oil shale refinery by-products in a TP-101 boiler | |
RU2698173C1 (en) | Forced fluidized bed boiler | |
CN111623334B (en) | Corner tube type biomass fuel boiler | |
RU2716961C2 (en) | Air heating unit | |
RU2648314C2 (en) | Boiler with chamber furnace | |
CN104359100B (en) | A kind of generating power with biomass combustion boiler | |
RU2661438C1 (en) | Water boiler with pneumatic burner | |
RU142006U1 (en) | STEAM BOILER | |
CN105588114A (en) | Vertical type semi-gasification biomass burning boiler | |
CN110425544A (en) | A kind of novel 900t/d high heating value domestic waste incineration | |
RU2635947C2 (en) | Boiler and method of its operation | |
CN110006043A (en) | A kind of high temperature and pressure waste incineration vertical boiler | |
RU2570954C1 (en) | Water heating boiler with rectangular cross-section | |
CN204328980U (en) | A kind of generating power with biomass combustion boiler | |
RU185159U1 (en) | STEAM BOILER WITH A HEAVY WEIGHTED LAYER (FA) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100505 |