Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий и комплексов.
Для этого в водогрейном котле, состоящем из горелок и параллельно расположенных труб, соединенных с коллекторами, имеющими перегородки и собранных вместе с коллекторами с перегородками в топочный экран, содержащий фронтовой, фестонный, тыльный поворотный и два боковых экрана с верхними и нижними коллекторами, и конвективной частью котла с конвективными пакетами труб, согласно изобретению, поворотный, два боковых, фронтовой и фестонный экраны выполнены цельносварными, причем фронтовой экран имеет средние фронтовые коллекторы, соединенные параллельными трубами с левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана, которые, в свою очередь, соединены с нижним левым и нижним правым коллекторами боковых экранов, соответственно, за левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана размещены Г-образный левый и Г-образный правый коллекторы, внизу соединенные с нижним левым и правым коллекторами боковых экранов, а вверху- с верхними левым и правым коллекторами боковых экранов, трубы фестонного экрана перед конвективными пакетами образуют фестон из шести рядов с относительным поперечным шагом труб δ1=l,7 и относительным продольным шагом δ2=2,17, а конвективная часть имеет первый правый конвективный пакет, собранный из 120 труб диаметром 32 мм, и второй правый конвективный пакет, собранный из двух пучков по 120 труб диаметром 32 мм, первый левый конвективный пакет из 126 труб диаметром 32мм и второй левый конвективный пакет из двух пучков по 112 труб диаметром 32 мм, при этом все конвективные пакеты имеют относительный поперечный шаг труб δ1=23 и относительный продольный шаг δ2=3,0, а конвективная часть также содержит правые конвективные стойки-коллекторы из пятнадцати труб и левые конвективные стойки-коллекторы из четырнадцати труб, причем в верхней части каждой из правых и левых конвективных стойках-коллекторах размещены по одной перегородке, а в нижней части - по две перегородке.

Текст

Смотреть все

(51) 24 1/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ соединены с нижним левым и нижним правым коллекторами боковых экранов, соответственно, за левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана размещены Г-образный левый и Г-образный правый коллекторы, внизу соединенные с нижним левым и правым коллекторами боковых экранов, а вверху- с верхними левым и правым коллекторами боковых экранов, трубы фестонного экрана перед конвективными пакетами образуют фестон из шести рядов с относительным поперечным шагом труб 1,7 и относительным продольным шагом 22,17, а конвективная часть имеет первый правый конвективный пакет,собранный из 120 труб диаметром 32 мм, и второй правый конвективный пакет, собранный из двух пучков по 120 труб диаметром 32 мм, первый левый конвективный пакет из 126 труб диаметром 32 мм и второй левый конвективный пакет из двух пучков по 112 труб диаметром 32 мм, при этом все конвективные пакеты имеют относительный поперечный шаг труб 123 и относительный продольный шаг 23,0, а конвективная часть также содержит правые конвективные стойки-коллекторы из пятнадцати труб и левые конвективные стойкиколлекторы из четырнадцати труб, причем в верхней части каждой из правых и левых конвективных стойках-коллекторах размещены по одной перегородке, а в нижней части - по две перегородке.(76) Орумбаев Рахимжан Кабиевич Орумбаева Шолпан Рахимжановна Орумбаев Алтынбек Рахимжанович(57) Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий и комплексов. Для этого в водогрейном котле, состоящем из горелок и параллельно расположенных труб,соединенных с коллекторами,имеющими перегородки и собранных вместе с коллекторами с перегородками в топочный экран, содержащий фронтовой, фестонный, тыльный поворотный и два боковых экрана с верхними и нижними коллекторами, и конвективной частью котла с конвективными пакетами труб,согласно изобретению, поворотный, два боковых, фронтовой и фестонный экраны выполнены цельносварными,причем фронтовой экран имеет средние фронтовые коллекторы, соединенные параллельными трубами с левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана, которые, в свою очередь, 25963 Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий и комплексов. Известен водогрейный котел КВ-Р-35-150(Каталог Дорогобужкотломаш, том 2, 4-е издание,2007, с.46 - 50.) тепловой производительностью 34,8 МВт (30 Гкал/час). Котел содержит горизонтальную топочную камеру - топку, экранированную трубами 603 с шагом 64 мм, установленными в коллекторы 21910. Конфигурация в поперечном сечении топочной камеры имеет профиль,соответствующий железнодорожному габариту и высотой по осям коллекторов 7060 мм. Конвективная часть котла полностью экранирована и расположена за поворотным экраном в вертикальной шахте высотой 5900 мм или 7060 мм с воздухоподогревателем высотой 3780 мм. Два конвективных пакета набираются из труб диаметром 283 с поперечным шагом 164 мм и продольным шагом 240. Водогрейные котлы комплектуются механическими топками с пневмомеханическими забрасывателями и решетками обратного хода ТЧЗМ 27008000. Топка котла содержит параллельно включенные трубы с коллекторами, имеющими перегородки,объединенные в топочную камеру, включающую фронтовой экран совместно с потолочным экран,два совмещенных боковых экрана, образующих в поперечном сечении железнодорожный габарит и сужающихся в верхней части топки. Непосредственно в самой топке ближе к тыльной части собран наклоненный к фронту поворотный экран. Конвективная вертикальная шахта содержит со стороны топки фестонный экран, по двум боковым сторонам рядом стоящие стойки конвективных труб, а с тыльной стороны котла тыльный экран. Трубы всех экранов расположены с зазором 4 мм и не проварены мембранами. Конвективная поверхность нагрева два конвективных пучка труб,расположенных непосредственно в конвективной вертикальной шахте, набираются из горизонтально расположенных -образных труб диаметром 283 мм,соединенных с боковыми вертикальными коллекторами, которые закрывают собой боковые стены конвективной шахты. В известном котле КВ-Р-35-150(370 т/час) с фронта котла в левый и правый нижние фронтовые коллектора диаметром 219 мм и далее через верхние коллектора вода опускается по 18-ти боковым экранным трубам вниз со скоростью 1,31 м/с, выполняя первый ход. В нижнем боковом левом и правом коллекторах боковых экранов два симметричных потока воды перепускаются в следующие восемнадцать труб,и так последовательно выполняется еще шесть параллельных ходов, а последний седьмой нисходящий ход выполняется по семнадцати симметричным трубам левого и правого боковых экранов. Из левого и правого нижних коллекторов 2 боковых экранов с тыльной стороны топки два потока перепускаются в нижний коллектор поворотного экрана, и поднимается каждый поток по 11 трубам диаметром 60 мм со скоростью 2,13 м/с к верхнему коллектору поворотного экрана. В верхнем коллекторе поворотного экрана два потока объединяются и по 23 трубам со скоростью 2,04 м/с уже один поток опускается в нижний коллектор поворотного экрана. По середине нижнего коллектора вода перепускается в середину нижнего коллектора фестонного экрана конвективной части. Из нижнего коллектора фестонного экрана по 46 трубам общий поток воды поднимается вверх и попадает в верхний коллектор фестонного экрана. Из середины верхнего фестонного экрана поток воды отводом направляется в верхний коллектор правой конвективной секции. В правом верхнем коллекторе поток воды разворачивается на 90 вниз и по 17-ти правым конвективным стойкам с конвективными трубами диаметром 28 мм со скоростью 1,38 м/с опускается до нижнего правого коллектора. Из торцевой тыльной части нижнего правого коллектора правой конвективной секции поток воды перепускается в нижний коллектор тыльного экрана с тыльной стороны котла и поднимается по всем 46 трубам со скоростью 1,03 м/с до верхнего коллектора тыльного экрана. Из верхнего коллектора тыльного экрана вода перепускается отводом в верхний коллектор левой конвективной секции. Последний тринадцатый ход воды осуществляется по левым 16-ти вертикальным конвективным стойкам диаметром 83 мм и проходит через два левых конвективных пакета труб диаметром 28 мм и попадает в левый нижний коллектор конвективной части и далее отводится из котла. Серийные водогрейные котлы КВ-Р-35-150 (КВТС-30) тепловой производительностью 34,8 МВт сконструированы таким образом, что движение воды двумя параллельными потоками проходит по семь ходов по боковым экранам в топке котла, далее последовательное движение воды выполняется одним потоком вокруг конвективной низкотемпературной части. Спроектированные таким образом водогрейные котлы на твердом топливе со слоевыми механическими топками работают по общей прямоточной схеме движения теплоносителя. Последовательное движение потока воды приводит к разным температурным уровням нагрева конвективных пакетов из труб диаметром 28 мм и экранов, так как поток воды по ходу последовательного движения увеличивает свою температуру,соответственно увеличивая температуру стенки труб. В зависимости от схемы циркуляции воды в узкой конвективной части, левая или правая сторона нагревается неравномерно. И при значительной тепловой нагрузке котла резко увеличивается количество несгоревших мелких частиц угля, снижая КПД. Недостатком таких котлов при работе на угле является то, что включение циркуляции воды по прямоточной схеме приводит к снижению разницы температуры воды на входе и выходе из котла. Большая разница температуры стенки труб в левом и в правом боковых конвективных пакетах труб приводит к разной теплоотдаче левой и правой конвективной секции и снижению КПД и тепловой эффективности котла в целом. Задача изобретения - разработка водогрейного котла для работы на твердом топливе,обеспечивающего эффективную и надежную работу при изменениях нагрузки и при регулировках расходов воды в рабочем режиме через котел. Для этого в водогрейном котле, состоящем из горелок и параллельно расположенных труб,соединенных с коллекторами,имеющими перегородки и собранных вместе с коллекторами с перегородками в топочный экран, содержащий фронтовой, фестонный, тыльный, поворотный и два боковых экрана с верхними и нижними коллекторами, и конвективной частью котла с конвективными пакетами труб,согласно изобретению, поворотный, два боковых, фронтовой и фестонный экраны выполнены цельносварными,причем фронтовой экран имеет средние фронтовые коллекторы, соединенные параллельными трубами с левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана, которые, в свою очередь,соединены с нижним левым и нижним правым коллекторами боковых экранов, соответственно, за левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана размещены Г-образный левый и Г-образный правый коллекторы, внизу соединенные с нижним левым и правым коллекторами боковых экранов, а вверху- с верхними левым и правым коллекторами боковых экранов, трубы фестонного экрана перед конвективными пакетами образуют фестон из шести рядов с относительным поперечным шагом труб 11,7 и относительным продольным шагом 22,17, а конвективная часть имеет первый правый конвективный пакет,собранный из 120 труб диаметром 32 мм, и второй правый конвективный пакет, собранный из двух пучков по 120 труб диаметром 32 мм, первый левый конвективный пакет из 126 труб диаметром 32 мм и второй левый конвективный пакет из двух пучков по 112 труб диаметром 32 мм, при этом все конвективные пакеты имеют относительный поперечный шаг труб 12,3 и относительный продольный шаг 23,0, а конвективная часть также содержит правые конвективные стойки-коллекторы из пятнадцати труб и левые конвективные стойкиколлекторы из четырнадцати труб, причем в верхней части каждой из правых и левых конвективных стойках-коллекторах размещены по одной перегородке, а в нижней части - по две перегородке. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого водогрейного котла с топкой и конвективной частью на фиг.2 - схема циркуляции воды с расходом более 310 т/час в водогрейном котле тепловой производительностью 29 МВт (25 Гкал/час) на фиг.3- фрагмент фестонного экрана,отображающий фестон, разрез А-А на фиг.1. 3 Водогрейный котел содержит параллельно расположенные трубы 1, собранные воедино с коллекторами в фронтовой экран 2 с двумя фронтовыми средними коллекторами 3, двумя боковыми фронтовыми коллекторами 4 с двумя перегородками 5. Фронтовой экран 2 также содержит боковой Г-образный правый коллектор 6 и боковой Г-образный левый коллектор 7 с перегородками 5. Кроме того, топка имеет боковой левый экран 9, боковой левый верхний коллектор 10, боковой левый нижний коллектор 11, боковой правый экран 12, боковой правый верхний коллектор 13, боковой правый нижний коллектор 14. Позицией 8 обозначены перегородки в коллекторах 10, 11, 13, 14. Топка также содержит поворотный экран 15, верхний коллектор 16 поворотного экрана 15, нижний коллектор 17 поворотного экрана 15, симметричные перегородки 18, перепускные патрубки 19, фестонный экран 20,нижний коллектор 21 и верхний коллектор 22 фестонного экрана 20, верхний коллекторный отвод 23 фестонного экрана, верхний правый коллектор 24 конвективной части, правые конвективные стойкиколлекторы 25, состоящие из 15-ти труб, первый правый конвективный пакет 26 из 120 труб диаметром 32 мм, перегородка 27 в верхней части каждой стойки - коллектора 25, второй правый конвективный пакет 28, собранный из 2-х пучков по 120 труб диаметром 32 мм, две перегородки 29 в нижней части правых конвективных стоекколлекторов 25, нижний правый коллектор конвективный 30, правый нижний отвод 31 на 180,нижний коллектор 32 тыльного экрана, тыльный экран 33, люк-лаз 34, два окошка 35 для генератора ударных волн, верхний коллектор 36 тыльного экрана, левый верхний отвод 37 на 180, левый верхний конвективный коллектор 38, левые конвективные стойки - коллекторы 39 из 14-ти труб,первый левый конвективный пакет 40, собранный из 126 труб диаметром 32 мм, перегородки 41 в верхней части левых конвективных стойках-коллекторах 39,второй левый конвективный пакет 42, собранный из 2-х пучков по 112 труб диаметром 32 мм, две перегородки 43 в нижней части левых конвективных стоек-коллекторов 39, нижний левый коллектор 44,два входных патрубка 45 и выходной патрубок 46,люк возврата уноса 47, верхний короб газохода 48,трубчатый воздухоподогреватель 49 и нижний короб газохода 50. Горелки на фигурах не показаны. Топка котла содержит собранные воедино фронтовой экран 2 со средними коллекторами 3 и боковыми фронтовыми коллекторами 4 с перегородками 5,боковой Г-образный правый коллектор 6, боковой Г-образный левый коллектор 7, боковой левый экран 9 с верхним 10 и нижним 11 коллекторами, боковой правый экран 12 с верхним 13 и нижним 14 коллекторами. Топка также содержит поворотный экран 15 с верхним коллектором 16 и нижним коллектором 17 с двумя симметричными перегородками 18,два перепускных патрубка 19. Конвективная часть котла содержит фестонный экран 20 с нижним 21 и с верхним 22 коллекторами и с верхним коллекторным отводом 23, верхний правый коллектор 24, правые конвективные стойкиколлекторы 25, первый правый конвективный пакет 26, по одной перегородке 27 в верхней части каждой правой конвективной стойки-коллектора 25, второй правый конвективный пакет 28, по две перегородки 29 в нижней части каждой правой стойкеколлектора 25, нижний правый коллектор 30,нижний правый коллекторный отвод 31, нижний коллектор 32 тыльного экрана 33, люклаз 34, два окошка 35 для генератора ударных волн, верхний коллектор 36 тыльного экрана 33, верхний левый отвод 37, верхний левый коллектор конвективный 38, левые конвективные стойки-коллектора 39,первый левый конвективный пакет 40, перегородки 41 в верхней части каждой левой конвективной стойки-коллектора 39, второй левый конвективный пакет 42, две перегородки 43 в нижней части каждой левой конвективной стойке-коллекторе 39, второй левый конвективный пакет 42, нижний левый коллектор 44, два входных патрубка 45 и выходной патрубок 46. Трубы фестонного экрана 20 перед конвективными пакетами образуют фестон из 6-ти рядов труб с относительным поперечным шагом 1,7 1/, где 1-поперечный шаг труб в мм диаметр труб в мм, относительным продольным шагом 22,172/, где 2-продольный шаг труб в мм -диаметр труб в мм. Все конвективные пакеты собраны с относительным поперечным шагом 12,3 1/, где 1- поперечный шаг труб в мм -диаметр труб в мм,относительным продольным шагом 13,01/ продольный шаг труб в мм -диаметр труб в мм. Параллельные трубы 1 фронтового экрана размещены горизонтально, фронтовой экран 2 размещен вертикально, два фронтовых средних коллектора 3 размещены вертикально, два боковых фронтовых коллектора 4 расположены вертикально,перегородки 5 в боковых фронтовых коллекторах 4 размещены горизонтально, боковой Г-образный правый коллектор 6 расположен вертикально,боковой Г-образный левый коллектор 7 расположен вертикально, боковой левый экран 9 размещен вертикально, боковой левый верхний коллектор 10 расположен горизонтально, боковой левый нижний коллектор 11 расположен горизонтально, боковой правый экран 12 размещен вертикально, боковой правый верхний коллектор 13 расположен горизонтально, боковой правый нижний коллектор 14 расположен горизонтально, поворотный экран 15 размещен наклонно под углом 55-57, верхний коллектор 16 поворотного экрана 15 размещен горизонтально, нижний коллектор 17 размещен горизонтально, две симметричные перегородки 18 нижнего коллектора 17 размещены вертикально, два перепускных патрубка 19 размещены горизонтально, фестонный экран 20 размещен вертикально, нижний коллектор 21 фестонного экрана расположен горизонтально,верхний коллектор 22 фестонного экрана 20 размещен горизонтально, коллекторный отвод 23 на 180 размещен горизонтально,верхний правый 4 коллектор 24 расположен горизонтально, правые конвективные стойки-коллектора 25 расположены вертикально, первый правый конвективный пакет 26 размещен горизонтально, перегородки 27 в верхней части правых конвективных стойках-коллекторах 25 расположены горизонтально, второй правый конвективный пакет 28 размещен горизонтально, по две перегородки 29 в нижней части правых конвективных стойках-коллекторах 25 расположены горизонтально, нижний правый коллектор 30 размещен горизонтально,нижний правый коллекторный отвод 31 расположен горизонтально,нижний тыльный коллектор 32 тыльного экрана 33 размещен горизонтально, люк - лаз 34 расположен вертикально, два окошка 35 расположены вертикально для генератора ударных волн, верхний тыльный коллектор 36 размещено горизонтально,верхний левый тыльный коллекторный отвод 37 на 180 размещен горизонтально, верхний левый коллектор 38 расположен горизонтально, левые конвективные стойки-коллекторы 39 размещены вертикально, первый левый конвективный пакет 40 размещен горизонтально, перегородки 41 в верхней части левых конвективных стойках-коллекторах 39 размещены горизонтально,второй левый конвективный пакет 42 размещен горизонтально, по две перегородки 43 в нижней части левых конвективных стоек-коллекторов 39 расположены горизонтально, нижний левый коллектор 44 размещен горизонтально, два входных патрубка 45 расположены горизонтально и выходной патрубок 46 размещен горизонтально. Конструкция котла обеспечивает движение воды по эффективной противоточной схеме в конвективных пакетах труб и увеличивает теплосъем в пределах топочного пространства из-за увеличения поверхности фронтового экрана и поверхности поворотного экрана, а увеличение количества поперечных рядов труб фестона до шести фестонного экрана обеспечивает увеличение улавливания механического недожога угольных частиц, выносимых из топки и увеличение КПД котла на 2,5-3. Расположение по одной перегородке 27 и 41 в верхней части правых и левых конвективных стоекколлекторов 25, 39, и по две перегородке 29 и 43 в нижней части правых и левых конвективных стоекколлекторов 25, 39 с двух симметричных сторон конвективной части котла обеспечивает последовательное движение одного хода воды сначала по правому первому конвективному пакету 26, а по правому второму конвективному пакету 30 двух ходов, далее через тыльный экран 33 последовательное движение одного хода воды сначала по левому первому конвективному пакету 40, а по левому второму конвективному пакету 42 двух ходов по противоточной схеме относительно газового потока с применением труб диаметром 32 мм. Общее гидравлическое сопротивление котла по воде снижается из-за уменьшения числа ходов на два хода в боковых экранах топки, снижения сопротивления при перепусках и уменьшения коллекторного эффекта при распределении потока воды из коллекторов по большему количеству труб более мелкого диаметра относительно известных. Котлы такой конструкции удобны для персонала котельной в условиях эксплуатации, а при проведении ремонтных работ не требуют больших затрат и мощных подъемных механизмов. Водогрейный котел работает следующим образом. Вода с расходом, например, 310 м 3/час поступает в котел с фронта топки через два входных патрубка 45 в два боковых фронтовых коллектора 4 и двумя потоками доходит до перегородок 5. Из каждого бокового фронтового коллектора 4 до перегородок два симметричных потока с каждой стороны направляются навстречу друг к другу, и каждый поток попадает в свой фронтовой средний коллектор 3, из которого возвращаются в свой боковой фронтовой коллектор 4. Из них каждый поток воды поступает в левый верхний коллектор 10 бокового левого экрана 9 и в правый верхний коллектор 13 бокового правого экрана 12. В левом верхнем коллекторе 10 половина потока перепускается в левый боковой коллектор 7, по форме и размерам повторяющий левый боковой фронтовой коллектор 4, а вторая половина потока перепускается в правый боковой коллектор 6, по форме и размерам повторяющий правый боковой фронтовой коллектор 4. Выполняя первый параллельный ход по боковым коллекторам 6 и 7 топки, вода поступает в нижние коллекторы 11 и 14 бокового левого экрана 9 и бокового правого экрана 12, в нижних коллекторах 11 и 14 два параллельных потока воды разворачиваются на 180 и по трубам бокового левого экрана 9 и бокового правого экрана 12 поднимаются до верхних коллекторов 10 и 13. В верхних коллекторах 10, 13 параллельные два потока разворачиваются на 180 и по трубам бокового левого экрана 9 и бокового правого экрана 12 опускаются вниз. В нижних коллекторах 11 и 14 два потока разворачиваются на 180 и по трубам бокового левого экрана 9 и бокового правого экрана 12 поднимаются до верхних коллекторов 10 и 13. В верхних коллекторах 10 и 13 параллельные два потока разворачиваются на 180 и по трубам бокового левого экрана 9 и бокового правого экрана 12 опускаются вниз. Из нижних коллекторов 11 и 14 с внутренней стороны топки два потока перепускаются с двух сторон в нижний коллектор 17 поворотного экрана 15 до симметричных перегородок 18. Из нижнего коллектора 17 два параллельных потока воды поднимаются по поворотному экрану 15 - каждый поток по крайним трубам экрана 15 и попадают в верхний коллектор 16. В верхнем коллекторе 16 два потока воды соединяются в один, который опускается по средним трубам в нижний коллектор 17. Из нижнего коллектора 17 через два перепускных патрубка 19 вода поступает в нижний коллектор 21 фестонного экрана 20. По трубам фестонного экрана 20 вода поднимается до верхнего коллектора 22. Из верхнего коллектора 22 коллекторным отводом 23 вода перепускается в верхний правый коллектор 24,5 из которого поток воды распределяется по пятнадцати правым конвективным стойкамколлекторам 25 с одной перегородкой в верхней части и поступает в первый конвективный пакет 26,затем во второй правый конвективный пакет 28 и далее возвращается в нижнюю часть конвективных стоек-коллекторов 25,имеющих по две перегородки, и попадает в нижний правый коллектор 30. Далее из нижнего правого коллектора 30 вода перепускается нижним правым отводом 31 в нижний тыльный коллектор 32, а из нижнего тыльного коллектора 32 вода по трубам тыльного экрана 33 поднимается до верхнего коллектора 36,омывая люк - лаз 34 и два окошка 35. Из верхнего тыльного коллектора 36 верхним левым коллекторным отводом 37 вода перепускается в верхний левый коллектор 38, из верхнего коллектора 38 поток воды распределяется по всем четырнадцати левым конвективным стойкам коллекторам 39 с одной перегородкой в верхней части, и поступает в первый левый конвективный пакет 40, затем - во второй левый конвективный пакет 42 и далее возвращается в нижнюю часть левых конвективных стоек-коллекторов 39,имеющих по две перегородки, из которых поток воды собирается в нижнем левом коллекторе 44, и далее через выходной патрубок 46 выводится из котла в систему. Общий поток воды делится на две равные части до поступления в пределы поверхностей нагрева котла. Это существенно облегчает задачу по разделению потока воды на две равные части, так как по схеме циркуляции два параллельных равных потока воды попадают в самый теплонапряженный участок котла в топку. Поэтому точное разделение потока воды на две равные части играет существенную роль,что контролируется регулирующими приборами оперативным персоналом в котельных и на ТЭЦ. Дальнейшее движение воды одним потоком последовательно через каждый из конвективных экранов и последовательно по параллельным симметричным конвективным пакетам труб диаметром 32 мм обусловлено высокой температурой воды (150 С) на выходе из котла и, соответственно высокой температурой поверхности конвективных труб для обеспечения минимизации отложений твердых зольных частиц и механического недожога,присущего слоевому сжиганию твердого топлива. Изобретение подтверждается расчетами,основанными на технических результатах первого образца водогрейного котла с приведенной новой схемой включения поверхностей нагрева фронтового экрана, первого одноходового и второго двухходового конвективных пакетов с трубами диаметром 32 мм и подтверждает более высокий нагрев потока воды и снижение механического недожога за счет увеличения улавливания уноса недогоревших частиц угля. Результаты тепло-технических испытаний котла показали, что температура воды на выходе из котла составила 140 С, на входе воды в котел температура 70 С, расход воды 310 м 3/час (86,1 кг/сек), тепловая производительность котла составила 29,5 МВт(25,4 Гкал/час). При этом гидравлическое сопротивление котла тепловой производительностью 29,5 МВт составило всего 2,4 кгс/см 2(24000 кг/м 2) при расходе воды через котел 310 м 3/час(86,1 кг/с). Увеличение расхода воды в водогрейных котлах на твердом топливе больше номинального(310 м 3/час), не применяется на практике из-за снижения температуры стенки металла труб в конвективных пакетах котла и увеличения отложений частиц золы и механического недожога и соответственно увеличения температуры уходящих газов и снижения КПД котла. В топочном пространстве нового котла снимается большее количество тепла за счет увеличения поверхности нагрева фронтового экрана и поверхности нагрева поворотного экрана, а температура газового потока перед конвективными пакетами труб снижается. Это приводит к уменьшению объема газов и снижению скорости газового потока и , соответственно, к большему оседанию частиц золы и механического недожога в бункер возврата уноса, чему способствует дополнительное увеличение сечения конвективного газохода из-за применения конвективных труб диаметром 32 мм с относительным поперечным шагом труб 11/2,3 вместо 164 мм с трубами диаметром 28 мм. Разделение конвективных пакетов из труб диаметром 32 мм на первый одноходовой пакет, а второй двухходовой пакет за счет двух перегородок в нижней части всех стойках-коллекторах с включением движения воды по противоточной эффективной схеме относительно газов обеспечивает высокий перепад температур между газами и водой. Уменьшение температуры газов на выходе из топки и снижение скорости газов обеспечивает надежное улавливание несгоревших частиц угля перед конвективными пакетами с трубами диаметром 32 мм. Поэтому в новом котле поперечное сечение конвективной шахты увеличено на 15, а поверхность нагрева экранов топки увеличена на 6. В известных водогрейных котлах этого не всегда можно достичь без увеличения габаритов топки и конвективной части котла. В изобретении выравнивается температурный уровень воды в каждом из половинок фронтового,двух боковых и поворотного экранов путем точного разделения потока воды до котла и увеличивается теплосъем дополнительными поверхностями нагрева фронтового и поворотного экранов. Гидравлическое сопротивление котла не увеличивается за счет применения коллекторов из труб большего сечения (например, диаметром 245 мм) в конвективной части и за счет использования параллельного движения по двум симметричным поверхностям нагрева в топке котла. Это позволяет увеличить тепловую производительность котла до 29 МВт (25 Гкал/час), а гидравлическое сопротивление котла практически не увеличивается и остается на уровне 2,5 кгс/см 2(25000 кг/м 2) при расходе воды в котле 310 м 3/ч. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Водогрейный котел, состоящий из горелок и параллельно расположенных труб, соединенных с коллекторами, имеющими перегородки и собранных вместе с коллекторами с перегородками в топочный экран,содержащий фронтовой,фестонный,тыльный, поворотный и два боковых экрана с верхними и нижними коллекторами, и конвективной частью котла с конвективными пакетами труб,отличающийся тем, что поворотный, два боковых,фронтовой и фестонный экраны выполнены цельносварными, причем фронтовой экран имеет средние фронтовые коллекторы, соединенные параллельными трубами с левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана,которые, в свою очередь, соединены с нижним левым и нижним правым коллекторами боковых экранов, соответственно, за левым и правым боковыми коллекторами фронтового экрана размещены Г-образный левый и Г-образный правый коллекторы, внизу соединенные с нижним левым и правым коллекторами боковых экранов, а вверху - с верхними левым и правым коллекторами боковых экранов,трубы фестонного экрана перед конвективными пакетами образуют фестон из шести рядов с относительным поперечным шагом труб 1,7 и относительным продольным шагом 22,17,а конвективная часть имеет первый правый конвективный пакет, собранный из 120 труб диаметром 32 мм, и второй правый конвективный пакет, собранный из двух пучков по 120 труб диаметром 32 мм, первый левый конвективный пакет из 126 труб диаметром 32 мм и второй левый конвективный пакет из двух пучков по 112 труб диаметром 32 мм, при этом все конвективные пакеты имеют относительный поперечный шаг труб 12,3 и относительный продольный шаг 23,0, а конвективная часть также содержит правые конвективные стойки-коллекторы из пятнадцати труб и левые конвективные стойки-коллекторы из четырнадцати труб, причем в верхней части каждой из правых и левых конвективных стоек-коллекторов размещен о по одной перегородке, а в нижней части

МПК / Метки

МПК: F24H 1/00

Метки: котел, водогрейный

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/8-ip25963-vodogrejjnyjj-kotel.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Водогрейный котел</a>

Похожие патенты