Устройство для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТ

К, АВТОРСКОМУ СВ

Сомз Советских

Социалистических

Республик (6 I ) Дополнительное к а вт. (22) Заявлено 30. 05. 80 (с присоединением заявки

3Ъеудерстмкный коинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано .30. 09

Дата опубликования по делеи изабретеннй и открытий.4. (72) Авторы изобретения

А. П. Нерода, С. И. Гузенко и В. В. Буефий,"

Государственный союзный завод по механической и химической очистке, котельных агрегатов "Котлоочистка" (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для очистки поверхностей нагрева, например, котельного агрегата от эоловых и шлаковых отложений;

Известно устройство для очистки поверхностей нагрева, например котлов, содержащее неподвижную пароподводящую трубу и установленную на ее наружной поверхности подвижную обдувочную трубу с расположенными в ее передней части соплами для подачи пара (1).

Недостатком такого глубоковыдвижного устройства является то, что при увеличении глубины выдвижения устройства существенно усложняются условия работы обдувочной грубые так как из-за консольного расположения ее в гаэоходе резко возрастает величина гравитационного прогиба соплового конца трубы.

Увеличение диаметра обдувочной трубы для уменьшения прогиба приводит к тому, что поверхность нагре". ва увеличивается примерно в четыре раза. Это приводит к значительному

5 росту тепловосприятия трубы и к необходимости увеличения расхода обдувочного агента на ее охлаждение от

5-6 до 30-35 т/ч

Кроме того, при использовании глу" боковыдвижного устройства возникают и компоновочные затруднения, связанные с тем, что при установке таких устройств появляется необходимость увеличивать размеры ячейки котлов, что в свою очередь, ведет к существенному удорожанию строительно-монтажных работ всей станции в целом.

Большое число подвижных элементов го делает это устроиство сложным и недостаточно надежным.

Известно устройство для очистки поверхностей нагрева, содержащее

962745

Недостатком устройства является его невысокая эффективность вследствие небольшого радиуса действия и напора обдувочной струи, а также ограниченная возможность его исполь1 зования, преимущественно для очистки скатов соединительных газоходов между топкой и конвективной- шахтой.

Известно устройство для очистки по, верхностей нагрева котельного агрегата от золошлаковых.отложений, содержащее, стационарно установленные в обмуро" вке котла сопла Лаваля, каждое из которых с помощью пароподводящего трубопровода, снабженного запорным вентилем, подключено к главному паропроводу котла 3 ).

Недостатком данного устройства является небольшая зона активного воз" действия струи пара, истекающей иэ сопла на очищаемую поверхность на расстоянии 7 м от сопла площадь этой зоны не превышает ?-2,5 м ), что вызывает. необходимость использовать в большом количестве сопла и дорогостоящую запорную арматуру, а также выполнять в обмуровке котла большое количество встроенных смотровых лючков для осмотра состояния сопл.

Кроме того, для установки этого устройства требуется большой объем работ, связанных с реконструкцией обмуровки и экранных поверхностей нагрева котлоагрегата, так как каждое устанавливаемое сопло на котле требует сравнительно большую по площади разводку для исключения возможного парозолового износа ("подлиза") экранных труб паровой струей. неподвижный циНиндрическйй корпус, по которому осуществляется подвод пара х соплу, установленному в выходной части корпуса перпендикулярно его продольной оси. Сопло имеет в поперечном сечении щелевидную форму, угол раскрытия сопла не более 180

Корпус устройства. заключен в охлаждаемый кожух 1 2 ).

Цель изобретения - повышение эффективности устройства за счет расширения зоны активного воздействия струи, истекающей иэ сопла,а также повышение равномерности обработки поверхностей нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата, содержащее стационарно уста1новленные в обмуровке котла сопла

Лаваля, соединенные с паропроводящим трубопроводом, согласно изобретению, имеет распределители пара с пароподводящими трубопроводами, а сопла в расширяющейся части имеют каналы, расположейные на расстоянии от выход— ного торца в 15-20 раз меньше длины

10 расширяющейся части сопла под углом

40-50 к оси сопла, при этом паро.подводящие трубопроводы распределителя пара соединены с каналами соответствующих сопел.

ts Периодическая подача пара через каналы, выполненные в стенке сопла, приводит к тому, что рабочая струя, истекаемая из сопла, совершает сложное конусообразное движение с углом р0 при вершине примерно 45, что поз" воляет существенно увеличивать зону активного воздействия рабочей струи на очищаемую поверхность. Минимальное количество подвижных элементов

2s делает устройство простым и надежным.

Благодаря тому, что струя пара, выходящая из сопла, направлена под углом к очищаемой поверхности нагрева (за исключением центральной части зоны активного воздействия), уменьшается пароэоловой износ поверхностей, повышается равномерность их обработ" ки.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — со-пло Лаваля.

Устройство для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата со40 держит стационарно установленные в обмуровке 1 (фиг. 1) котла сверхзвуковые сопла 2 (сопла Лаваля), Каждое сопло 2 соединено с пароподводящим трубопроводом 3, снабженным запорным

45 вентилем 4 с электроприводом.

8 стенке расширяющейся части сопла 2 (фиг. 2) выполнены каналы 5, ось которых расположена под углом

eL =40-50 к оси сопла, при этом вы 0 ходные отверстия каналов 5 расположены равномерно по сечению сопла, расстояние 1 до которого от среза 6 сопла 2 в 15-20 раз меньше длины расширяющейся части сопла. Например, в случае выполнения в стенке сопла 2 трех каналов 5, они сверлятся через

120 по окружности. Каналы 5 паропроводами 7-9 соединены с распредели30

5 9627 тельным устройством 10, подключенным к паропроводящему трубопроводу 3 между запорным вентилем 4 с соплом 2.

Для поддержание постоянной температуры на сопле 2 и на паропроводах 5

7-9,примыкающих к соплу в зоне экранных труб котлоагсегата,сопло 2 и паропроводы заключены в охлаждаемую оболочку 11, соединенную с коллектором

12 подачи насыщенного пара и коллектора 13 для отвода насыщенного пара иэ оболочки 11.

Устройство для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата работает следующим образом. 15

При открытии запорного взнтиля 4 по паропроводящему трубопроводу 3 к соплу 2 поступает пар высокого давления. Пар отбирается из главного трубопровода (не показан)котельного аг- 20 регата и после дросселирования имеет перед соплом 2 давление до 7 ИПА.В результате адиабатического расширения в сопле 2 скорость потока достигает сверхзвуковых значений (1200- 25

1400 м/с).

Кинетическая энергия струи, выходящей из сопла 2 и направленной на поверхность нагрева, обеспечивает удаление эоловых отложений.

Затем включают распределительное устройство 10 и пар поступает в паропровод 7, а затем через соединенный с ним канал 5 в сопло 2, Давление потока пара, поступающего в сопло 2 через канал 5, равно примерно 3,5 ИПа.

Под воздействием этого дополнительного потока пара происходит отклонение струи, истекающей иэ сопла, от первоначальной оси истечения примерно на угол 22, а следовательно о происходит смещение зоны активного воздействия струи на очищаемые теплообменные поверхности.

Распределитель 10 поочередно подает пар s паропроводы 7-9.в следующей последовательности: паропровод 7, паропроводы 7 и 8, паропровод 8, паропроводы 8 и 9, паропровод 9, паропроводы 9 и 8, паропровод 8 и т.д.

Процесс может повторяться несколько раз в зависимости от степени шлакования поверхностей нагрева. В результате периодического изменения величины и направлен",ÿ дополнительных

"возмущающих" потоков струя пара, истекающая.из сопла 2, совершает сложное конусообразное движение с углом

45 6 при вершине примерно 45, захватывая большую зону очищаемой поверхности.

Запорные вентили 4, установленные на паропроводящих трубопроводах 3, открываются и закрываются поочередно, обеспечивая тем самым поочередную работу сопла 2. Процесс обдувки полностью автоматизирован.

На работающем котельном агрегате сопла 2 постоянно смываются йасйщенным паром, забираемым из коллектора

12 и выбрасываемым в коллектор 13, что обеспечивает долговечность сопла, работающего. в зоне высоких температур. Установка охлаждаемой оболочки делает возможным применение перлит-, ной стали вместо аустенитной.

Применение предлагаемого устройства для очистки поверхностей нагрева позволяет существенно расширить зону активного воздействия струи, ис" текающей из сопла на очищаемую поверхнссть. Так, например, на расстоянии 7 м от сопла эта зона составляет 25 м, тогда как зона активного

2 воздействия струи без осевого смещения, как в известном устройстве, на таком же расстоянии от сопла составляет всего 2-2,5 м

Расширение зоны активного воздействия струи позволяет существенно уменьшить количество сопел и дефицитной запорной арматуры в устройстве, что существенно снижает металлоемt кость схемы .обдувки и упрощает устройство. Например,при использовании известного устройства для очистки па роперегревателей от шлаксзолсвых отложений на котле ТПП-210А оно должно иметь 18 сопел, 10 из которых расположены на боковых стенках поворотной камеры (по 5 сопел на каждой сте" не) и 8 сопел размещены по задней стенке поворотной камеры. При использовании на этом же котле предлагаемого устройства на каждой стенке по" воротной камеры достаточно установить по два сопла, т.е. устройство будет иметь шесть сопел.

Кроме того, применение предлагае" мого устройства позволяет уменьшить парозолсвой износ (подлиз") поверхностей нагрева, который наиболее интенсивно проявляется при направлении струи пара нормально к плоскости очи" щаемой поверхности.

Формула изобретения

Устройство для очистки поверхностей нагрева котельного агрегата> со-, 7 962 держащее стационарно установленные в обмуровке котла сопла Лаваля, соединенные с пароподводящим трубопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности s очистки, оно имеет распределители пара с паропроводящими трубопроводами, а сопла в расширяющейся части имеют каналы, расположенные на расстоя-. нии от выходного торца сопла в 1520 раз меньше длины расширяющейся части сопла, под углом 40-50 к оси сопла, при этом паропроводящие трубо.проводы распределителя пара соеди745 иены с каналами соответствующих сопел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 491017, кл. 1- 28 G 1/16, 1972.

2. Медведев А. Г. "Устройство для обдувки поверхностей нагрева", Теплоэнергетика Ю 11, 1971.

3. Звягинцев А. 8. и др. "Паровая пушечная" обдувка пароперегревателей котла ТПП-210А "Энергия".. Электрические станции 11 12, 1978, стр.32-34.

962745

Составитель У. Рафиажанова

Техрад А.бабинец КорректорГ. Решетник

Редактор Е. Лушникова

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Закаэ 7490159

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4