RU82293U1

RU82293U1 - VERTICAL RING FUEL STEAM GENERATOR

Info

Publication number: RU82293U1
Application number: RU2008146717/22U
Authority: RU
Inventors: Феликс Анатольевич Серант
Original assignee: Закрытое акционерное общество "КОТЭС-Сибирь"
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2009-04-20

Abstract

Парогенератор с вертикальной кольцевой топкой, образованной в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним и внутренним трубчатыми экранами, в нижней части внешнего трубчатого экрана размещено несколько ярусов горелок и воздушных сопл, направленных тангенциально по ходу вращения факела, а в верхней его части установлен ярус дополнительных воздушных сопл, направленных тангенциально против вращения факела и дымовых газов, вверху кольцевой топки расположен газоход, отличающийся тем, что газоход расположен с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки и выполнен вертикальным продолжением граней внешнего трубчатого экрана, горизонтальная часть газохода образована продолжением двух рядом расположенных граней внешнего трубчатого экрана параллельно продольной плоскости газохода, а нижняя часть горизонтальной части газохода образована наклонной гранью.A steam generator with a vertical ring firebox formed in the form of coaxial equilateral prisms, the side faces of which are formed by the outer and inner tubular screens, several tiers of burners and air nozzles are placed in the lower part of the outer tubular screen, directed tangentially along the torch, and in its upper part the tier of additional air nozzles directed tangentially against the rotation of the torch and flue gases, at the top of the annular furnace there is a gas duct, characterized in that the gas duct is arranged false on one side of a transverse plane of the annular combustor and configured vertical extension of the outer faces of the tubular screen, the horizontal part of the gas flue is formed by a continuation of the two adjacent faces of the outer tubular screen parallel to the longitudinal plane of the duct, and the lower part of the horizontal part of the gas flue formed by the inclined face.

Description

Полезная модель относится к топочным устройствам мощных энергоблоков и может быть использована в теплоэнергетике.The utility model relates to furnace devices of powerful power units and can be used in the power system.

Известен котел, содержащий соосно установленные и имеющие форму правильных многоугольников трубчатые экраны, выполненные в виде коаксиальных равносторонних граней. Экраны образуют расположенные одна над другой кольцевые камеру охлаждения и топку, снабженную горелками, направленными по касательной к условной окружности и установленными на наружном экране, который в зоне между топкой и камерой охлаждения выполнен наклонным в сторону внутреннего экрана.. Котел имеет Т-образный газоход расположенный вверху кольцевой топки (SU №840556, МКИ F22B 31/00, F23C 5/08, 1979).Known boiler containing coaxially installed and having the shape of regular polygons tubular screens made in the form of coaxial equilateral faces. The screens form an annular cooling chamber and a firebox located one above the other, equipped with burners oriented tangentially to the circumference and mounted on the outer screen, which is inclined towards the inner screen in the area between the fire chamber and the cooling chamber. The boiler has a T-shaped gas duct located at the top of the annular firebox (SU No. 840556, MKI F22B 31/00, F23C 5/08, 1979).

Недостатком этого котла является Т-образный газоход, который занимает большую площадь котельной ячейки, что удлиняет здание электростанции в плане. Т-образный газоход имеет большую металлоемкость, это удорожает его строительство.The disadvantage of this boiler is the T-shaped flue, which occupies a large area of the boiler cell, which lengthens the building of the power plant in the plan. The T-shaped flue has a large metal consumption, this increases the cost of its construction.

Известен энергетический котел на 800 МВт с вертикальной кольцевой топкой, образованной в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним и внутренним трубчатыми экранами. В нижней части внешнего трубчатого экранов расположены горелки и воздушные сопла, направленные тангенциально по ходу вращения факела, а воздушные сопла установлены по высоте топке ярусами. Котел имеет Т-образный газоход расположенный вверху кольцевой топки. (Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В., «Парогенераторы», М, Энергоатомиздат, 1985, стр.316-319, рис.27.10).A well-known 800 MW energy boiler with a vertical annular firebox formed in the form of coaxial equilateral prisms, the side faces of which are formed by external and internal tubular screens. In the lower part of the outer tubular screens there are burners and air nozzles directed tangentially in the direction of rotation of the torch, and air nozzles are installed in tiers along the firebox. The boiler has a T-shaped flue located at the top of the annular firebox. (Kovalev A.P., Leleev N.S., Vilensky T.V., “Steam Generators”, M, Energoatomizdat, 1985, pp. 316-319, Fig. 27.10).

Данный энергетический котел имеет тот же недостаток, что и описанный выше, а именно, его Т-образный газоход занимает большую площадь котельной ячейки, что удлиняет здание электростанции в плане. Т-образный газоход имеет большую металлоемкость, это удорожает его строительство.This energy boiler has the same drawback as described above, namely, its T-shaped gas duct occupies a large area of the boiler cell, which lengthens the building of the power plant in plan. The T-shaped flue has a large metal consumption, this increases the cost of its construction.

Задачей полезной модели является установка газохода с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки, что уменьшит площадь котельной ячейки и длину здания электростанции в плане. При этом уменьшается металлоемкость газохода и удешевляется его строительство.The objective of the utility model is to install a gas duct on one side relative to the transverse plane of the annular furnace, which will reduce the area of the boiler cell and the length of the building of the power plant in plan. At the same time, the metal consumption of the gas duct is reduced and its construction is cheaper.

Поставленная техническая задача решается тем, что, в парогенераторе с вертикальной кольцевой топкой, образованной установленными в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним и внутренним трубчатыми экранами, в нижней части внешнего трубчатого экрана размещено несколько ярусов горелок и воздушных сопл, направленных тангенциально по ходу вращения факела, а в верхней его части установлен ярус дополнительных воздушных сопл, направленных тангенциально против вращения факела и дымовых газов, вверху кольцевой топки расположен газоход, согласно предложенной полезной модели, газоход расположен с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки и выполнен вертикальным продолжением граней внешнего трубчатого экрана, горизонтальная часть газохода образована продолжением двух рядом расположенных граней внешнего трубчатого экрана параллельно продольной плоскости газохода, а нижняя часть горизонтальной части газохода образована наклонной гранью.The stated technical problem is solved in that, in a steam generator with a vertical ring furnace formed by coaxial equilateral prisms, the side faces of which are formed by external and internal tubular screens, several tiers of burners and air nozzles are directed tangentially along during the rotation of the torch, and in its upper part there is a tier of additional air nozzles directed tangentially against the rotation of the torch and flue gases, at the top to a gas duct is located in the front of the face furnace, according to the proposed utility model, the gas duct is located on one side relative to the transverse plane of the annular furnace and is made by vertical extension of the faces of the outer tube screen, the horizontal part of the duct is formed by the continuation of two adjacent faces of the outer tube screen parallel to the longitudinal plane of the duct, and the lower part of the horizontal part of the duct is formed by an inclined face.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вертикальный разрез парогенератора с кольцевой камерой сгорания; на фиг.2 -разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В по фиг.1.The utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a vertical section of a steam generator with an annular combustion chamber; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - section bb in figure 1.

Парогенератор содержит вертикальную кольцевую топку 1, образованную в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним 2 и внутренним 3 трубчатыми экранами. В нижней части внешнего трубчатого экрана 2 размещено несколько ярусов горелок 4 и сопл 5 вторичного воздуха, их продольные оси направлены тангенциально по ходу вращения факела (на фиг.1 показан один ярус). Количество этих ярусов зависит от размеров и мощности парогенератора, вида сжигаемого топлива. В верхней части топки 1 на внешнем трубчатом экране 2 выполнен ярус дополнительных воздушных сопл 6 вторичного воздуха, их продольные оси направлены тангенциально навстречу вращению факела и топочных газов.The steam generator comprises a vertical annular firebox 1 formed in the form of coaxial equilateral prisms, the side faces of which are formed by the outer 2 and inner 3 tubular screens. In the lower part of the outer tubular screen 2 there are several tiers of burners 4 and nozzles 5 of secondary air, their longitudinal axes are directed tangentially along the torch (Fig. 1 shows one tier). The number of these tiers depends on the size and power of the steam generator, the type of fuel burned. In the upper part of the furnace 1 on the external tube screen 2, a layer of additional air nozzles 6 of secondary air is made, their longitudinal axes are tangentially directed towards the rotation of the torch and flue gases.

Парогенератор вверху кольцевой топки 1 имеет газоход 7, расположенный с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки 1. Он выполнен вертикальным продолжением граней внешнего трубчатого экрана 2. Горизонтальная часть газохода 7 образована продолжением двух рядом расположенных граней внешнего трубчатого экрана 2 параллельно продольной плоскости газохода 7 с образованием его боковых стенок 8, а нижняя часть горизонтальной части газохода 7 образована наклонной гранью 9. Угол ее наклона составляет 40-50° к горизонтальной плоскости. Внутри горизонтальной части газохода 7 подвешены ширмы 10, а в его вертикальной части установлены теплообменники 11.The steam generator at the top of the annular furnace 1 has a gas duct 7 located on one side relative to the transverse plane of the annular furnace 1. It is made by vertical extension of the faces of the outer tube screen 2. The horizontal part of the duct 7 is formed by the continuation of two adjacent faces of the outer tube screen 2 parallel to the longitudinal plane of the duct 7 s the formation of its side walls 8, and the lower part of the horizontal part of the gas duct 7 is formed by an inclined face 9. The angle of its inclination is 40-50 ° to the horizontal plane bones. Screens 10 are suspended inside the horizontal part of the gas duct 7, and heat exchangers 11 are installed in its vertical part.

Парогенератор с вертикальной кольцевой топкой работает следующим образом.A steam generator with a vertical annular firebox operates as follows.

Топливовоздушную смесь через горелки 4 и вторичный воздух через сопла 5 нижнего яруса подают в вертикальную кольцевую топку 1 и одновременно включают устройства пламенного розжига топливовоздушной смеси (не показаны). После розжига каждой горелки 4 нижнего яруса и образования у них устойчивых факелов устройства пламенного розжига отключают. Горение последующего факела поддерживает высокая The air-fuel mixture through the burners 4 and the secondary air through the nozzles 5 of the lower tier are fed into the vertical annular firebox 1 and at the same time the flame ignition devices of the air-fuel mixture (not shown) are turned on. After ignition of each burner 4 of the lower tier and the formation of stable torches, the flame ignition devices are turned off. The subsequent burning of the torch is supported by a high

температура горения предыдущего факела и так далее по кругу кольцевой топки 1. Далее топливовоздушную смесь подают в горелки 4 и, соответственно, вторичный воздух в сопла 5 верхнего яруса (не показаны). Эти горелки зажигаются от кольцевого факела нижнего яруса горелок. Горячие топочные газы, образующиеся при сгорании топливовоздушной смеси, поднимаются вверх по кольцевой топке 1, отдавая тепло внешнему 2 и внутреннему 3 экранам. В результате чего температура топочных газов снижается.the combustion temperature of the previous torch, and so on in a circle around the annular furnace 1. Next, the air-fuel mixture is supplied to the burners 4 and, accordingly, secondary air to the nozzles 5 of the upper tier (not shown). These burners are ignited by the ring torch of the lower tier of the burners. Hot flue gases generated during the combustion of the air-fuel mixture rise up the annular firebox 1, giving off heat to the outer 2 and inner 3 screens. As a result, the temperature of the flue gases decreases.

Вторичный воздух, подаваемый через сопла 6 вторичного воздуха навстречу движению топочных газов, обеспечивает гашение остаточной крутки отходящих газов, и как следствие, равномерное омывание топочными газами ширм 10 и теплообменников 11. Кроме того, это позволяет дожечь несгоревшее топливо и снизить выбросы окисей азота NO_X в атмосферу. Боковые стенки горизонтального участка газохода, установленные под углом 45° друг к другу, и наклонная грань 9 обеспечивают плавные повороты уходящих топочных газов, что позволяет им быстро покинуть кольцевую топку 1.The secondary air supplied through the nozzles 6 of the secondary air towards the movement of the flue gases suppresses the residual twist of the exhaust gases, and as a result, uniform washing by the flue gases of the screens 10 and heat exchangers 11. In addition, it allows to burn unburned fuel and reduce emissions of nitrogen oxides NO _X in atmosphere. The side walls of the horizontal section of the gas duct, installed at an angle of 45 ° to each other, and the inclined face 9 provide smooth turns of the outgoing flue gases, which allows them to quickly leave the annular furnace 1.

Предлагаемая полезная модель позволяет установить на парогенератор с вертикальной кольцевой топкой газоход, расположенный с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки. При этом котельная ячейка получается более компактной, а длина здания электростанции уменьшается в плане. Металлоемкость газохода существенно уменьшается, что удешевляет его строительство. Предлагаемый газоход найдет широкое применение при строительстве новых и реконструкции существующих парогенераторов, а также при сооружении парогенераторов средней и малой мощности.The proposed utility model allows you to install on the steam generator with a vertical annular firebox a gas duct located on one side relative to the transverse plane of the annular firebox. At the same time, the boiler cell is more compact, and the length of the building of the power plant is reduced in plan. The metal consumption of the gas duct is significantly reduced, which reduces the cost of its construction. The proposed gas duct will find wide application in the construction of new and reconstruction of existing steam generators, as well as in the construction of steam generators of medium and low power.

Claims

A steam generator with a vertical ring firebox formed in the form of coaxial equilateral prisms, the side faces of which are formed by the outer and inner tubular screens, several tiers of burners and air nozzles are placed in the lower part of the outer tubular screen, directed tangentially along the torch, and in its upper part the tier of additional air nozzles directed tangentially against the rotation of the torch and flue gases, at the top of the annular furnace there is a gas duct, characterized in that the gas duct is arranged false on one side of a transverse plane of the annular combustor and configured vertical extension of the outer faces of the tubular screen, the horizontal part of the gas flue is formed by a continuation of the two adjacent faces of the outer tubular screen parallel to the longitudinal plane of the duct, and the lower part of the horizontal part of the gas flue formed by the inclined face.