SU1746129A1 - Котел с циркулирующим кип щим слоем - Google Patents

Abstract

Использование: при создании котлов с циркулирующим кип щим слоем, Сущность изобретени : соединительные трубопроводы 17, 18, 19 с регулирующими органами П. соотве ми кон го учас другим ха, топ что по тельны переп преде обмен высоты ности тельн регули ружи т л  5. 2 . Ьторичный 1д Ч . ,. , u-. Я sow .j fm / 10 Зола У МУМЮУМГ gy Hhtr ir ffviMtatac ЧР 1Воздух соответственно 20,21,22 подключены одними концами к верхней части горизонтального участка перепускного трубопровода 15, а другими - к патрубкам 23 вторичного воздуха , топке 1 и воздушному трубопроводу 16, что позвол ет путем совершенно незначительных от общего расхода воздуха на котел перепусков воздуха внутри котла в больших пределах регулировать теплосьем и в теплообменнике-охладителе за счет изменени  высоты сло  и тем самым величины поверхности теплосьема, им омываемой. Соедини- тельные трубопроводы 17, 18, 19 с регулирующими органами располагают снаружи топки 1 и теплообменника - охладител  5. 2 ил. Пита- темна  XJ Jb. Soda (Риг. 2

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано при создании котлов с циркулирующим кип щим слоем (ЦКС).

В насто щее врем  известны три схемы котлов с ЦКС, представленные схемами фирм Пурги, Пирфлоу и институтом Бат- теле. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  котел с ЦКС фирмы Лурги. Он включает бункера угл  и известн ка, топку с ЦКС с патрубками вторичного воздуха, поворотные камеры, соедин ющие топку с циклоном и циклон с конвективной частью, теплообменник-охладитель с кип щим слоем (КС), соединенный с перепускным и воздушным трубопроводами с топкой, причем перепускной трубопровод выполнен с подь- емным, горизонтальным и опускным участками и подключен к теплообменнику в зоне КС. Котел снабжен лини ми загрузки угл  и известн ка, линией возврата золы.

Недостатком известного котла  вл етс  то, что перепускной трубопровод, соедин ющий теплообменник-охладитель с топкой, удерживает уровень КС в теплообменнике посто нным, ограничива  возможность регулировани  теплосъема.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности путем расширени  пределов регулировани  тепловых потоков.

Дл  достижени  цели перепускной трубопровод дополнительно содержит соединительные трубопроводы с регулирующими органами, подключенные одними концами к верхней части горизонтального участка перепускного трубопровода, а другими к патрубкам подвода вторичного воздуха, топке и воздушному трубопроводу,

На фиг.1 изображена схема котла; на фиг.2 - фрагмент котла в области перепускного и воздушного трубопроводов, соедин ющих теплообменник с топкой.

Котел (фиг,1) содержит топку 1 с ЦКС, поворотную камеру 2, циклон 3, конвективный газоход 4, теплообменник-охладитель 5, электрофильтр 6, бункера загрузки угл  7 и известн ка 8, снабжен паро- и водопроводами , линией 9 возврата золы, золоспуском

10,Под циклон 3 установлен гидрозагвор

11,соединенный перепускным трубопроводом 12 стопкой 1 и с другой стороны через запорный орган 13 и опускной сто к 14 с теплообменником-охладителем 5. Теплообменник 5 перепускным 15 и воздушным 16 трубопроводами соедин етс  с топкой 1. Надслоевое пространство - верхн   часть горизонтального участка перепускного трубопровода 15 (фиг.2) соединена дополнительными соединительными трубопроводами 17, 18 и 19 с установленными

на них регулирующими органами 20, 21 и 22 с воздухоперепускным трубопроводом 16, с патрубками 23 вторичного воздуха, а также с объемом топки 1 непосредственно через

ее стенку Перепускной трубопровод 15 состоит (см. фиг,2) из трех участков подъемного 23, горизонтального 24 и опускного 25, снабженных соответственно беспровальными газораспределительными решетками 26,

0 27 и 28 с отдельными подводами воздуха.

Котел с ЦКС работает следующим образом .

Твердое топливо (например, уголь) и известн к из бункеров 7 и 8 подают в топку 1

5с ЦКС, где осуществл етс  сжигание топлива с одновременным св зыванием оксидов серы известн ком. Из-за значительных скоростей дуть  в топке 1 по всей ее высоте образуетс  разреженный (с малой концент0 рацией) слой. Выносимые с газами частицы топлива и золы попадают в поворотную камеру 2 и далее в циклон 3. Часть тепла, выделившегос  в процессе горени , отводитс  расположенными в топке экранами. В

5 циклоне 3 происходит грубое отделение недогоревших частиц топлива и золы от газа. Из циклона частицы поступают с гидрозатвор 11 и в дальнейшем через перепускной трубопровод 12 при плотно закрытом запор0 ном органе 13 возвращаютс  обратно в топку I. Когда требуетс  максимум выработки пара, запорный орган 13 полностью открыт и гор чие частицы по сто ку 14 поступают в теплообменник-охладитель 5 с КС, где отда5 ют теплоту расположенным в нем парогене- рирующим поверхност м. Остывшие частицы через перепускной трубопровод 15 возвращаютс  в топку 1 Нагретый в результате контакта с частицами в теплообменни0 ке 5 воздух сбрасываетс  в топку через воздушный трубопровод 16. Вторичный воздух подаетс  через патрубки 23. Экономайзер и пароперегреватель расположены в конвективном газоходе 4. Окончательна 

5 очистка дымовых газов происходит в электрофильтре 6. Уловленные в конвективном газоходе 4 и электрофильтре 6 недогревшие частицы возвращаютс  по линии 9 возврата уносу в топку, Золоспуск 10 обеспечивает

0 удаление золы из котла.

Так происходит работа котла с ЦКС по схеме фирмы Лурги или так работает котел , когда регулирующие органы 20, 21 и 22 на соединительных трубопроводах 17, 18 и

5 19 полностью перекрыты и исключают переток газов по вышеназванным соединительным трубопроводам.

сКогда регулирующие органы 20 и 21 полностью перекрывают перетоки газов по со- е инительным трубопроводам 17 и 18, а

регулирующий орган 22 обеспечивает полное открывание запорной арматуры на трубопроводе 19, через запорный орган 13 по спускному сто ку 14 зернистый материал поступает в теплообменник-охладитель 5, из него через перепускной трубопровод 15 в топку 1 с ЦКС. Через беспровальные газораспределительные решетки 26, 27 и 28 подаетс  псевдоожижающий агент-воздух со скорост ми, обеспечивающими на участках 23, 24 и 25 перепускного трубопровода 15 псевдоожижение в режиме обычного КС, что исключает спекание зернистого материала .- смеси частиц золы и недогоревшего топлива.

Известно, что зависимость избыточного (по сравнению с атмосферным) давлени  Рт в топке с ЦКС от рассто ни  h от уровн  газораспределительной решетки близка к экспоненциальной, т.е. носит затухающий характер. Зависимость давлени  в теплообменнике 5 и на участках перепускного трубопровода 15 Р23, Р24 и Р25, где псевдоожижение осуществл етс  в режиме кип щего сло , имеет линейный характер. При полном открывании запорной арматуры на соединительном трубопроводе 19 давление в верхней части - надслоевом пространстве перепускного трубопровода 15 падает до величины давлени  РТс в точке С топки. Давление в надслоевом пространстве теплообменника 5 также равно давлению в точке С. Таким образом, можно записать соотношени 

-0 Јх)Рн ghx - (Т Ј2з)рм gh23

(1)

Рт-Ртс Р15 (1 -е25)/3мдг.25, (2)

где Рт, РТС и Pis - давлени  на уровне газораспределительной решетки в топке, в точке С топки и верхней части перепускного трубопровода 15;

рм - плотность материала частиц зернистой среды;

.Јх , Ј23 и Ј25 - величины порозность КС соответственно в охладителе и участках 23 и 25;

hx, Ьаз и h25 - соответствующие высоты слоев;

g - 9,81 м/с2 - ускорение свободного падени .

При ех 5 Ј23 Ј25, т.е. при одинаковом режиме псевдоожижени  КС в охладителе 5 и на участках 23 и 25 перепускного трубопровода 15 соотношени  (1) и (2) можно переписать в следующем виде:

hx

Р15

(1 - ё)рм g

- h23;

П25

Рт PlS

(1 - Ј)/Эм g

Таким образом, уровень КС hx в охладителе и П25 на опускном участке 25 определ етс  величиной давлени  Pis в верхней

части перепускного трубопровода 15. Величину Pis давлени  можно регулировать с помощью регулирующего органа 22 путем регулировани  степени открывани  запорной арматуры.

Аналогично можно регулировать высоту hx КС в охладителе при закрытом регулирующем органе 22 путем переключени  на соединительный трубопровод 17 и 18 с установленным на нем регулирующим органом 20 или 21.

Изменение высоты hx КС позвол ет регулировать степень смывани  поверхностей 29 теплосъема в теплообменнике 5, т.е. регулировать теплосьем.

Работоспособность устройства с перепускным трубопроводом между топкой и теплообменником-охладителем, где верхн   часть перепускного трубопровода соединена с помощью соединительного

трубопровода с регулирующим органом на нем с верхом топки, проверена на пилотной установке модели котла с размерами в плане топки 273 х 50 и теплообменника 273 х 50 мм. Достигнута возможность регулировани  высоты сло  в теплообменнике на 300 мм.

В проекте системы перепусков зернистого материала на опытном водогрейном котле с ЦКС теплопроизводительностью 10МВт заложены два перепускных трубопровода сечением 270 х 100 мм, верхние части этих трубопроводов двум  соединительными трубопроводами с регулирующими органами на них соединены с объемом топки на уровне патрубков вторичного

дуть . Изменение высоты сло  в теплообменнике-охладителе составл ет 250 мм.

Использование изобретени  по сравнению с известными решени ми, позвол ет значительно расшири.ь возможности регулировани  теплосъема в теплообменнике- охладителе,расширить возможности регулировани  температуры воздуха, подаваемого из охладител  в топку, более гибко регулировать и перераспредел ть потоки

материала, возвращаемого из топки в циклон , при одновременно значительно расшир ющихс  возможност х регулировани  температуры. Схема становитс  более гибкой и расшир ет возможности повышени 

эффективности ведени  топочного процесса в режиме, близком к оптимальному, на различных видах топлива.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Котел с циркулирующим кип щим слоем , содержащий топку с патрубками подвода вторичного воздуха и теплообменник-охладитель кип щего сло , соединенный перепускным и воздушным трубопроводами с топкой, причем перепускной трубопровод выполнен с подъемным,

   горизонтальным и опускным участками и подключен к теплообменнику в зоне сло , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем расширени  пределов регулировани  тепловых потоков , он дополнительно содержит соединительные трубопроводы с регулирующими органами, подключенные одними , концами к верхней части горизонтального

   участка перепускного трубопровода, а другими к патрубкам подвода вторичного воздуха Гтопке и воздушному трубопроводу.

   Уголь ИэВестн к -8

   Зола

   {top

   Яутотем но  бода

   Фиг,1