КОТЕЛ С ВИХРЕВОЙ ТОПКОЙ И РАЗДЕЛЬНЫМИ ЗОНАМИ ДУТЬЯ

Полезная модель относится к котельным установкам и может применяться для отопления и горячего водоснабжения.
Известен твердотопливный котел типа КВм-2,5 КБ («Промышленные котлы на твердом топливе - традиция и альтернатива», статья в электронном журнале «Аква-терм», 2007, №6), содержащий механизированную топку с шурующей планкой и колосником, бункер подачи топлива с питателем, дутьевой вентилятор, дымосос и шнек золоудаления.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является котел типа КВа-5ШпВТ (Ивушкин А.А., Пузырев Е.М., Ничик Г.И. и др. Воздухонагревательная установка котельная-калорифер ОАО «Шахта «Большевик» холдинга «Сибуглемет». - Журнал «Уголь России и Майнинг», 2007, №4, с.10-14), содержащий вихревую топку, камеру дожигания, механизированную топку с шурующей планкой и поворотным колосником, бункер подачи топлива с вибратором и питателем, дутьевой вентилятор и дымосос с направляющими аппаратами, системы воздуховодов и газоходов с шиберными заслонками, шнек золоудаления, прямоточный и отсасывающий циклоны, а также калорифер для подогрева воздуха, обеспечивающего вихревой процесс горения топлива.
Котлы КВм-2,5КБ и КВа-5ШпВТ, имеющие механизированные системы подачи угля в топку и удаления шлака, позволяют сжигать любые марки углей и утилизировать совместно с углем отходы деревообрабатывающей промышленности: опилки, щепу и кору.
Недостатками описанных котлов являются, во-первых: неполное сгорание топлива на колосниковой решетке, обусловленное недостаточной подачей воздуха в периферийных частях решетки и избыточной подачей в центральной части, и во-вторых: сложность регулирования раздачи воздуха от
одного дутьевого вентилятора по воздушному тракту топки при изменении теплового режима котла.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, то есть обеспечение более полного сгорания топлива на колосниковой решетке и упрощение регулирования раздачи воздуха по воздушному тракту топки при изменении теплового режима котла.
Решение указанной задачи достигается за счет того, что в описанный котел типа КВа-5ШпВТ, содержащий вихревую топку, камеру дожигания, механизированную топку с шурующей планкой и поворотным колосником, бункер подачи топлива с вибратором и питателем, дутьевой вентилятор и дымосос с направляющими аппаратами, системы воздуховодов и газоходов с шиберными заслонками, шнек золоудаления, прямоточный и отсасывающий циклоны, а также калорифер для подогрева воздуха, обеспечивающего вихревой процесс горения топлива, введен дополнительный дутьевой вентилятор и применена схема раздельной подачи воздуха под колосниковую решетку по трем воздуховодам с регулирующими шиберными заслонками. При этом достигается равномерное распределение подачи воздуха в центральной и периферийных зонах решетки, что, в свою очередь, создает благоприятные условия для более полного сгорания топлива на решетке. Применение двух независимых дутьевых вентиляторов для подачи воздуха по воздушному тракту топки упрощает регулирование раздачи воздуха при изменении теплового режима котла.
На чертеже представлена схема котла с вихревой топкой и раздельными зонами дутья.
Котел с вихревой топкой и раздельными зонами дутья содержит вихревую топку 1, камеру дожигания 2 и механизированную топку 3 с поворотным колосником и шурующей планкой 4. Загрузка топлива в котел осуществляется с помощью питателя 5 бункера подачи топлива 6 с вибратором 7. Схема раздачи дутья включает в себя основной 8 и вспомогательный 9 дутьевые вентиляторы с калориферами 10 и 11, а также систему воздуховодов с шиберными
задвижками 12 и соплами тангенциальными 13, кольцевым 14 и возврата уноса 15. Дутьевые вентиляторы 8 и 9 снабжены направляющими аппаратами 16 и 17. Система очистки и вывода дымовых газов включает в себя прямоточный 18 и отсасывающий 19 циклоны, дымосос 20 с направляющим аппаратом 21 и дымовую трубу 22. Стояки слива золы 23 циклонов 18 и 19 выходят на шнек золоудаления 24, который в свою очередь связан с конвейером золоудаления 25.
Котел с вихревой топкой и раздельными зонами дутья работает следующим образом. С помощью частотного привода питателя 5, топливо с заданным расходом подается из бункера подачи топлива 6 в вихревую топку 1. При отсутствии угля на ленте питателя 5, то есть при зависании угля в бункере подачи топлива 6, включается вибратор 7. Вихрь в топке создается подачей дутья через тангенциальные сопла 13 и кольцевое сопло 14. Мелкий уголь и летучие удерживаются в вихревом потоке воздуха и выгорает в топке 1 и в камере дожигания 2. Крупные частицы топлива горят в слое на колосниковой решетке механизированной топки 3, шурующая планка 4 используется для периодического рыхления слоя и выгрузки шлака на поворотный колосник. Поворотный колосник механизированной топки 3 переворачивается и выгружает шлак на конвейер золоудаления 25 автоматически, при накоплении определенной массы шлака. Основной дутьевой вентилятор 8 обеспечивает подачу воздуха в тангенциальные 13 и кольцевое 14 сопла вихревой топки 1, а также сопла возврата уноса 15, создавая условия для протекания вихревого топочного процесса. Вспомогательный дутьевой вентилятор 9 подает воздух через коллектор в три зоны дутья под колосниковую решетку, причем подача воздуха в каждую из зон регулируется шиберными задвижками 12. Воздух, подаваемый дутьевыми вентиляторами 8 и 9, предварительно подогревается в калориферах 10 и 11. Дымосос 20 с направляющим аппаратом 21 обеспечивает тягу, необходимую для вывода дымовых газов из котла. В прямоточном 18 и отсасывающем 19 циклонах происходит очистка и фильтрация дымовых газов с последующим удалением их через дымовую
трубу 22. Отходы процессов фильтрации циклонов 18 и 19 по стоякам слива золы 23 поступают на шнек золоудаления 24, и далее с помощью конвейера золоудаления 25 выводятся из котельной.
При реализации данной полезной модели на практике, в качестве вспомогательного дутьевого вентилятора 9 может быть использован вентилятор того же типа, что и основной, но меньшей мощности. Так, при основном дутьевом вентиляторе 8 типа ВДН-6,3×3000, в качестве вспомогательного может быть установлен вентилятор типа ВДН-2,8×3000. Положение шиберов 12 на воздуховодах дутья под колосниковую решетку выставляется один раз при наладке перед сдачей котла в эксплуатацию.