Водогрейный котел


 

F23B80 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2492388:

Поликарпова Марина Геннадьевна (RU)

Изобретение относится к теплоснабжению и может быть использовано в конструкциях водогрейных котлов малой мощности. Водогрейный котел содержит топочную камеру, конвективный и отводной газоходы с элементами управления, при этом котел снабжен дополнительным внешним обводным газоходом с контрольно-регулирующими органами, соединяющим топочную камеру котла с основным газоходом за выходным окном котла. Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является повышение стабильности тяги на котле независимо от тепловой нагрузки и работы котла в целом на естественной тяге. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области промышленной и коммунальной теплоэнергетики, а именно к теплоснабжению, и может быть использовано в конструкциях водогрейных котлов малой мощности.

Известен водогрейный котел, содержащий топочную камеру с системой принудительной подачи воздуха в топку, а также зоны радиационного и конвективного теплообмена. Водогрейный котел предназначен для выработки тепловой энергии для систем теплоснабжения зданий и сооружений, при сжигании каменного угля и работает с принудительной циркуляцией воды при рабочем давлении до 0,6 МПа и температурой нагрева воды до 95°C. Радиационная поверхность топочной камеры и ступень конвективных поверхностей обеспечивают передачу тепла сгорающего топлива воде принудительно циркулирующей по трубам, образующим эти поверхности. Котел имеет малое аэродинамическое сопротивление газо-воздушного тракта и способен работать на естественной тяге дымовой трубы без использования тягодутьевых агрегатов на газовом тракте за котлом. Наружная обмуровка котла предотвращает утечку тепла.

См. справочник по котельным установкам малой производительности под редакцией К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989 год., стр.266-267.

К недостаткам известной конструкции котлов можно отнести низкий КПД в связи со слабо развитой конвективной поверхностью нагрева и высокой температурой уходящих газов.

Известны более совершенные водогрейные котлы КВр-0,15КБ - КВр-0,7К, КВм-0,7КБ - КВм-1,28КБ, выпускаемые ООО «Котельный завод РосЭнергоПром» - прототип (см. каталог «Котлы и котельно-вспомогательное оборудование ООО «Котельный завод РосЭнергоПром», Барнаул, 2009 год), содержащие топку с ручной либо механизированной топкой, предназначенной для сжигания каменных и бурых углей, топочную камеру с системой принудительной подачи воздуха в топку, системы шлакоудаления и золоулавливания. Тепловой воздушно-газовый поток из зоны радиационного теплообмена последовательно переходит к пучкам труб конвективного теплообмена. Известные котлы имеют возможность модернизации под другие, в том числе нетрадиционные, виды топлива.

К недостаткам водогрейного котла-прототипа - можно отнести то, что котел имеет достаточно сложную развитую конвективную поверхность нагрева, что приводит к недопустимо низкому снижению температуры при работе котла на естественной тяге и, как следствие, снижению тяги. Такое положение связано с работой котла на пониженных нагрузках в переходные периоды отопительного сезона с температурами окружающего воздуха не ниже -10°C и при растопке котла. При этом при снижении тяги происходит выпадение конденсата на конвективных поверхностях нагрева.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является устранение недостатков прототипа, в частности повышение стабильности тяги на котле независимо от тепловой нагрузки и работы котла в целом на естественной тяге.

Технический результат достигается в водогрейном котле, содержащем топочную камеру, конвективный и отводной газоходы с элементами управления, причем котел снабжен дополнительным внешним обводным газоходом с контрольно регулирующими органами, соединяющим топочную камеру котла с основным газоходом за выходным окном котла.

Газоход выполнен по площади сечения равной 1/3-1/2 площади основного выходного газового окна выполненного на задней стенке котла.

Начало обводного газохода выполнено перед конвективным газоходом в потолочной или в боковой частях котла.

Новизной предложенного технического решения является наличие внешнего обводного газохода с контрольно-регулирующими органами, соединяющими топочную камеру котла с основным газоходом за выходным окном котла.

Так, наличие дополнительного газохода позволяет при растопке и при работе котла на малой мощности обеспечить температуру уходящих газов в пределах от 200°C до 280°C, достаточную для работы котла на естественной тяге.

Признаки предложенного технического решения обладают новизной, являются неочевидными, промышленно выполнимыми и имеют изобретательский уровень. При сочетании известных и новых признаков создается неожиданный дополнительный положительный эффект стабильной работы в различные периоды работы котла с различными нагрузками.

Предложенные признаки направлены на достижение поставленной изобретением задачи повышения стабильности тяги на котле независимо от тепловой нагрузки.

На фиг.1 схематично представлен предлагаемый водогрейный котел.

Предлагаемый в качестве изобретения водогрейный котел состоит из топочной камеры 1, конвективного газохода 2, окна 3, связанного с отводным газоходом 4, обводного дополнительного внешнего газохода 5, соединяющего топочную камеру 1 и отводной газоход 4 котла. В обводном дополнительном газоходе 5 смонтированы два контрольно регулирующих органа: поворотный регулировочный шибер 6, поворачивающийся между положениями «закрыто» - «открыто» и контрольно-отсечной шибер 7 производящий либо полное открытие - запуск в работу обводного дополнительного внешнего газохода 5, либо полное закрытие - отключение обводного дополнительного внешнего газохода 5. За поворотным регулирующим шибером 6 по ходу газов установлен контрольно-измерительный прибор 8 для контроля температуры газов и автоматического или ручного управления поворотным регулировочным шибером 6. Воздух подается в котел вентилятором 9 при помощи воздухораспределительного короба 10. Для управления котлом комплексно на отводном газоходе 4 за котлом после точки врезки дополнительного внешнего обводного газохода 5 смонтирован поворотный регулирующий шибер 11 общей тяги.

Предлагаемый водогрейный котел работает следующим образом.

В топочную камеру котла 1 через загрузочное окно подается топливо. Через воздухораспределительный короб 10 посредством вентилятора 9 подается воздух на горение топлива. Образовавшиеся в топочной камере 1 газы выходят по основному ходу через конвективный газоход 2. Для обеспечения естественной тяги, достаточной для работы котла нагретые в топочной камере газы в начальный период работы при растопке котла направляются по обводному дополнительному внешнему газоходу 5. Для этого контрольно-отсечной шибер 7 переводится в положение «открыто». Поворотный регулирующий шибер 6 устанавливается в положение «открыто». По ходу растопки котла при прогреве топочной камеры, газоходов, дымовой трубы, при достижении нагретыми газами, идущими по обводному дополнительному внешнему газоходу 5, температуры в пределах 200°C-350° автоматически производится уменьшение проходного сечения дополнительного обводного газохода 5 путем постепенного закрытия регулирующего шибера 6 с переводом в конечное положение «закрыто». По мере закрытия шибера 6 будет восстанавливаться рабочий ход газов через конвективный газоход 2 с постепенным прогревом его поверхности с сохранением стабильной естественной тяги. Для управления котлом комплексно на отводном газоходе 4 за котлом после точки врезки дополнительного обводного внешнего газохода 5 установлен поворотный регулирующий шибер 11 общей тяги, управляемый в зависимости от показаний прибора 12, измеряющего разряжение связанного с топочной камерой 1 котла (20-40 Па).

При дальнейшей работе котла при установлении устойчивой естественной тяги при помощи контрольно-регулирующих органов обводной внешний дополнительный газоход 5 перекрывается и нагретые дымовые газы проходят по конвективному газоходу 2 котла, обеспечивая наиболее эффективное использования его конвективных поверхностей нагрева.

В настоящее время на предлагаемый водогрейный котел разработаны рабочие чертежи, отработана технология изготовления и изготовлено несколько опытных образцов, которые для проверки надежности и эффективности работы переданы на ряд предприятий для испытания и эксплуатации. После получения информации о работе опытных образцов котлов будет принято решение об организации их производства.

1. Водогрейный котел, содержащий топочную камеру, конвективный и отводной газоходы с элементами управления, отличающийся тем, что котел снабжен дополнительным внешним обводным газоходом с контрольно-регулирующими органами, связывающим топочную камеру котла с основным газоходом за выходным окном котла.

2. Котел по п.1, отличающийся тем, что газоход по площади сечения выполнен равным 1/3-1/2 площади основного выходного газового окна, выполненного на задней стенке котла.

3. Котел по п.1, отличающийся тем, что начало обводного газохода выполнено перед конвективным газоходом в потолочной или в боковой частях котла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для сжигания топлива, предпочтительно твердого, и может быть использовано при сжигании топлива в котлах.

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к топочной технике и предназначено для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке, наиболее эффективно может быть использовано для сжигания твердых отходов, в том числе и брикетированных бытовых отходов.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах утилизации отходов деревообрабатывающих производств при одновременной выработке тепловой энергии и сокращении потребления газа и жидкого топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания твердотопливных отопительных приборов длительного горения с расширенными функциональными возможностями.

Изобретение относится к энергетике, а именно - к области производства тепловой энергии за счет разложения твердого топлива, имеющего в своем составе углеродные и азотистые соединения.

Изобретение может быть использовано при подготовке и сжигании угля на электростанциях. Способ заключается в измельчении угля природной влажности, его активации путем сушки и последующем сжигании в факеле. Активацию угля проводят путем его сушки до влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор. Активация угля перед сжиганием позволит увеличить температуру ядра факела горения на 100-150°С и уменьшить в составе золы присутствие доли несгоревшего топлива на 10-30%. Скорость сгорания увеличивается в 3-4 раза. Технический результат заключается в улучшении интенсивности и характеристик процесса горения угольного топлива, увеличении объема сгораемого угля за счет использования угля определенного влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор. 3 ил.

Изобретение может быть использовано в области энергетики, газовой, угольной и химической отраслях промышленности. Способ сжигания твердого топлива включает подачу его в шлаковый расплав топки, барботирование расплава кислородсодержащим газом или газообразным кислородом, сжигание и вывод продуктов сгорания из топки. Подачу топлива осуществляют со стороны верхнего ряда фурм топки, а сжигание ведут при полном покрытии поверхности расплава шубой слоем от 0,3-0,7 м в зависимости от вида топлива, при этом в ванне расплава создают регулируемое вращательное движение расплава в вертикальной плоскости упругими встречными струями кислородсодержащего газа, подаваемого в расплав на разных уровнях с раздельным для струй регулируемым давлением в пределах 0,8-3 ати. Изобретение позволяет повысить выход оксида углерода при газификации. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу получения тепловой и электрической энергии из возобновляемых источников. Способ включает сбор растительного сырья, его измельчение и термофильное сбраживание в метантенках с подачей полученного биогаза в газгольдеры с последующим использованием биогаза для получения тепловой и электрической энергии, загрузку сырья производят в метантенки последовательно с интервалом, равным времени сбраживания и разгрузки метантенка, пульпу после сбраживания направляют на двухстадийное механическое обезвоживание до относительной влажности 40-50% с последующей сушкой полученного концентрата до абсолютной влажности 50-60%, полученный концентрат направляют в качестве топлива на сжигание в топке котельной установки с выработкой пара энергетических параметров для производства электроэнергии, а отходящие газы из котельной установки делят на два потока, один из которых направляют на сушку концентрата, а другой поток - на подогрев растительного сырья в метантенках до температуры термофильного сбраживания. Изобретение направлено на наиболее полное извлечение тепловой и электрической энергии из возобновляемых источников, преимущественно растительного сырья, характеризующееся безотходным производством. 4 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано для утилизации горючих отходов, биомассы или иных веществ, содержащих углерод и водород, с целью получения горючих газов. Способ включает подачу в реактор топлива воздуха, их смешивание, сгорание смеси и/или газификации содержащейся в ней твердой основы. В угловые пристенные зоны корпуса реактора на стыке торцов камеры и ее криволинейной боковой стенки дополнительно вводят не менее трех тангенциальных струй воздуха и/или водяного пара массовым расходом от 3 до 7% от объема используемого воздуха, а в среднее сечение вихря со стороны боковой стенки вихревой камеры вводят не менее двух тангенциальных струй воздуха или водяного пара массовым расходом от 10 до 30% от объема используемого воздуха в месте поворота вихря на 180 и 270-310 градусов от начала его формирования. Технический результат заключается в устранении заноса угловых, спиралевидных областей у швов стыковки торцов вихревой камеры и ее криволинейной боковой стенки, а также заноса или шлакования боковой стенки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике. При использовании в топках котлоагрегатов водоугольного топлива (ВУТ) проблемой является падение температуры в модуле подготовки топливной смеси при подаче ВУТ, что отрицательно влияет на процесс газификации топлива, в результате чего образуется недостаточное количество газовой составляющей для надежного пуска котла из холодного состояния и поддержания стабильного горения на низких нагрузках. Для решения этой проблемы при розжиге котла или поддержании горения на низких нагрузках подачу водоугольного топлива производят в разные места модуля подготовки топливной смеси, а именно в зону возле факела, образуемого высокотемпературным источником тепла, и в зону соединения указанного модуля с топкой, при этом в зону возле факела подают от 10 до 50% пропускного объема топливной линии, а в зону соединения модуля с топкой - от 0 до 100% пропускного объема топливной линии. Благодаря подаче ВУТ в малом объеме в область факела плазмотрона обеспечивается надежная газификация подаваемого топлива, все подаваемое топливо переходит в газовое состояние и начинает легко воспламеняться. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для сжигания растительных отходов, в частности льняной мякины. Топка для сжигания льняной мякины содержит накопительный бункер с дозирующим шнеком, топочную камеру с колосниковой решеткой и механизм золоудаления. Колосниковая решетка состоит из двух частей - верхней, выполненной в виде решетчатого желоба, охватывающего снизу дозирующий шнек, и второй нижней части, выполненной в виде трехгранной призмы. Боковые грани призмы представляют собой горизонтально расположенные решетчатые ступеньки. Изобретение позволяет осуществить полное и интенсивное сжигание льняной мякины. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической, металлургической и энергетической областях. Слоевой газификатор непрерывного действия представляет собой аппарат шахтного типа на обратном дутье и состоит из топки с охлаждаемой колосниковой решеткой (1), питателя (2) непрерывной подачи топлива в топку и узла (3) отгрузки кокса и золы, который расположен в нижней части. Питатель (2) непрерывной подачи топлива в топку и узел (3) отгрузки кокса и золы выполнены в виде шнекового транспортера с герметизацией соответственно узла подачи и узла отгрузки. Колосниковая решетка (1) выполнена из труб, по которым протекает холодная жидкость, и установлена наклонно под углом естественного осыпания твердого топлива, с изгибом в нижней части в обратную сторону. В топке со стороны подачи через узел (5) воздуха установлена защитная сетка (4). В боковой части слоевой газификатор оснащен узлом для удаления газов (6). Слоевой газификатор установлен на оси (8) с возможностью отклонения от вертикальной оси в две стороны в пределах изменения угла наклона колосниковой решетки (1), с помощью поворотного механизма. Изобретение позволяет упростить конструкцию газификатора и повысить эффективность процесса газификации твёрдого топлива. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Котел // 2515568
Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных котлах. Предложен котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования, в стенах которой выполнены отверстия для ввода газов рециркуляции, опоясывающую с зазором стены камеры рубашку, потолочное окно загрузки топлива, подовое перекрытие, имеющее решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, с размещенными над ней соплами для ввода первичного воздуха, вертикальным цилиндрическим патрубком с отверстиями для вывода влаги и летучих веществ, ось симметрии которого совмещена с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, опоясывающую с зазором для прохода воды рубашку, потолочное перекрытие, имеющее окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовое перекрытие, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода. Отверстия в стенах и вертикальном патрубке камеры газогенерирования размещены в горизонтальных рядах равномерно по периметру и высоте, вертикальный патрубок в центре камеры газогенерирования имеет потолочное газоплотное перекрытие и подовое перекрытие с окном, подключенным к решетке, причем расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка нижних рядов и расстояние между решеткой и осями отверстий стен и патрубка верхних рядов является заданной величиной. Такое выполнение позволит уменьшить недожог вводимых древесных отходов и количество выбросов вредных веществ в атмосферу. 3 ил.

Изобретение относится к энергетике. Горелочное устройство содержит корпус с камерой газогенерации, соплом, воздуховодами и парогенератором водяного пара, состоящим из бачка-испарителя, паропровода, соединенного с паровой форсункой и непосредственно соединенного с бачком-испарителем, нижняя поверхность которого служит верхней поверхностью камеры газогенерации. Технический результат - значительное сокращение времени запуска устройства и повышение надежности его работы за счет упрощения конструкции при сохранении параметров факела. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для сжигания древесных отходов переработки древесной биомассы и может найти применение в теплоэнергетике. Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой содержит разделенную арочным сводом камеру сгорания, снабженную устройствами подачи топлива, устройства позонного ввода первичного воздуха под колосниковую решетку и вторичного воздуха в надслоевой объем через сопла, расположенные на боковых стенах в одной вертикальной плоскости, и камеру дожигания и охлаждения, соединенную с камерной сгорания выходным окном, расположенным над конечным участком первой зоны колосниковой решетки. Сопла подачи вторичного воздуха, расположенные на противоположной стене от коробов ввода первичного воздуха, наклонены вниз под углом φ, а сопла вторичного воздуха другой стены наклонены вверх под углом φ, выходное окно оборудовано буртиком, направленным вниз топки, под которым горизонтально встречно-смещенно установлены два дополнительных сопла для ввода вторичного воздуха. Изобретение позволяет повысить качество сжигания древесного топлива, снизить вредный выброс в атмосферу. 3 ил.
Наверх