SU1617252A2

SU1617252A2 - Fluidized-bed furnace

Info

Publication number: SU1617252A2
Application number: SU894660701A
Authority: SU
Inventors: Фаина Ефимовна Линецкая; Владимир Савельевич Барболин
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-12-30

Abstract

Изобретение может быть использовано в различных отрасл х промышленности, где примен ютс котлы. Цель изобретени повышение качества очистки и увеличение КПД котла. В котле над кип щем слое расположен сепарационный пучок труб 4, сформированный в виде трехгранной призмы, причем трубы 4 в наклонных гран х призмы снабжены плавниками 7 и установлены с возможностью поворота вокруг своей оси, а трубы 4 верхней грани призмы выполнены с плавниками 9, расположенными вдоль оси топки. Изобретение устран ет переполнение или недополнение призмы частицами, исключает проскок газа через призму, когда она заполнена частично, т.п. исключает повторный унос частиц как из объема внутри призмы, так и из области над верхней гранью призмы, устран ее переполнение. По вл етс возможность регулировать теплообмен с трубами внутри призмы. Выполнение верхней грани призмы из плавниковых труб 4 позвол ет гасить турбулентные пульсации, т.е. снизить унос. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention can be used in various industries where boilers are used. The purpose of the invention is to improve the quality of cleaning and increase the efficiency of the boiler. In the boiler above the fluidized bed there is a separation bundle of tubes 4 formed in the form of a triangular prism, with the tubes 4 in the inclined faces of the prism fitted with fins 7 and mounted rotatably around its axis, and the tubes 4 of the upper face of the prism are made with fins 9 arranged along the axis of the furnace. The invention eliminates overflow or underfilling of the prism with particles, eliminates gas leakage through the prism when it is partially filled, etc. eliminates re-entrainment of particles both from the volume inside the prism and from the region above the upper face of the prism, eliminating its overflow. It is possible to regulate the heat exchange with the tubes inside the prism. Performing the top face of the prism from the fin tubes 4 allows to suppress the turbulent pulsations, i.e. reduce fly ash 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике й может быть использовано в различных отраслях промышленности.The invention relates to a power system and can be used in various industries.

Целью изобретения является повышение качества очистки и увеличение КПД котла.The aim of the invention is to improve the quality of cleaning and increase the efficiency of the boiler.

На чертеже представлен котел, общий вид.The drawing shows a boiler, General view.

Котел кипящего слоя содержит топку 1 с патрубком подачи топлива (не показан) и патрубком 2 вывода золы, газораспределительной решеткой 3, размещенный над кипящим слоем сепарационный пучок труб 4, образующих по крайней мере один сквозной проем 5 для слива в слой уловленных частиц и установленных рядами, а также конвективную трубчатую поверхность 6 нагрева, расположенную над пучком параллельно по крайней мере двум рядам его труб 4. Сепарационный пучок труб 4 сформирован в виде трехгранной призмы, обращенной смежными наклонными гранями к слою, причем трубы 4 в последних снабжены плавниками 7, расположенными относительно плавников 7 соседних труб 4 своих граней с образованием промежуточных зазоров 8 и перекрытием в свету промежутков между этими трубами 4, а сквозной проем 5 для слива уловленных частиц в слой образован промежутками между плавниками 7 крайних нижних труб 4 наклонных граней. Трубы 4, снабженные плавниками 7, установлены с возможностью поворота вокруг своей оси, а трубы 4 верхней грани призмы могут быть выполнены с плавниками 9, расположенными вдоль оси топки.The fluidized bed boiler contains a furnace 1 with a fuel supply pipe (not shown) and an ash outlet pipe 2, a gas distribution grid 3, a separation bundle of pipes 4 located above the fluidized bed, forming at least one through hole 5 for discharge into the layer of captured particles and installed in rows as well as a convective tubular heating surface 6 located above the beam parallel to at least two rows of its pipes 4. The separation tube bundle 4 is formed in the form of a trihedral prism facing adjacent inclined faces to the layer, p What is more, the pipes 4 in the latter are equipped with fins 7 located relative to the fins 7 of the neighboring pipes 4 of their faces with the formation of intermediate gaps 8 and overlapping in the light of the gaps between these pipes 4, and the through opening 5 for draining the trapped particles into the layer is formed by the gaps between the fins 7 of the lowermost pipes 4 inclined faces. Pipes 4 equipped with fins 7 are mounted for rotation around their axis, and pipes 4 of the upper face of the prism can be made with fins 9 located along the axis of the furnace.

Котел кипящего слоя работает следующим образом.The fluidized bed boiler operates as follows.

При горении топлива в надслоевое пространство топки 1 выбрасываются частицы слоя. Крупные частицы ударяются о трубы 4 наклонных граней и отскакивают обратно в слой. Более мелкие частицы, обогнувшие вместе с газом пучок труб 4, посступают в застойную зону между этим пучком труб 4 и конвективной поверхностью 6 нагрева, при этом часть частиц выпадает из потока и осаждается внутри трехгранной призмы, играющей роль отстойной пылеосадительной камеры. Остальная часть частиц вместе с газовым потоком поступает в пространство между трубами конвективной поверхности 6 нагрева, ударяется о трубы 4 этой поверхности и скатывается к центру топки 1, также собираясь внутри трехгранной призмы. Очищенные с мелких частиц газы удаляются из топки 1. Наклонные грани призмы не позволяют частицам просыпаться через них и частицы через сквозной проем 5 ссыпаются в слои. Надежному сползанию мелкозернистого материала к проему 5 способствует наличие зазора 8 между плавниками 7 труб 4, через который подсасываются газы из топки 1 внутрь призмы.When burning fuel in the superlayer space of the furnace 1, particles of the layer are ejected. Large particles hit the pipe 4 inclined faces and bounce back into the layer. Smaller particles that circled the tube bundle 4 together with the gas enter the stagnant zone between this tube bundle 4 and the convective heating surface 6, with some of the particles falling out of the stream and settling inside the trihedral prism, which plays the role of a settling dust collecting chamber. The rest of the particles together with the gas stream enters the space between the pipes of the convective heating surface 6, hits the pipes 4 of this surface and rolls to the center of the furnace 1, also collecting inside the trihedral prism. The gases purified from small particles are removed from the furnace 1. The inclined faces of the prism do not allow the particles to wake up through them and the particles are poured into the layers through the through opening 5. The reliable sliding of the fine-grained material to the opening 5 is facilitated by the presence of a gap 8 between the fins 7 of the pipes 4, through which gases from the furnace 1 are sucked into the prism.

Величина зазора между плавниками Ί боковых граней определяется режимом работы котла, видом топлива, его зольностью, степенью наполнения призмы золой, фрикционным составом золы и интенсивностью теплообмена между частицами и трубами 4. Если призма только частично заполнена золой (небольшая нагрузка котла или малозольное топливо) и зола при этом выходит из призмы недостаточно охлажденной, то необходимо поворотом двух нижних плавниковых труб 4 к вершине призмы уменьшить сечение сквозного проема 5 призмы (снизить выпуск золы), а в верхней части призмы также путем поворота труб 4 на боковых поверхностях полностью перекрыть зазор между плавниками 7, что исключит перетекание газа из топки внутрь призмы и последующий вынос из нее уловленных частиц через верхнюю грань. По мере накопления золы в призме зазоры между плавниками 7 в верхней части боковых граней призмы и в ее вершине увеличивают. Когда призма переполняется золой (высокая нагрузка котла, высокозольное топливо и т.д.), необходимо путем поворота двух нижних плавниковых труб 4 в вершине призмы увеличить размер ее проема 5. При этом возрастает скорость прохождения золы через призму, возрастает интенсивность теплообмена с трубами 4 внутри призмы, а это приводит к усиленному подсосу газа из окружающей среды внутрь призмы, что требует увеличить зазор между плавниками 7, который будет осуществлен поворотом труб 4 вокруг своей оси. Ввиду того,.что течение газа в топке турбулентное, возможно проникновение вихрей в зону над верхней гранью призмы. Наличие плавников 9 на трубах 4 гасит эти вихри у поверхности призмы, исключает повторный захват частиц с верхней грани призмы и позволяет частицам спокойно осаждаться внутрь призмы.The gap between the fins никами of the side faces is determined by the mode of operation of the boiler, the type of fuel, its ash content, the degree of filling of the prism with ash, the friction composition of the ash, and the heat exchange rate between particles and pipes 4. If the prism is only partially filled with ash (small boiler load or low ash fuel) and while the ash leaves the prism insufficiently cooled, it is necessary by turning the two lower fin tubes 4 to the top of the prism to reduce the cross-section of the through opening 5 of the prism (to reduce the ash output), and in the upper part and the prisms also by turning the pipes 4 on the side surfaces completely cover the gap between the fins 7, which will exclude the flow of gas from the furnace into the prism and the subsequent removal of the captured particles from it through the upper face. As ash accumulates in the prism, the gaps between the fins 7 in the upper part of the side faces of the prism and at its apex increase. When the prism is overfilled with ash (high boiler load, high-ash fuel, etc.), it is necessary to increase the size of its opening 5 by turning the two lower fin pipes 4 at the top of the prism. At the same time, the speed of ash passing through the prism increases, the heat exchange with pipes 4 increases inside the prism, and this leads to increased suction of gas from the environment into the prism, which requires an increase in the gap between the fins 7, which will be achieved by turning the pipes 4 around its axis. Due to the fact that the gas flow in the furnace is turbulent, vortices can penetrate into the zone above the upper face of the prism. The presence of fins 9 on the pipes 4 quenches these vortices near the surface of the prism, eliminates re-entrainment of particles from the upper face of the prism and allows the particles to settle quietly inside the prism.

Таким образом, изобретение устраняет переполнение или, наоборот, недополнение призмы частицами, исключает проскок, газа через призму, когда она заполнена частично, т.е. исключает повторный унос частиц как из объема внутри призмы, так и из области над верхней гранью призмы, устраняя ее переполнение. Появляется возможность не только улучшить очистку газа, но и оптимально регулировать теплообмен с трубами 4 внутри призмы. Достижению положительного эффекта лучшей очистки газа способствует и выполнение верхней грани призмы из плавниковых труб 4, что позволяет гасить турбулентные пульсации у этой поверхности, т.е. снижать унос.Thus, the invention eliminates overfilling or, on the contrary, underfilling of the prism with particles, eliminates the leakage of gas through the prism when it is partially filled, i.e. excludes repeated entrainment of particles both from the volume inside the prism and from the region above the upper face of the prism, eliminating its overflow. There is an opportunity not only to improve gas purification, but also to optimally regulate heat transfer with pipes 4 inside the prism. The achievement of the positive effect of better gas purification is also facilitated by the implementation of the upper face of the prism from the fin tubes 4, which makes it possible to suppress turbulent pulsations at this surface, i.e. reduce ablation.

Claims

Claim

1. Fluidized bed boiler according to ed. St.

No. 1384882, characterized in that, in order to improve the quality of cleaning and increase

Efficiency of the boiler, pipes, equipped with fins in inclined faces, are installed with the possibility of rotation around its axis.

2. The boiler according to π. 1, characterized in that the pipes of the upper face of the prism are made with fins located along the axis of the furnace.

Compiled by V. Kurbatova Editor N. Horvat Order 4110 Tehred A. Kravchuk Proofreader L. Patay Circulation 451 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology

113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., D. 4/5

Production and Publishing Plant "Patent", Uzhhorod, st. Gagarina, 101