устройство для получения горячей воды, пара и перегретого пара
Классы МПК: | F23C1/10 жидкого и пылевидного топлива |
Автор(ы): | Ноздренко Г.В., Пугач Л.И., Щинников П.А., Ловцов А.А., Веркеев В.Е. |
Патентообладатель(и): | Новосибирский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-12-11 публикация патента:
27.09.1999 |
Изобретение относится к огневой теплотехнике и может быть широко использовано в энергетике. Предложенное устройство для получения горячей воды, пара или перегретого пара содержит топочное пространство, горизонтальный и опускной газоходы, трубную систему поверхностей нагрева воды и термоциклонные предтопки для термической подготовки твердого низкореакционного топлива, которые пристыкованы к топочному пространству и одновременно являются горелками для сжигания полученной в них газовзвеси. Изобретение позволяет обеспечить более широкие функциональные возможности, является более простым, более экономичным и надежным в эксплуатации. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Устройство для получения горячей воды, пара или перегретого пара, которое содержит топочное пространство, горизонтальный и опускной газоходы, трубную систему поверхностей нагрева воды и термоциклонный предтопок, отличающееся тем, что устройство дополнительно оборудовано термоциклонными предтопками, которые, включая указанный предтопок, служат для термической подготовки твердого низкореакционного топлива, пристыкованы к топочному пространству и одновременно являются горелками для сжигания полученной в них газовзвеси.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области огневой теплотехники и может быть широко использовано в энергетике. Известно устройство для получения горячей воды, пара или перегретого пара, в котором химическую энергию твердого топлива при его сжигании передают холодной воде в процессе теплопередачи. Процесс передачи энергии (теплопередачи) осуществляют в топочном пространстве (топке) устройства, где производят сжигание топлива, при этом подачу твердого топлива в топочное пространство производят в пылевидном состоянии через специальные горелки, которые устанавливают в нижней части топки (Тепловые и атомные электрические станции: Справочник / Под общей редакцией В.А.Григорьева, В.М.Зорина. - 2-е изд., перераб. т. 3. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.). Известное устройство в общем случае имеет топочное пространство (топку), горизонтальный и опускной газоходы и оборудовано трубной системой поверхностей нагрева воды. Для подачи твердого топлива в топку в пылевидном состоянии устройство оборудовано пылеугольными горелками. Однако указанное устройство содержит ряд недостатков:- для надежного воспламенения и горения низкореакционного твердого топлива или топлива с измененными качественными характеристиками, связанными с расширением добычи и освоением новых пластов месторождений ряда марок углей, устройство требует подсвета основного факела дорогим и остро дефицитным мазутом или газом либо через муфельные мазутные форсунки, либо через специальные пылегазовые горелки, при этом снижается КПД процесса теплопередачи, т.к. мазут или газ (из-за более высокой реакционной способности) сгорает быстрее, что приводит к затягиванию факела в область низких температур и увеличению, в связи с этим, механического недожога угля;
- устройство не обеспечивает выход оксидов азота на уровне 200 мг/м3 (требования к экологически чистым ТЭС) без применения дополнительных средств, таких как стадийное (ступенчатое) сжигание, ввод реагента в зону горения и др. Кроме того, известно устройство для получения горячей воды, пара или перегретого пара, являющееся прототипом предлагаемого изобретения, в котором химическую энергию размолотого твердого топлива при его сжигании передают холодной воде также в процессе теплопередачи. Устройство также имеет топочное пространство, горизонтальный и опускной газоходы и трубную систему поверхностей нагрева воды (а.с. SU 1185015 А, МКИ F 23 C 1/10). В нижней части топочного пространства устройство оборудовано термоциклонным предтопком для прогрева и сжигания основной части размолотого твердого низкореакционного топлива, внутренняя поверхность которого покрыта экранными трубами. Для прогрева размолотого твердого низкореакционного топлива термоциклонный предтопок содержит камеру сгорания с горелкой высокореакционного топлива (газа или мазута), а также подключенные к боковой стенке камеры тангенциальный канал первичного воздуха и короб для подачи размолотого низкореакционного твердого топлива. Процесс сжигания низкореакционного твердого топлива в термоциклонном предтопке производят с образованием жидкого шлака, поэтому устройство оборудовано соответствующей системой эвакуации жидкого шлака. Однако и это устройство имеет недостатки:
- функциональные возможности устройства ограничены применением дорогого и остродефицитного высокореакционного топлива (газа или мазута);
- устройство оборудовано системой жидкого шлакоудаления, что усложняет и удорожает его конструкцию;
- устройство усложнено, так как оборудовано предтопком, конструкция которого сложна в изготовлении из-за установки экранных труб на внутренней поверхности;
- конструкция предтопка не позволяет осуществить традиционную компоновку устройства (например, аналогично компоновке со встречным или тангенциальным расположением пылеугольных горелок), при которой достигается наиболее равномерное распределение тепловых нагрузок внутри топочного пространства с наивысшим КПД работы устройства и, как следствие, наиболее экономичная его работа;
- надежность работы устройства ограничена надежностью работы предтопка, и при выходе из строя термоциклонного предтопка или его вспомогательных систем неизбежен останов работы устройства в целом. Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для получения горячей воды, пара или перегретого пара, которое является более простым в изготовлении, с более широкими функциональными возможностями, более экономичным и надежным при эксплуатации. Это достигается тем, что известное устройство для получения горячей воды, пара или перегретого пара, которое содержит топочное пространство, горизонтальный и опускной газоходы, трубную систему поверхностей нагрева воды и термоциклонный предтопок, дополнительно оборудовано термоциклонными предтопками, которые, включая указанный предтопок, служат для термической подготовки твердого низкореакционного топлива, пристыкованы к топочному пространству и одновременно являются горелками для сжигания полученной в них газовзвеси. На чертеже приведена одна из возможных структурных схем устройства. Устройство имеет, например, П-образную компоновку и имеет топочное пространство (топку) 1, горизонтальный 2 и опускной 3 газоход. Кроме этого, устройство оборудовано трубной системой поверхностей нагрева воды (в общем случае - это водяной экономайзер 4, парогенерирующие поверхности нагрева 5, пароперегреватель 6). К топке 1 устройства пристыкованы под углом
![устройство для получения горячей воды, пара и перегретого пара, патент № 2138729](/images/patents/333/2138012/945.gif)
![устройство для получения горячей воды, пара и перегретого пара, патент № 2138729](/images/patents/333/2138026/8805.gif)
Класс F23C1/10 жидкого и пылевидного топлива