Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения

Котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения Полезная модель относится к котельной технике, в частности к котлам малой мощности с тепловой производительностью до 4,0 МВт с топочным устройством в виде наклонной переталкивающей решетки, может быть использована в системах теплоснабжения производственных и жилых зданий.
Известен котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно, снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя верхними и двумя нижними продольными коллекторами котла, причем топка примыкает к конвективному блоку, включающему конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла (см. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок, М. - 1967, с. 87-90, рис. II.41.).
Недостаток этого решения - пониженная теплопроизводительность котлов, обусловленная горизонтальным расположением поверхностей конвективного блока, что ведет к значительному отложению золового уноса на них при поперечном обтекании газовым потоком.
Известен также котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя параллельными верхними и двумя параллельными им нижними продольными коллекторами котла, причем топка примыкает к конвективному блоку, включающему конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, с осадительными золовыми камерами под ними и выходом газов на заднем фронте котла, при этом, в топочном объеме котла смонтирован составной зажигательный свод, выполненный из шамотных кирпичей (см. RU №2570954).
Недостатком этого котла является повышенная сложность ремонта конвективного блока котла и котла в целом.
Задача, на решение которой направлено заявляемое решение состоит в увеличении ремонтопригодности конвективного блока котла и котла в целом.
Технический результат проявляющийся при решении поставленной задачи выражается в увеличении ремонтопригодности конвективного блока котла и котла в целом.
Для решения поставленной задачи котел водогрейный прямоугольного поперечного сечения, включающий фундамент, на котором смонтированы топка и конвективный блок, при этом пространство топки, соответственно снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой, фронтовым, боковыми и потолочным топочными экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя параллельными верхними и двумя параллельными им нижними продольными коллекторами котла, причем топка примыкает к конвективному блоку, включающему конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами котла, с осадительными золовыми камерами под ними и выходом газов на заднем фронте котла, при этом, в топочном объеме котла смонтирован составной зажигательный свод, выполненный из шамотных кирпичей, отличается тем, что верхний и нижний концы труб трубных панелей, составляющих поперечно обтекаемые трубные пучки непосредственно сообщены, соответственно, с трубами потолочного топочного экрана и нижними поперечными трубами, у каждой из которых один конец сообщен с продольными коллекторами, а другой заглушен, кроме того, трубы потолочного топочного экрана и нижние поперечные трубы сообщены с продольными коллекторами, расположенными на противоположных сторонах котла. Кроме того, нижние продольные коллекторы котла выполнены в виде цельных труб, длиной равной суммарной длине топки и конвективного блока. Кроме того, топка котла дополнительно снабжена защитным перекрытием, смонтированным на выходе из нее, перед конвективным блоком котла, над нижними продольными коллекторами, при этом, перекрытие выполнено в виде горизонтального трубного пучка с тепловой изоляцией между рядами и шамотной огнеупорной мастикой по верхнему ряду труб.
Сопоставление признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение поставленной задачи, а именно, в увеличении ремонтопригодности конвективного блока котла и котла в целом.
На фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез котла; на фиг. 2 показан поперечный вертикальный разрез А-А котла; на фиг. 3 показан вертикальный поперечный разрез Б-Б конвективного блока; на фиг. 4 показан продольный горизонтальный разрез 1-1 конвективного блока; на фиг. 5 показан узел А; на фиг. 6 показан узел Б.
На чертежах показаны фундамент 1, основание 2 наклонной переталкивающей решетки, колосниковое полотно решетки 3, продольные нижние коллектора 4, наклонный зажигательный свод 5, фронтовой 6, потолочный 7 и боковые 8 трубчатые экраны, верхние продольные коллекторы котла 9, входной коллектор 10, конвективный блок 11, выходной короб 12, осадительные камеры 13, газоплотные перегородки 14 осадительных камер 13, защитное перекрытие 15, его вертикальные коллекторы 16, перегородки 17, нижние поперечные трубы 18, дверь обслуживания топки 19, трубные пучки 20.
Пространство топки, соответственно, снизу, спереди, с боков и сверху, ограничено наклонной переталкивающей топочной решеткой 3, фронтовым 6, боковыми 8 и потолочным 7 трубчатыми экранами, выполненными в виде трубных панелей, гидравлически связанных с соответствующими двумя параллельными верхними 9 и двумя параллельными им нижними 4 продольными коллекторами котла которые выполнены в виде цельных труб, длиной равной суммарной длине топки и конвективного блока.
Топка непосредственно примыкает к конвективному блоку 11, включающему конвективные газоходы, снабженные теплообменными поверхностями, содержащими поперечно обтекаемые трубные пучки 20 коридорной компоновки, гидравлически связанные с продольными коллекторами 4 и 9 котла. Участок фундамента котла под конвективным блоком 11 выполнен газоплотным и имеет четыре осадительных камеры золового уноса 13, которые расположены под поперечно обтекаемыми трубными пучками и отделены друг от друга газоплотными перегородками 14. Выход газов организован после конвективного блока 11 на заднем фронте котла через выходной короб 12.
В топочном объеме котла, над участком наклонной переталкивающей решетки, примыкающим к фронтовому трубчатому экрану 6 смонтирован составной зажигательный свод 5, выполненный из шамотных кирпичей ориентированный наклонно, с подъемом от фронтового экрана 6.
Наклонно-переталкивающая решетка 3 расположена между нижними продольными коллекторами, на собственном фундаментном основании 2, между нижними продольными коллекторами 4, опертыми на фундамент 1. При этом участок активного горения топлива на решетке 3 расположен выше нижних продольных коллекторов 4, с возможностью подвода воздуха под наклонную переталкивающую топочную решетку 3.
Потолочный трубчатый экран 7 на участке конвективного блока 11, выполнен из поперечно ориентированных труб, причем верхний и нижний концы вертикальных труб трубных панелей, составляющих поперечно обтекаемые трубные пучки конвективного блока непосредственно сообщены, соответственно, с трубами потолочного трубчатого экрана 7 и нижними поперечными трубами 18, у каждой из которых в пространстве конвективного блока, один конец сообщен с продольным коллектором, а другой заглушен (см. фиг. 5 и 6), кроме того, трубы потолочного трубчатого экрана 7 и нижние поперечные трубы 18 сообщены с продольными коллекторами, расположенными на противоположных сторонах котла. Кроме того, топка котла дополнительно снабжена защитным перекрытием 15, смонтированным на выходе из нее, перед конвективным блоком котла 11, над нижними продольными коллекторами 4, при этом, перекрытие 15 выполнено в виде горизонтального трубного пучка с тепловой изоляцией между рядами и шамотной огнеупорной мастикой по верхнему ряду труб, причем трубы верхнего и нижнего трубных пучков сообщены с вертикальным коллектором 16, а их торцы сообщены с соответствующими трубами, составляющими боковые трубчатые экраны 8. Кроме того, между верхним и нижним трубными пучками перекрытия 15, в трубах, составляющих боковые трубчатые экраны 8 установлены, перекрывающие их, перегородки 17.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Топливо из расходного бункера подается на наклонно-переталкивающую решетку 3 через загрузочное окно фронтового экрана 6 и, попадая в топку котла, проходит под наклонным зажигательным сводом 5 из шамотного кирпича, обеспечивающего интенсификацию возгорания влажных топлив за счет отдачи топливу аккумулированной теплоты от продуктов сгорания в топке. Теплота в процессе горения в топке воспринимается фронтовым экраном 6, потолочным 7, боковыми трубчатыми экранами 8, в которые нагреваемая вода из обратной магистрали тепловых сетей поступает в котел через входной коллектор 10. Из трубчатых экранов вода подается в конвективный блок 11, выполненный в виде четырех вертикальных поперечно-обтекаемых пучков труб коридорной компоновки (Фиг. 3), откуда попадает в правый верхний коллектор 9 котла и выходит из него в подающую магистраль. Дымовые газы топлива, горящего на решетке, отдают лучистую энергию тепловоспринимающим поверхностям топки котла, на выходе из которой совершают четыре горизонтальных хода, обусловленных пятью вертикальными плавниковыми панелями, смонтированными в конвективном блоке 11 (Фиг. 3), на выходе из которого поступают в выходной короб 12. Уменьшение отложений летучей золы на конвективном блоке 11 и в осадительных камерах 13 обеспечивается защитным перекрытием 15 топки в нижней ее части, выполненным в виде четырех симметричных горизонтальных рядов, соединенных вертикальными коллекторами 16, обеспечивающих поступление воды из нижних продольных коллекторов 4 через участки труб боковых трубчатых экранов 8 с перегородками в них 17 в верхние продольные коллекторы 9. Обслуживание топки котла производится через дверь обслуживания 19 на боковом экране топки котла 8.
Наклонный зажигательный свод 5 (за счет своего объема, набранного из шамотного кирпича) «работает» как теплоаккумулирующий объем в полости топки, что значительно повышает интенсивность возгорания влажных топлив, в особенности бурых углей, за счет отдачи топливу аккумулированного тепла и обеспечения его сушки и дополнительного прогрева, при этом нагретый воздух уходит вверх, продвигаясь по наклонной его поверхности.
Воздух, подаваемый под решетку предварительно нагревается за счет тепла отдаваемого участками боковых трубчатых экранов 8,расположенных ниже уровня наклонно-переталкивающей решетки 3.
В процессе ремонта, при необходимости замены труб трубных пучков конвективного блока, выявляют местоположение этих труб, снимают соответствующий участок обмуровки и перерезают соответствующие трубы потолочного трубчатого экрана 7 и нижние поперечные трубы 18 удаляют дефектную трубу соответствующего трубного пучка 20 и заменяют ее на исправную. Затем восстанавливают обмуровку и запускают котел в работу.