котел для сжигания топлива в псевдоожиженном слое

Формула изобретения

Котел для сжигания топлива в псевдоожиженном слое, содержащий горизонтальную цилиндрическую камеру для проведения процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое с водоохлаждаемыми стенками, в нижней части которой размещена воздухораспределительная решетка, причем камера снабжена двумя продольными рядами водоохлаждаемых вертикальных труб, а воздухораспределительная решетка расположена между рядами упомянутых труб и представляет собой несколько параллельных друг другу и продольной оси камеры с псевдоожиженным слоем перфорированных профилей, отличающийся тем, что водоохлаждаемые трубы установлены наклонно к вертикальной оси и центру котла, а профили воздухораспределительной решетки имеют перфорацию только с одной и той же для всех профилей стороны по ходу или против хода часовой стрелки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к котельной технике и может быть использовано в коммунальной и промышленной энергетике.

Известен котел, содержащий камеру для проведения процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое с водоохлаждаемыми стенками, в нижней части которой размещена воздухораспределительная решетка, причем камера снабжена двумя продольными рядами водоохлаждаемых труб, расположенными так, что в зоне псевдоожиженного слоя их оси крестообразно пересекаются, а в надслоевом пространстве их оси вертикальны и параллельны друг другу / патент Великобритании N 2109096 A, F 22 B 1/02 от 25.05.1983 г./.

Котел по указанному патенту обладает низкой надежностью и не предназначен для сжигания грубодробленого топлива, т.к. скрещивающиеся в псевдоожиженном слое трубы загромождают его, создают застойные зоны и делают невозможным быстрое удаление из слоя золошлаковых агломератов.

Известен котел, содержащий горизонтальную цилиндрическую камеру для проведения процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое с водоохлаждаемыми стенками, в нижней части которой размещена воздухораспределительная решетка, причем камера снабжена двумя продольными рядами вертикальных водоохлаждаемых труб, а воздухораспределительная решетка расположена между рядами упомянутых труб и представляет собой несколько параллельных друг другу и продольной оси камеры с псевдоожиженным слоем профилей, перфорированных каждый с двух сторон так, что отверстия перфорации двух соседних профилей расположены друг против друга /патент Великобритании N 2132110 A, F 23 C 11/02, F 27 B 15/16 от 04.07.1984 г./.

Котел по указанному патенту обладает низкой теплопроизводительностью, так как часть водоохлаждаемой поверхности камеры для проведения процесса сжигания в псевдоожиженном слое, расположенная за вертикальными рядами труб, не участвует в теплообмене со слоем горящего топлива, а тыльная /к слою топлива/ часть поверхности вертикальных труб также исключена из теплообмена.

Кроме того, у котла низкий КПД, т.к. из-за уменьшения площади поперечного сечения /часть объема камеры занята водоохлаждаемыми трубами/ скорости газа в нем повышены, что неизбежно ведет к повышенному уносу мелких фракций топлива, особенно при сжигании топлива широкого фракционного состава / как то: смесь торфобрикетов и фрезерного торфа, рядовых углей, лузги подсолнуха, гречихи и т.п./.

Технической задачей изобретения является повышение теплопроизводительности без увеличения поверхности теплообмена и КПД котла.

Указанная техническая задача решается тем, что в котле, содержащем горизонтальную цилиндрическую камеру для проведения процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое с водоохлаждаемыми стенками, в нижней части которой размещена воздухораспределительная решетка, причем камера снабжена двумя продольными рядами вертикальных водоохлаждаемых труб, а воздухораспределительная решетка расположена между рядами упомянутых труб и представляет собой несколько параллельных друг другу и продольных оси камеры с псевдоожиженным слоем перфорированных профилей, водоохлаждаемые трубы установлены наклонно к вертикальной оси и центру камеры, а профили воздухораспределительной решетки имеют перфорацию только с одной и той же для всех профилей стороны по /или против/ ходу часовой стрелки.

На чертеже представлен предлагаемый котел.

Котел содержит горизонтальную цилиндрическую камеру 1 для проведения процесса сжигания топлива в псевдоожиженном слое, снабженную двумя рядами водоохлаждаемых труб 2, между которыми расположены перфорированные профили 3 воздухораспределительной решетки. В переднем торце камеры 1 расположена дверца 4 для загрузки и шуровки топлива и удаления из котла золошлаковых агломератов, а в заднем торце камеры 1 расположен пучок дымогарных труб 5. Котел снабжен штуцерами для подачи холодной и отвода горячего теплоносителя 6 и 7 и штуцером 8 для удаления дымовых газов из котла.

Котел работает следующим образом.

По заполнении котла теплоносителем в камеру 1 через дверцу 4 загружают растопочный материал /например, дрова/ и основное топливо /уголь, торф, сланец и т.п./ для розжига, а после установления стабильного горения включают дутьевой вентилятор и начинают подачу основного топлива в необходимом количестве. Воздух, проходя через перфорацию профилей 3 воздухораспределительной решетки, попадает под слой топлива и переводит его в псевдоожиженное или полупсевдоожиженное состояние / в зависимости от фракционного состава топлива/. При этом односторонняя перфорация профилей 3 воздухораспределительной решетки обеспечивает циркуляцию мелкой фракции топлива по /или против/ часовой стрелке в цилиндрической камере 1, обеспечивая его более полное выжигание и, снижая его унос и повышая КПД котла, в то время, как более крупная фракция топлива либо неподвижна, либо малоподвижна. Водоохлаждаемые трубы 2 обеспечивают интенсивный подъем теплоносителя из нижней части камеры 1 в ее верхнюю часть, а т.к. в трубах 2 вода нагревается сильнее, чем между стенками камеры 1, тем самым обеспечивается циркуляция теплоносителя в объеме камеры 1. При этом трубы 2 работают как двухсветный экран, т.к. обогреваются не только со стороны горящего слоя топлива, но и с тыльной к этому слою стороны, где происходит горение мелкой фракции, что увеличивает теплопроизводительность котла без изменения поверхности теплообмена. Зола и шлак легко удаляются через дверцу 4. Топочные газы из камеры 1 проходят через пучок дымогарных труб 5 и через штуцер 8 удаляются в дымовую трубу. Подача и отвод теплоносителя из котла производится через штуцера 6 и 7 соответственно.