SU1746127A1 - Аэрофонтанный предтопок котла - Google Patents

Abstract

Использование: теплоэнергетика, сжигание низкосортных твердых топлив. Сущность изобретени : между реактором 1 термической обработки топлива и шнеко- вым питателем 5 коксозольного остатка установлен теплообменник 4 дл  охлаждени  коксозольного остатка. При этом обеспечиваетс  снижение температуры на выходе из аэрофонтанной топки 7, что позвол ет снизить габариты топки 7 и циклона 8. Кроме того, снижаетс  температура уход щих газов за котлом и повышаетс  его экономичность . 1 ил.

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

(19) SU (11)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781579/06 (22) 15.01.90 (46) 07.07.92. Бюл. № 25 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.М.Кржижановского (72) А.Ф.Гаврилов и Э.П.Волков (53) 662.936(088.8) .

(56) Волков Э.П. и др. Новый способ сжигания высокозольных топлив в циркулирующем кипящем слое - основа экологически чистой ТЭС. - Теплоэнергетика, № 3,1989, с. 8-11.

<51)5 F 23 С 11/02

/ .

(54) АЭРОФОНТАННБ1Й ПРЕДТОПОК КОТЛА (57) Использование: теплоэнергетика, сжигание низкосортных твердых топлив. Сущность изобретения: между реактором 1 термической обработки топлива и шнековым питателем 5 коксозольного остатка установлен теплообменник 4 для охлаждения коксозольного остатка. При этом обеспечивается снижение температуры на выходе из аэрофонтанной топки 7, что позволяет снизить габариты топки 7 и циклона 8. Кроме того, снижается температура уходящих газов за котлом и повышается его экономич-

1746127 А1

Изобретение предназначено преимущественно для использования в теплоэнергетике при сжигании низкосортных твердых топлив. Такой аэрофонтанный предтопок может использоваться как первая ступень сжигания твердого топлива совместно с топками энергетических или водогрейных котлов и иных технологических котлов.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности, а также уменьшение габаритов.

На чертеже изображена принципиальная схема аэрофонтанного предтопка котла. Он содержит реактор термической обработки топлива 1, снабженный патрубком 2 для подвода топлива и теплоносителя й трубопроводом 3 для отвода парогазовой смеси в горелку 9 котла, теплообменник 4 для охлаждения коксозольного остатка, соединенный со шнековым питателем 5, а последний с разгонным участком 6 аэрофонтанной топки 7, циклон 8 для очистки продуктов сгорания отзолы, трубопровод 10 вывода золы из цикла, трубопровод 11 подвода золы в качестве теплоносителя в реактор и воздуходувку 12 для подачи воздуха в аэрофонтанную топку.

Описываемый аэрофонтанный предтопок работает следующим образом.

Дробленное топливо по патрубку 2 подается в реактор 1, куда также по трубопроводу 11 подводится нагретая золатеплоноситель из циклона 8. В результате топливо разогревается (например, экибастузский уголь до 800~850°С) и из него выделяется влага и горючие летучие, которые образуют парогазовую смесь с теплотой сгорания 5000-6000 ккал/нм³. Парогазовая смесь из реактора отводится в горелку 9 котла для сжигания.

Оставшийся коксозольный остаток из реактора поступает в теплообменник, где охлаждается до температуры, при которой обеспечивается длительная и надежная эксплуатация шнекового питателя, но такой, чтобы можно было его воспламенить. Охлажденный коксозольный остаток подается в разгонный участок 6 аэрофонтанной топки 7, куда воздуходувкой 12 нагнетается воздух. Коксозольный остаток сгорает в потоке воздуха в объеме аэрофонтанной топки: при этом мелкие частицы сгорают за один проход объема, а крупные циркулируют в конусной части топки, пока не выгорят и их размеры не станут такйми, которые поток способен вынести в основной объем аэрофонтанной топки.

Продукты сгорания после аэрофонтан• ной топки, имеющие высокую температуру, попадают в циклон 8, очищаются от мине ральной части и от водятся через амбразуру горелки 9 в топку котла. Зола из циклона частью выводится из цикла, а частью направляется по трубопроводу 11 в реактор для разогрева топлива, Последняя часть золы циркулирует по контуру циклон - реактор аэрофонтанная топка.

В предложенном предтопке вследствие охлаждения коксозольного остатка шнековый питатель работает в более благоприятных температурных условиях, что обеспечивает и более надежную его работу. Поскольку шнековый питатель определяет работоспособность всего аэрофонтанного предтопка, то тем самым повышается надежность работы всей установки.

Другим важным преимуществом предложенного решения является то, что в аэрофонтанную топку поступает меньшее количество тепла за счет снижения физического тепла коксозольного остатка после его охлаждения в теплообменнике. Последнее обеспечивает снижение температуры на выходе из аэрофонтанной топки и позволяет проектировать топку на меньший расход воздуха, что при прочих равных условиях обеспечивает снижение габаритов аэрофонтанной топки.

А поскольку избыток воздуха в топке котла складывается из воздуха, поступающего из аэрофонтанной топки, и воздуха, поступающего в горелку котла из воздухоподогревателя котла, то в предложенном решении увеличивается расход воздуха, проходящего через воздухоподогреватель котла. Тем самым снижается температура уходящих газов за котлом и повышается его экономичность.

Так в соответствии с экспериментальными данными при температуре в реакторе термической подготовки топлива 800°С из экибастузского угля выделяется около 30% тепла топлива с парогазовой смесью. Остальное количество тепла топлива выделяется в аэрофонтанной топке. Для угля с теплотой сгорания 3030 ккал/кг реализация предложенного предтопка позволяет иметь на выходе из аэрофонтанной топки температуру около 1150°С при коэффициенте избытка воздуха сс'афт = 1,4, когда в теплообменнике 4 охлаждается коксозольный остаток до температуры 650°С. В этом случае через воздухоподогреватель котла обеспечивается расход воздуха около 30% от количества, подаваемого на котел. Кроме того, предложенное решение дает возможность осуществлять термическую обработку топлива в реакторе и при повышенных температурах, что сопровождается более высоким выходом парогазовой смеси и тепла с ней, разгружая тем самым аэрофонтанную топку. В аэрофонтанной топке при этом образуется меньшее количество продуктов сгорания и снижаются габариты циклона для очистки их от золы. 5

В известной конструкции предтопка указанную температуру на выходе из аэрофонтанной топки на аналогичном угле удается выдержать при коэффициенте избытка воздуха адФТ = ί,75, что требует увеличения объема аэрофонтанной топки для выдерживания в ней аналогичных скоростей потока. В этих условиях количество продуктов сгорания, образующихся в аэрофонтанной топке, больше, чем в предложенном решении, следовательно, необходимы большие габариты циклона для их очистки от золы; расход воздуха через воздухоподогреватель котла составляет около 15% от подаваемого на котел для полного сжигания топлива.

Таким образом, в предлагаемом предтопке обеспечивается повышенная надежность оборудования, снижаются габариты аэрофонтанной топки и циклона для очистки газов от золы, уходящие газы охлаждаются заданной поверхностью воздухоподогревателя, котла до более низких температур, что повышает КПД котла.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Аэрофонтанный предтопок котла, содержащий реактор термической обработки топлива, соединенный трубопроводами отвода парогазовой смеси и шнековым питанием коксозольного остатка соответственно с горелкой котла и аэрофонтанной топкой, последняя из которых сообщена'через циклон с котлом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, а также уменьшения габаритов, между реактором термической обработки топлива и шнековым питателем коксозольного остатка установлен теплообменник.,

   Составитель А.Гаврилов Редактор Л.Волков'а Техред М.Моргентал Корректор Е.Соломинская

   Заказ 2383 Тираж Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

   Производственно’издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101