RU2632637C1

RU2632637C1 - Furnace unit with augmented fluidized bed reactor

Info

Publication number: RU2632637C1
Application number: RU2016129887A
Authority: RU
Inventors: Феликс Анатольевич Серант; Дмитрий Феликсович Серант; Алексей Иванович Цепенок; Александр Иванович Медведев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КОТЭС Инжиниринг"
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2016-07-20
Publication date: 2017-10-06

Abstract

FIELD: electricity-producing industry.

SUBSTANCE: furnace unit 9 comprises the transverse furnace chamber 1, at the bottom of which there is the augmented fluidized bed 9 reactor 8 with the cap air distribution grill 11, which is adjacent to the furnace chamber 1 from the bottom, the air duct 18, which is mated to the air distribution grill 11 from the bottom, with the tubes 19 for the air supply, the fluidized bed 9 firing device 20, the slag output device 21, which is connected to the fluidized bed 9 volume, whereupon the furnace chamber 1 walls 2 at its bottom are also the walls of the mentioned reactor 8 that protect the fluidized bed 9, and there are the cooling elements 3 against the walls 2 of the transverse furnace chamber1. The duo-pitch separator 4 is horizontally installed at the bottom of the furnace chamber 1 throughout its depth along the direct axis. Two side walls 5 of this separator are made vertical and parallel with each other, and the separator's two upper walls 6 are made inclined with an angle of 30-60° among them. The duo-pitch separator 4 divides the furnace chamber 1 into two semifurnaces 7. Upon that, the augmented fluidized bed reactors 8 are situated in every semifurnace 7 among the side vertical walls 5 of the duo-pitch separator and the neighboring side walls 2 of the furnace chamber 1. The cooling tubular elements 13 are situated on the walls 5 and 6 of the duo-pitch separator 4.

EFFECT: furnace unit heat reception is increased and boiler efficiency is improved, furnace unit and chamber operation at different loading modes is improved and NOx emissions are reduced.

4 cl, 4 dwg

Description

Топка с реактором форсированного кипящего слоя относится к области энергетики и предназначена для использования в промышленных и энергетических котлах для высокоэффективного сжигания дробленых твердых топлив и горючих отходов.The forced fluidized bed reactor furnace belongs to the field of energy and is intended for use in industrial and energy boilers for highly efficient burning of crushed solid fuels and combustible waste.

Известна топка с реактором форсированного кипящего слоя, содержащая вертикальную топочную камеру, топочное устройство, являющееся реактором форсированного кипящего слоя, с колпачковой воздухораспределительной решеткой, примыкающей к топочной камере снизу и предназначенной для равномерного подвода воздуха под слой, устройство ввода топлива, установленное в стене топочной камеры, воздушный короб, пристыкованный к воздухораспределительной решетке снизу, с патрубком для подвода, устройство розжига слоя, установленное во фронтовой стенке топочной камеры котла над кипящим слоем, устройство вывода шлака, стенки реактора, ограждающие кипящий слой по периметру. При этом стены топочной камеры в нижней части одновременно являются ограждающими стенами реактора (Баскаков А.П. Котлы и топки с кипящим слоем / А.П. Басков, В.В. Мацнев, И.В. Распопов – М.: Энергоатомиздат, 1966, стр. 191-195, рис. 5.2.).Known a furnace with a forced fluidized bed reactor containing a vertical combustion chamber, a furnace device, which is a forced fluidized bed reactor, with a cap air distribution grill adjacent to the combustion chamber from below and designed to evenly supply air under the layer, a fuel input device installed in the wall of the combustion chamber , an air box docked to the air distribution grill from below, with a supply pipe, a layer ignition device installed in the front walls ke furnace chamber of the boiler above the fluidized bed, a slag outlet device, the walls of the reactor, enclosing the fluidized bed around the perimeter. Moreover, the walls of the combustion chamber in the lower part are simultaneously the enclosing walls of the reactor (Baskakov A.P. Boilers and furnaces with a fluidized bed / A.P. Baskov, V.V. Matsnev, I.V. Raspopov - M .: Energoatomizdat, 1966 , p. 191-195, Fig. 5.2.).

Настоящая топка с реактором форсированного кипящего слоя для парового котла предназначена для котлов малой и средней производительности. При увеличении мощности топки требуется увеличение площади воздухораспределительной решетки, что ухудшает условия обеспечения равномерного кипения по всему сечению кипящего слоя.This boiler with a forced fluidized bed reactor for a steam boiler is designed for boilers of small and medium capacity. With increasing power of the furnace, an increase in the area of the air distribution grill is required, which worsens the conditions for ensuring uniform boiling over the entire cross section of the fluidized bed.

Наиболее близкой по технической сущности является топка с реактором форсированного кипящего слоя (RU, №142005 U1, МПК F23C 10/20, 2014 г.), содержащая вертикальную топочную камеру, устройство ввода топлива, топочное устройство, являющееся реактором форсированного кипящего слоя, с колпачковой воздухораспределительной решеткой, примыкающей к топочной камере снизу, воздушный короб с патрубками для подвода воздуха, пристыкованный к воздухораспределительной решетке снизу, устройство розжига слоя, устройство вывода шлака, соединенное с объемом кипящего слоя, при этом стены топочной камеры в нижней своей части одновременно являются стенками названного реактора, ограждающими кипящий слой, площадь воздухораспределительной решетки реактора выполнена меньше площади горизонтального сечения топочной камеры, под которой он расположен, а колпачки воздухораспределительной решетки выполнены из хромистого чугуна. Топка снабжена соплами вторичного дутья.The closest in technical essence is a furnace with a forced fluidized bed reactor (RU, No. 142005 U1, IPC F23C 10/20, 2014), containing a vertical combustion chamber, a fuel input device, a furnace device, which is a forced fluidized bed reactor, with a cap an air distribution grill adjacent to the combustion chamber from below, an air box with nozzles for supplying air, docked to the air distribution grill from below, a layer ignition device, a slag outlet device connected to a boiling volume layer, the wall of the combustion chamber in the lower part are simultaneously said reactor walls, enclosing a fluidized bed, grille area of the reactor is made smaller than the horizontal area of the combustion chamber, under which it is located, and caps grille made of chrome pig iron. The furnace is equipped with secondary blast nozzles.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение мощности и тепловосприятия топки с реактором форсированного кипящего слоя.The technical problem to which the invention is directed is to increase the power and heat perception of a furnace with a forced fluidized bed reactor.

Поставленная техническая задача решается тем, что топка с реактором форсированного кипящего слоя содержит вертикальную топочную камеру, в нижней части которой расположен реактор форсированного кипящего слоя с колпачковой воздухораспределительной решеткой, примыкающей к топочной камере снизу, воздушный короб с патрубками для подвода воздуха, пристыкованный к воздухораспределительной решетке снизу, устройство розжига кипящего слоя, устройство вывода шлака, соединенное с объемом кипящего слоя, при этом стены топочной камеры в нижней своей части одновременно являются стенами названного реактора, ограждающими кипящий слой, а вдоль стен вертикальной топочной камеры установлены охлаждающие элементы. Новым, согласно изобретению, является установка горизонтально в нижней части топочной камеры по всей ее глубине вдоль ее продольной оси двускатного разделителя, две боковые стенки которого выполнены вертикальными и параллельными друг другу, а две верхние ее стенки выполнены наклонными с углом 30-60° между ними, двускатный разделитель делит топочную камеру на две полутопки, при этом реакторы форсированного кипящего слоя располагаются в каждой полутопке между боковыми вертикальными стенками двускатного разделителя и близлежащими к ним боковыми стенами топочной камеры, а на стенках двускатного разделителя расположены охлаждающие трубчатые элементы.The stated technical problem is solved in that the furnace with a forced fluidized bed reactor contains a vertical combustion chamber, in the lower part of which there is a forced fluidized bed reactor with a cap air distribution grill adjacent to the bottom of the combustion chamber, an air box with nozzles for supplying air, docked to the air distribution grill below, a fluidized bed ignition device, a slag output device connected to the volume of the fluidized bed, the walls of the combustion chamber in the lower the warheads are simultaneously the walls of the named reactor enclosing the fluidized bed, and cooling elements are installed along the walls of the vertical combustion chamber. According to the invention, the installation of a gable separator horizontally in the lower part of the combustion chamber along its entire longitudinal axis, the two side walls of which are vertical and parallel to each other, and its two upper walls are inclined with an angle of 30-60 ° between them, is new , the gable separator divides the combustion chamber into two half-furnaces, while the forced fluidized bed reactors are located in each half-furnace between the side vertical walls of the gable separator and the adjacent the forged walls of the combustion chamber, and cooling tubular elements are located on the walls of the gable separator.

Расположенные на стенках двускатного разделителя охлаждающие трубчатые элементы продлены в центральной части топочной камеры вдоль ее вертикальной оси до верха топочной камеры.The cooling tubular elements located on the walls of the gable separator are extended in the central part of the combustion chamber along its vertical axis to the top of the combustion chamber.

Высота боковых вертикальных стенок двускатного разделителя больше высоты кипящего слоя.The height of the lateral vertical walls of the gable separator is greater than the height of the fluidized bed.

Стенки двускатного разделителя снабжены износостойкими накладками.The walls of the gable separator are equipped with wear-resistant pads.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображен продольный разрез топки с реактором форсированного кипящего слоя - на стенках двускатного разделителя расположены охлаждающие трубчатые элементы; на фиг. 2 - продольный разрез, вид топки с реактором форсированного кипящего слоя - на стенках двускатного разделителя расположены охлаждающие трубчатые элементы, продленные до верха топочной камеры; на фиг. 3 - поперечный разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 4 - поперечный разрез Б-Б по фиг. 2. На фиг. 1 и 2 сплошными стрелками указаны направления движения нагреваемой жидкости, а пунктирными стрелками - траектории движения частиц в топке.The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a longitudinal section of a furnace with a forced fluidized bed reactor - cooling tubular elements are located on the walls of the gable separator; in FIG. 2 is a longitudinal section, view of a furnace with a forced fluidized bed reactor — cooling tubular elements are located on the walls of the gable separator, extended to the top of the combustion chamber; in FIG. 3 is a transverse section AA of FIG. one; in FIG. 4 is a transverse section bB of FIG. 2. In FIG. 1 and 2, solid arrows indicate the directions of motion of the heated fluid, and dashed arrows indicate the paths of particles in the furnace.

Топка с реактором форсированного кипящего слоя содержит вертикальную топочную камеру 1, образованную стенами 2, вдоль которых установлены охлаждающие элементы 3. В нижней части топочной камеры 1 вдоль ее продольной оси и по всей ее глубине установлен горизонтально двускатный разделитель 4, две боковые стенки 5 которого выполнены вертикальными и параллельными друг другу, а две верхние ее стенки 6 выполнены наклонными с углом 30-60° между ними. Такое расположение двускатного разделителя 4 позволяет разделить топочную камеру 1 на две полутопки 7, при этом реакторы 8 кипящих слоев 9 располагаются в каждой полутопке 7 между боковыми вертикальными стенками 5 двускатного разделителя 4 и близлежащими к ним стенами 2 топочной камеры 1. При этом стены 2 топочной камеры 1 в нижней части одновременно являются стенами 10 обоих реакторов 8, ограждающими кипящие слои 9. Под кипящими слоями 9 установлены воздухораспределительные решетки 11 с колпачками 12, выполненными из хромистого чугуна. По стенкам 5 и 6 двускатного разделителя 4 расположены охлаждающие трубчатые элементы 13. Они могут быть продлены в центральной части топочной камеры 1 вдоль ее вертикальной оси до верха топочной камеры 1. В этом случае увеличивается поверхность тепловосприятия трубчатых элементов 13. В стенах 2 топочной камеры 1 над кипящими слоями 9 расположены патрубки 14 ввода недогоревших золотопливных частиц и устройства ввода сжигаемого топлива, содержащие загрузочный бункер топлива 15, питатель-дозатор 16 с регулируемой производительностью, соединенные с течкой 17 ввода топлива. К воздухораспределительным решеткам 11 снизу пристыкованы воздушные короба 18, которые содержат патрубки 19 для подвода воздуха, а также устройства 20 розжига кипящих слоев 9. К кипящим слоям 9 подведены устройства вывода шлака 21, которые содержат транспортеры-дозаторы 22.The furnace with a forced fluidized bed reactor contains a vertical combustion chamber 1 formed by walls 2 along which cooling elements 3 are installed. A horizontally gable separator 4 is installed in the lower part of the combustion chamber 1 along its longitudinal axis and throughout its depth, two of which side walls 5 are made vertical and parallel to each other, and its two upper walls 6 are made inclined with an angle of 30-60 ° between them. This arrangement of the gable separator 4 allows you to divide the combustion chamber 1 into two half-burners 7, while the reactors 8 fluidized beds 9 are located in each half-furnace 7 between the side vertical walls 5 of the gable separator 4 and the adjacent walls 2 of the combustion chamber 1. At the same time, the walls 2 of the furnace the chambers 1 in the lower part are simultaneously the walls 10 of both reactors 8, enclosing the fluidized beds 9. Under the fluidized beds 9 are installed air distribution grilles 11 with caps 12 made of chrome cast iron. On the walls 5 and 6 of the gable separator 4 there are cooling tubular elements 13. They can be extended in the central part of the combustion chamber 1 along its vertical axis to the top of the combustion chamber 1. In this case, the thermal surface of the tubular elements 13. increases. In the walls 2 of the combustion chamber 1 above the fluidized beds 9 there are nozzles 14 for entering unburned gold fuel particles and devices for introducing combustible fuel, containing a fuel loading hopper 15, a metering feeder 16 with adjustable capacity, connected with estrus 17 fuel input. Air ducts 18 are attached to the bottom of the air distribution grilles 11, which contain nozzles 19 for supplying air, as well as devices 20 for igniting fluidized beds 9. Slag discharge devices 21, which contain conveyor-dispensers 22, are connected to fluidized layers 9.

Охлаждающие элементы 3 внизу топочной камеры 1 подсоединены к нижним входным коллекторам 23, вверху топочной камеры 1 они соединены с верхними сборными коллекторами 24. Входы охлаждающих трубчатых элементов 13 под двускатным разделителем 4 подсоединены к водоподводящему коллектору 25, а их выходы подсоединены под двускатным разделителем 4 к водоотводящему коллектору 26. В зависимости от конструкции топки водоотводящий коллектор 26 может быть расположен над топочной камерой 1.The cooling elements 3 at the bottom of the combustion chamber 1 are connected to the lower intake manifolds 23, at the top of the combustion chamber 1 they are connected to the upper collectors 24. The inputs of the cooling tubular elements 13 under the gable separator 4 are connected to the water supply manifold 25, and their outputs are connected under the gable separator 4 to the drainage collector 26. Depending on the design of the furnace, the drainage collector 26 may be located above the combustion chamber 1.

В верхней части боковых стен 2 топочной камеры 1 выполнены сопла 27 вторичного дутья, подсоединенные к воздуховодам 28. Сопла 27, патрубок 14 и загрузочный бункер 15 могут быть выполнены на любой стене 2 топочной камеры 1.In the upper part of the side walls 2 of the combustion chamber 1, secondary blast nozzles 27 are made, connected to the air ducts 28. The nozzles 27, the nozzle 14 and the loading hopper 15 can be made on any wall 2 of the combustion chamber 1.

Высота боковых вертикальных стенок 5 двускатного разделителя 4 должна быть больше высоты кипящих слоев 9. Боковые стенки 5 и 6 двускатного разделителя 4 защищены износостойкими накладками (не показаны) и могут быть выполнены водоохлаждаемыми, например, с помощью трубчатых элементов 13 или кессонов (не показаны).The height of the side vertical walls 5 of the gable separator 4 should be greater than the height of the fluidized beds 9. The side walls 5 and 6 of the gable separator 4 are protected by wear-resistant linings (not shown) and can be made water-cooled, for example, using tubular elements 13 or caissons (not shown) .

Топка с реактором форсированного кипящего слоя работает следующим образом.A furnace with a forced fluidized bed reactor operates as follows.

Дробленое топливо подают в реакторы 8 топочной камеры 1 над кипящими слоями 9 через устройства ввода топлива, включающими загрузочный бункер 15, питатели-дозаторы 16 с регулируемой производительностью и течку 17 ввода топлива. Попадая в кипящие слои 9 топливо подвергается прогреву, сушке, выходу летучих, воспламенению и выгоранию. Рабочие температуры кипящих слоев 9, в зависимости от вида сжигаемого топлива, поддерживаются в диапазоне 800-950°С. Указанный уровень температур связан с необходимостью предотвращения спекания золы. Требуемая температура кипящих слоев 9 поддерживается регулированием расхода топлива и расхода воздуха, подаваемого под воздухораспределительные решетки 11 из воздушных коробов 18, снабженных патрубками 19 для подвода воздуха. Воздухораспределительные решетки 11 предназначены для обеспечения равномерного прохождения воздуха через кипящие слои 9, чтобы гарантировать хорошее ожижение кипящих слоев 9. Содержащие в воздухораспределительных решетках 11 колпачки 12 также способствуют повышению надежности ожижения слоев 9 и, кроме того, препятствуют просыпанию материала кипящих слоев 9 в воздушные короба 18.Crushed fuel is fed into the reactors 8 of the combustion chamber 1 above the fluidized beds 9 through fuel injection devices, including a loading hopper 15, metering feeders 16 with adjustable capacity and fuel feed 17. Once in the fluidized beds 9, the fuel is heated, dried, volatile, ignited and burned out. The operating temperatures of the fluidized beds 9, depending on the type of fuel burned, are maintained in the range of 800-950 ° C. The indicated temperature level is associated with the need to prevent ash sintering. The required temperature of the fluidized bed 9 is maintained by adjusting the fuel consumption and air flow supplied under the air distribution grilles 11 from the air ducts 18, equipped with nozzles 19 for supplying air. The air distribution grilles 11 are designed to ensure uniform flow of air through the fluidized beds 9, in order to guarantee a good liquefaction of the fluidized beds 9. The caps 12 contained in the air distribution grilles 11 also increase the reliability of the fluidization of the layers 9 and, in addition, prevent the material of the fluidized layers 9 from spilling into the air ducts eighteen.

Предварительно кипящие слои 9 подогреваются с помощью устройств 20 розжига кипящих слоев 9 до температуры воспламенения топлива, при этом устройства 20 розжига работают на жидком или газообразном растопочном топливе. Затем начинают подавать рабочее топливо, с постепенным увеличением подачи. Температура кипящих слоев 9 начинает возрастать, и скорость сгорания частиц топлива увеличивается. Устройства 20 розжига кипящих слоев 9 не выключаются, пока температура каждого из слоев 9 не превысит 700°С°. Далее подачу топлива можно увеличивать, не опасаясь накопления коксовых частиц. Расход топлива питателями-дозаторами 16 увеличивают, пока не будет достигнута требуемая мощность топки.The pre-boiling layers 9 are heated with the help of the devices 20 for igniting the fluidized beds 9 to the ignition temperature of the fuel, while the devices 20 for the ignition operate on liquid or gaseous kindling fuel. Then they start to supply working fuel, with a gradual increase in supply. The temperature of the fluidized beds 9 begins to increase, and the rate of combustion of the fuel particles increases. The device 20 of the ignition of the fluidized bed 9 does not turn off until the temperature of each of the layers 9 does not exceed 700 ° C °. Further, the fuel supply can be increased without fear of the accumulation of coke particles. The fuel consumption by the feeder-dispensers 16 is increased until the required power of the furnace is achieved.

Обеспечение возможности сжигания крупнодробленого топлива и снижения энергетических затрат на его измельчение обусловлены повышением скорости ожижения кипящих слоев 9, что, в свою очередь, является следствием уменьшения площадей воздухораспределительных решеток 11. Так, применение реактора 8 форсированного кипящего слоя 9 с меньшей, по сравнению с площадью горизонтального сечения топочной камеры 1, позволяет поднять скорость ожижения кипящего слоя 9 до 5 м/с и более - реальные скорости ожижения форсированного кипящего слоя 9 могут составлять 5-10 м/с, что дает возможность сжигать крупнодробленое топливо с максимальным куском вплоть до 50 мм и, следовательно, существенно уменьшить затраты на дробление.Ensuring the possibility of burning coarse fuel and reducing energy costs for its grinding is due to an increase in the rate of liquefaction of fluidized beds 9, which, in turn, is a consequence of a decrease in the area of air distribution grilles 11. Thus, the use of the reactor 8 of forced fluidized bed 9 with a smaller compared to the area horizontal section of the combustion chamber 1, allows you to raise the fluidization rate of the fluidized bed 9 to 5 m / s or more - the real speed of liquefaction of the forced fluidized bed 9 can be 5-10 m / s, which makes it possible to burn coarse fuel with a maximum lump up to 50 mm and, therefore, significantly reduce the cost of crushing.

Габариты двускатного разделителя 4 определяются из размеров топки и из конструктивных соображений. Ширина основания (а) двускатного разделителя 4 выбирается с учетом требуемой ширины (С) реакторов 8. Высота (В) боковой вертикальной стенки 5 должна быть больше высоты (h_кс) кипящего слоя 9. Это необходимо для создания хорошо работающего кипящего слоя 9 и стабильной работы внутритопочной сепарации (возврата) крупных частиц в кипящий слой 9. Все это обеспечивает стабильную работу реакторов 8 и всей топочной камеры 1. Высота (Б) двускатного разделителя 4 при выбранных размерах (а) и (В) определена задаваемым углом 30-60° между верхними наклонными стенками 6.The dimensions of the gable separator 4 are determined from the dimensions of the furnace and from design considerations. The width of the base ( a ) of the gable separator 4 is selected taking into account the required width (C) of the reactors 8. The height (B) of the side vertical wall 5 should be greater than the height (h _cc ) of the fluidized bed 9. This is necessary to create a well-functioning fluidized bed 9 and stable the operation of the in-line separation (return) of large particles into the fluidized bed 9. All this ensures the stable operation of the reactors 8 and the entire combustion chamber 1. The height (B) of the gable separator 4 at the selected sizes (a) and (C) is determined by a specified angle of 30-60 ° between the upper inclined walls kami 6.

Двускатный разделитель 4 уменьшает размеры и, соответственно, площади воздухораспределительных решеток 11 и площади расположенных на них кипящих слоев 8. Это позволяет при увеличении мощности котла сохранить или даже повысить скорость ожижения форсированного кипящего слоя 8 до 5-10 м/с и более. Обе полутопки 7 могут работать совместно с одинаковой нагрузкой, а также раздельно с разной нагрузкой. Это позволяет оперативно регулировать работу топки и котла на разных режимах по нагрузке. Боковые вертикальные стенки 5 двускатного разделителя 4 и стены 2 топочной камеры 1 обеспечивают постоянную площадь кипящего слоя 9 во время работы, что обеспечивает надежность работы топочной камеры 1.The gable separator 4 reduces the size and, accordingly, the area of the air distribution grilles 11 and the area of the fluidized beds 8 located on them. This allows you to save or even increase the speed of liquefaction of the forced fluidized bed 8 to 5-10 m / s and more with increasing boiler capacity. Both half-burners 7 can work together with the same load, as well as separately with different loads. This allows you to quickly adjust the operation of the furnace and boiler in different load modes. The lateral vertical walls 5 of the gable separator 4 and the walls 2 of the combustion chamber 1 provide a constant area of the fluidized bed 9 during operation, which ensures the reliability of the combustion chamber 1.

Из водоподводящего коллектора 24 в охлаждающие трубчатые элементы 13 подают воду, которая в них нагревается под действием высокой температуры сжигаемого топлива и сливается в водоотводящий коллектор 26. Охлаждение стенок 5 и 6 двускатного разделителя 4 посредством трубчатых элементов 13 повышает надежность их работы и удлиняет срок их эксплуатации.Water is supplied from the water supply manifold 24 to the cooling tubular elements 13, which is heated by the high temperature of the combusted fuel and drained into the water collector 26. Cooling the walls 5 and 6 of the gable separator 4 by means of the tubular elements 13 increases their reliability and prolongs their life .

Охлаждающие трубчатые элементы 13 являются дополнительной тепловоспринимающей поверхностью в топочной камере 1, которая усиливает действие охлаждающих элементов 3, расположенных вдоль стен 2. При продлении охлаждающих трубчатых элементов 13 в центральной части топочной камеры 1 вдоль ее вертикальной оси до верха топочной камеры 1 длина их увеличивается и, соответственно, увеличивается площадь их нагрева и тепловосприятие. Все это значительно повышает тепловосприятие топки с реактором форсированного кипящего слоя и, следовательно, повышает ее мощность.The cooling tubular elements 13 are an additional heat-absorbing surface in the combustion chamber 1, which enhances the action of the cooling elements 3 located along the walls 2. When extending the cooling tubular elements 13 in the central part of the combustion chamber 1 along its vertical axis to the top of the combustion chamber 1, their length increases and , accordingly, their heating area and heat perception increase. All this significantly increases the thermal perception of the furnace with a forced fluidized bed reactor and, therefore, increases its power.

Из нижних входных коллекторов 23, расположенных в нижней части топочной камеры 1, подают воду в охлаждающие элементы 3. Вода, протекающая в охлаждающих элементах 3, нагревается, а затем ее отводят в верхние сборные коллекторы 24.From the lower inlet headers 23 located in the lower part of the combustion chamber 1, water is supplied to the cooling elements 3. The water flowing in the cooling elements 3 is heated and then diverted to the upper collecting collectors 24.

В полутопке 7, в зоне расширения ее сечения топочной камеры 1, с увеличением ширины от размера (С) до размера (Д), вследствие уменьшения скорости газов, происходит выпадение несгоревших крупных фракций сжигаемого топлива, вынесенных из кипящего слоя 9 на верхние наклонные стенки 6 двускатного разделителя 4, и скатывание их обратно в кипящий слой 9. Стенки 5 и 6 двускатного разделителя 4 снабжены износостойкими накладками (не показаны), что улучшает условия их работы и удлиняет срок их эксплуатации. Описанный механизм внутритопочной сепарации частиц обеспечивает хорошее выжигание топлива, а значит и повышение КПД котла.In a half-burner 7, in the expansion zone of its cross section of the combustion chamber 1, with an increase in width from size (C) to size (D), due to a decrease in gas velocity, unburned large fractions of combusted fuel precipitate out of the fluidized bed 9 onto the upper inclined walls 6 gable separator 4, and rolling them back into the fluidized bed 9. The walls 5 and 6 of the gable separator 4 are equipped with wear-resistant pads (not shown), which improves their working conditions and extends their life. The described mechanism of in-line separation of particles provides a good burning of fuel, and hence an increase in boiler efficiency.

При угле менее 30° между верхними наклонными стенками 6 двускатного разделителя 4 степень расширения сечения топочной камеры 1 относительно сечения кипящих слоев 9 становится малой, что отрицательно скажется на эффективности внутритопочной сепарации недогоревших частиц, выносимых из кипящих слоев 9 и падающих на верхние наклонные стенки 6.At an angle of less than 30 ° between the upper inclined walls 6 of the gable separator 4, the degree of expansion of the cross section of the combustion chamber 1 relative to the cross section of the fluidized bed 9 becomes small, which will negatively affect the efficiency of the in-line separation of unburned particles carried out from the fluidized bed 9 and falling on the upper inclined wall 6.

При угле более 60° между верхними наклонными стенками 6 на них будут задерживаться остатки недогоревшего топлива, которые будут сверху падать. Они не будут скатываться по верхним наклонным стенкам 6 двускатного разделителя 4 вниз в кипящий слой 9, что может привести к зашлакованию верхних наклонных стенок 6, ухудшить внутритопочную сепарацию частиц и снизить общую надежность работы топки.At an angle of more than 60 ° between the upper inclined walls 6, the remains of unfinished fuel will linger on them, which will fall from above. They will not slide down the upper inclined walls 6 of the gable separator 4 down into the fluidized bed 9, which can lead to slagging of the upper inclined walls 6, worsen the in-line separation of particles and reduce the overall reliability of the furnace.

Стенки 5 и 6 двускатного разделителя 4 защищены износостойкими накладками (не показаны), что позволит их защитить от падающих на них недогоревших крупных частиц топлива. Стенки 5 и 6 двускатного разделителя 4 выполнены охлаждаемыми, например, посредством охлаждающих трубчатых элементов 13 или с помощью кессонов (не показаны), что улучшит условия их работы и удлинит срок их эксплуатации.Walls 5 and 6 of the gable separator 4 are protected by wear-resistant linings (not shown), which will protect them from falling unburned large particles of fuel. The walls 5 and 6 of the gable separator 4 are made cooled, for example, by means of cooling tubular elements 13 or by means of caissons (not shown), which will improve their working conditions and extend their service life.

Устройства 21 вывода шлака из кипящего слоя 9 снабжены транспортерами-дозаторами 22, что позволяет повысить надежность работы топки котла в целом.The device 21 output of slag from the fluidized bed 9 is equipped with conveyor-dispensers 22, which improves the reliability of the furnace of the boiler as a whole.

Уловленные в хвостовой части котла недогоревшие в топочной камере 1 золотопливные частицы возвращаются через патрубки 14 обратно в топочную камеру 1, где они попадают в кипящий слой 9 и дожигаются.Gold particles caught in the tail part of the boiler that are not burnt in the combustion chamber 1 are returned through the nozzles 14 back to the combustion chamber 1, where they fall into the fluidized bed 9 and are burned out.

В верхней части топочной камеры 1 вдоль ее стен 2 установлены сопла 26 вторичного воздуха, к которым подведены воздуховоды 27, что позволяет улучшить сжигание топлива и уменьшить выбросы оксидов азота.In the upper part of the combustion chamber 1, secondary air nozzles 26 are installed along its walls 2, to which air ducts 27 are connected, which improves fuel combustion and reduces emissions of nitrogen oxides.

Изобретение повышает тепловосприятие топки с реактором форсированного кипящего слоя и увеличивает мощность котла. При этом улучшается работа топки и котла на разных режимах по нагрузке и уменьшаются выбросы оксидов азота.EFFECT: invention increases thermal perception of a furnace with a forced fluidized bed reactor and increases the boiler capacity. At the same time, the operation of the furnace and boiler in different load modes is improved and the emissions of nitrogen oxides are reduced.

Claims

1. A furnace with a forced fluidized bed reactor containing a vertical combustion chamber, in the lower part of which a forced fluidized bed reactor with a cap air distribution grill adjacent to the bottom of the combustion chamber, an air box with air inlets connected to the bottom of the air distribution grill, an ignition device fluidized bed, a slag outlet device connected to the volume of the fluidized bed, while the walls of the combustion chamber in its lower part are simultaneously called of a reactor, enclosing a fluidized bed, and cooling elements are installed along the walls of the vertical combustion chamber, characterized in that a horizontally gable separator is installed in the lower part of the combustion chamber along its entire length along its longitudinal axis, the two side walls of which are made vertical and parallel to each other, and its two upper walls are made inclined with an angle of 30-60 ° between them, a gable separator divides the combustion chamber into two half-furnaces, while the forced fluidized bed reactors are located each polutopke between the lateral vertical walls and gable separator neighboring thereto side walls of the combustion chamber, and a separator disposed gable walls cooling the tubular elements.

2. A furnace according to claim 1, characterized in that the cooling tubular elements located on the walls of the gable separator are extended in the central part of the combustion chamber along its vertical axis to the top of the combustion chamber.

3. A furnace according to claim 1, characterized in that the height of the lateral vertical walls of the gable separator is greater than the height of the fluidized bed.

4. The furnace under item 1, characterized in that the walls of the gable separator are equipped with wear-resistant plates.