Способ работы котла в режиме твердого шлакоудаления
Владельцы патента RU 2415337:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в паровых котлах, сжигающих твердое топливо в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое при удалении шлака в твердом виде. Технический результат изобретения - повышение надежности и экономичности путем облегчения вывода шлака при наличии холодной воронки и утилизации теплоты шлака при выработке пара в случае сжигания твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое и удалении шлака в твердом виде. Указанный технический результат достигается тем, что в способе работы котла в режиме твердого шлакоудаления, включающем сжигание твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое, вывод шлака из зоны горения в зону приема шлака, удаление продуктов сгорания и нагревание ими воздуха первичного дутья, шлак, контактируя с установленным в зоне приема шлака змеевиком, нагревает атмосферный воздух, движущийся по змеевику и направляемый в зону горения в качестве вторичного дутья. 1 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в паровых котлах, сжигающих твердое топливо в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое при удалении шлака в твердом виде.
Известен способ организации топочного процесса, включающий сжигание твердого топлива, вывод твердого шлака из зоны горения в зону приема твердого шлака и удаления из зоны горения продуктов сгорания (Резников М.И., Липов Ю.М. Котельные установки электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с.108, рис.8.13).
Недостатком данного способа является ухудшение шлакоудаления вследствие спекания частиц шлака на низких тепловых нагрузках (менее 70%). Другим недостатком являются высокие потери с физической теплотой шлака, выводимого с высокой температурой, что снижает кпд топочного процесса в условиях генерации пара и повышает расход сжигаемого топлива.
Таким образом, отсутствие утилизации теплоты выводимого шлака снижает экономичность топочного процесса, проводимого по данному способу.
Технический результат предлагаемого способа - повышение надежности и экономичности путем облегчения вывода шлака увеличением эффекта холодной воронки и утилизации теплоты шлака при выработке пара в случае сжигания твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое и удалении шлака в твердом виде.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе работы котла в режиме твердого шлакоудаления, включающем сжигание твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое, вывод шлака из зоны горения в зону приема шлака, удаление продуктов сгорания и нагревание ими воздуха первичного дутья, в зоне приема твердого шлака устанавливают змеевик, в котором нагревают атмосферный воздух, направляемый в зону горения в качестве вторичного дутья.
Наличие в нижней части топочного объема котла холодной воронки, образованной путем сближения экранов либо стенок топки с большим уклоном, позволяет снизить температуру в нижней части топки. Падающие расплавленные шлаковые частицы, попадая в эту зону, быстро отвердевают снаружи и скатываются в зону приема шлака.
Частицы шлака имеют температуру до 1000°C, контактируя с установленным в зоне приема шлака змеевиком, нагревают атмосферный воздух, движущийся по змеевику, до 200-260°С. Далее нагретый воздух подают в качестве вторичного дутья в зону горения котла.
Температура в зоне горения при сжигании твердого топлива в высокотемпературном слое достигает 1600-1800°С. В месте подачи вторичного дутья температура слоя максимальна.
При контакте со змеевиком температура шлака значительно снижается, увеличивая эффект холодной воронки, следовательно, сводится к минимуму возможность спекания и налипания частиц шлака на элементы котла, что повышает надежность работы котла по заявленному способу.
Высокая температура уходящих газов, образованных при сгорании твердого топлива, после пароперегревателей достигает 750°С и используется для подогрева воздуха первичного дутья, которое подается под колосниковую решетку с температурой до 260-300°С. При наличии экономайзера температура уходящих газов после него достигает 350-400°С, в этом случае воздухоподогреватель обеспечит нагрев воздуха до 180-260°С.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.
Топливо 1, зона горения 2, поток шлака 3, зона приема шлака 4, змеевик 5, сопла вторичного дутья 6, поток продуктов сгорания 7, колосниковая решетка 8.
Способ осуществляется следующим образом.
При сгорании топлива 1 в зоне горения 2 образуется шлак 3. Из зоны горения поток шлака поступает в зону приема шлака 4. В зоне приема шлака по змеевику 5 движется воздух вторичного дутья, отбирая тепло у шлака. Далее нагретый воздух подают в топку через сопла вторичного дутья 6. Поток продуктов сгорания 7 нагревает воздух первичного дутья, подаваемый под колосниковую решетку 8.
Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным позволяет повысить надежность и экономичность за счет установки в зоне приема шлака змеевика, увеличивая эффект холодной воронки, что улучшает условия отвердевания частиц шлака и отвода шлака из зоны горения, а также в заявленном способе утилизируют тепло шлака при сжигании твердого топлива в высокотемпературном циркулирующем кипящем слое и удалении шлака в твердом виде.
Способ работы котла в режиме твердого шлакоудаления путем сжигания твердого топлива, вывода твердого шлака из зоны горения в зону приема шлака, удаления продуктов сгорания и нагревания ими воздуха, направляемого в зону горения в качестве окислителя, отличающийся тем, что шлак, контактируя с установленным в зоне приема шлака змеевиком, нагревает атмосферный воздух, движущийся по змеевику и направляемый в зону горения в качестве вторичного дутья.
