Паровой котел

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()956914 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.81 (21) 3306951/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К

F 23 С 5/24

;Гююудюрстюеииый кюмитет

СССР (53) УДК 621.18 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 17.09.82

Ilo делам изююретеиий и юткрмтий (72) Авторы изобретения

В. В. Померанцев, В. М. Соболев, Д. Б. АхмеКбй, Г . В. Хренов;

Л. М. Христич и В. А. Свиридов

1

Ленинградский ордена, Ленина политехнический институт" им. М. И. Калинина и Производственное )бъединеййе:: . .

«Красный котельщик» (71) Заявители (54) ПАРОВОЙ КОТЕЛ

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для генерации пара при сжигании немолотого топлива.

Известна конструкция парового котла, содержа цего топку с окном для выхода топочных газов, расположенным в нижней ее части (1) .

Недостатком данного котла является низкая экономичность работы при сжигании непылевидного топлива.

Известна также конструкция парового котла, содержащего топку, снабженную в верхней части горелками, а в нижней окном для выхода топочных газов с размещенными в нем лопатками, наклоненными к заднему скату пода топки, и подключенный к окну конвективный газоход (2).

Недостатком указанного котла является низкий КПД сжигания немолотого топлива и высокие затраты на подготовку топлива к сжиганию, связанные с необходимостью его предварительного измельчения. 20

Цель изобретения — повышение КПД сжигания и снижение затрат на подготовку топлива.

Указанная цель достигается тем, что лобовые кромки лопаток расположены в плоскости, перпендикулярной заднему скату пода топки, а между скатами пода топки и в газоходе за лопатками установлены группы сопел для подачи вторичного воздуха, причем оси сопел первой группы направлены вверх и вдоль переднего ската пода топки, а второй группы — вдоль пода газохода в сторону окна для выхода топочных газов.

На фиг. 1 представлен предлагаемый котел, продольный разрез; на фиг. 2 — окно для выхода топочных газов, вид со стороны топки.

Паровой котел содержит топку 1, снабженную в верхней части горелками 2, а в нижней — окном 3 для выхода топочных газов с размещенными в нем лопатками 4, наклоненными к заднему скату 5 пода топки

1, и подключенный к окну 3 конвективный газоход 6. Лобовые кромки 7 лопаток 4 расположены в плоскости, перпендикулярной заднему скату 5 пода топки 1, а между скатами пода топки 1 и в газоходе 6 за лопатками 4 установлены группы сопел для подачи вторичного воздуха, причем оси сопел первой группы 8 направлены вверх и вдоль переднего ската 10 пода топки 1, 956914

Форл4ула изобретения

50

55 а второй группы 9 — вдоль пода 1! газохода 6 в сторону окна 3 для выхода топочных газов.

Паровой котел работает следующим образом.

Немолотое топливо в смеси с воздухом подается в топку 1 через горелки 2, где воспламеняясь, горит в факеле, который направляется к окну 3 для выхода топочных газов. Через сопла 8 в топку 1 подается вторичный воздух, который вдоль переднего ската 0 поднимается к горелкам 2, взаимодействуя с выходящей из них струей топливо-воздушной смеси. При выходе из горелок крупные частицы топлива, скорость витания которых велика, опускаются через поток горячих топочных газов к воздушных соплам 8, подсушиваясь и термодробясь. Там, попадая в струю вторичного воздуха, воспламеняются и горят, образуя восходящую к горелкам 2 ветвь факела.

Мелкие и средние частицы топлива горят в вертикально нисходящей к окну 3 ветви факела. Частицы топлива, не успевшие выгореть в этой ветви факела, в потоке топочных газов поступают в окно 3, п ред которым этот поток топочных газов разворачивается вдоль заднего ската 5 пода тонии 1 на угол, изменяющийся по высоте окна 3 от 180 до 180 —,А, приобретая большую неравномерность скоростей в этом сечении (самые большие скорости поток имеет у пода ткани топки 1). Причем с увеличением угла к, — угла наклона заднего скаты 5 пода топки 1 к горизонту, эта неравномерность скоростей потока по высоте окна 3 увеличивается, а последовательно возрастает и неравномерность концентрации несгоревших частиц топлива в потоке топочных газов по высоте окна 3 в этом сечении. Самую высокую концентрацию частиц поток будет иметь у пода топки 1.

Часть частиц при развороте потока на угол

180 в под действием сил инерции и гравитации начнет сепарироваться на под топки 1. Развернувшись вдоль заднего ската 5 пода топки 1, поток топочных газов поступает на лобовые кромки 7 лопаток 4, установленных под острым углом А к заднему скату 5 пода топки 1, повторно при этом разворачиваясь.

Этот угол разворота обеспечивается углом А установки лопаток 4 относительно заднего ската 5 пода топки 1 и углом наклона к последнему плоскости лобовых кромок 7 лопаток 4, причем максимальный по величине угол разворота потока при входе на лопатки 4 обеспечивается при 2 — — 90 и угле с, = 25 — 35, который выбирается с учетом максимально допустимого сопротивления проходного сечения 3. При повторном развороте потока лопатками 4 из него на задний скат 5 пода топки 1 и на под

11 газохода 6 сепарируются оставшиеся в нем несгоревшие частицы топлива. Там

5 0

40 они попадают в струю вторичного воздуха, который подается через воздушные сопла 9 в направлении к окну 3 и этой струей вдоль пода 11 газохода 6 и затем вдоль заднего ската 5 пода топки 11 подаются в выходящую из сопла первой группы 8 струю вторичного воздуха, в которой они продолжают выгорать, поднимаясь к горелкам 2.

В результате взаимодействия поступающей из горелок 2 топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха образуется восходящая к горелкам 2 ветвь факела, нисходящая вдоль заднего экрана, и вихревая зона факела с горизонтальной осью вращения, которая располагается в центре топки 1.

Частицы топлива, не успевшие выгореть из-за своих достаточно больших размеров в нисходящей ветви факела, сепарируются в процессе двухступенчатой сепарации на задний скат 5 пода топки 1, попадая затем в восходящую ветвь факела, они полностью выгорают в процессе многократной циркуляции в вихревой зоне факела.

Таким образом то., что лобовые кромки лопаток расположены в плоскости, перпендикулярной заднему скату пода топки, а между скатами пода топки и в газоходе за лопатками установлены группы сопел для подачи вторичного воздуха, причем оси сопел первой группы направлены вверх и вдоль переднего ската пода топки, а второй группы — вдоль пода газохода в сторону окна для выxîäà топочных газов, позволяет повысить КПД сжигания и снизить затраты на подготовку топлива.

Паровой котел, содержащий топку, снабженную в верхней части горелками, а в нижней — — окном для выхода топочных газов с размещенными в нем лопатками, наклоненными к заднему скату пода топки, и подключенный к окну конвективный газоход, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД сжигания и снижения затрат на подготовку топлива, лобовые кромки лопаток расположены в плоскости, перпендикулярной заднему скату пода топки, а между скатами пода топки и в газоходе за лопатками установлены группы сопел для подачи вторичного воздуха, причем оси сопел первой группы направлены вверх и вдоль переднего ската пода топки, а второй группы — вдоль пода газохода в сторону окна для выхода топочных газов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кроль Л. Б., Розенгауз И. Н. Конструктивные элементы мощных котельных агрегатов. М., «Энергия», 197б, с. 128 — 129.

2. Патент ФРГ № 1218650, кл. 24 1 8, опублик. 1966.

956914

Редактор Т. Киселева

Заказ 6569/23

Составитель М. Вацуро

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тираж 598 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4