КОТЕЛ С ЖИДКИМ ШЛАКОУДАЛЕНИЕМ

КОТЕЛ С ЖИДКИМ ШЛАКОУДАЛЕНИЕМ
Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к котлам, сжигающих твердое топливо и жидким шлакоудалением.
Известен котел с жидким шлакоудалением, содержащий топку с полуоткрытой зоной горения, выходным патрубком для вывода шлака и газоотводящим трактом, по ходу которого установлены теплообменники для нагрева воздуха, подаваемого в зону горения  1 .
Недостатком данного котла является ухудшение удаления шлака из зоны его плавления в зону приема при образовании в ходе длительной эксплуатации в выходном патрубке шлаковых наростов при пониженном перепаде давления в зоне приема по сравнению с разрежением в зоне горения. Другим недостатком является потеря с физической теплотой шлака, что снижает к.п.д. парового котла, и, как следствие повышает расход топлива.
Известен также котел с жидким шлакоудалением, принятый в качестве прототипа, содержащий топку с выходным патрубком для удаления жидкого шлака и газоотводящим трактом, по ходу которого установлены теплообменники для нагрева воздуха, подаваемого в зону горения. Выходной патрубок для удаления шлака через трубопровод сообщает атмосферный воздух с газоотводящим трактом котла  2 . В результате повышается надежность работы котла за счет облегчения вывода шлака в жидком виде путем создания разрежения в выходном патрубке при отсосе в газоотводящий тракт, в котором имеется достаточное разрежение, создаваемое дымососом, и частичное использование теплоты шлака в технологической схеме котла.
Недостаток этого технического решения заключается в том, что сообщение атмосферного воздуха непосредственно с зоной приема расплавленного шлака и отбор в продукты сгорания понижает надежность вывода шлака в жидком виде из-за возможного его переохлаждения в зоне приема омываемым атмосферным воздухом, что может привести к застыванию вытекающего шлака и образованию шлаковых наростов.
Цель полезной модели - повышение надежности работы котла путем исключения застывания жидкого шлака в выходном патрубке.
Технический результат достигается тем, что в котле с жидким шлакоудалением, содержащим топку с выходным патрубком для удаления жидкого шлака и газоотводящим трактом, по ходу которого установлены теплообменники для нагрева воздуха, подаваемого в зону горения, выходной патрубок в нижней своей части имеет ряд отверстий по периметру и заключается в кожух с образованием зазора, который в верхней части сообщается с атмосферным воздухом, а в нижней с газоотводящим трактом.
Установка кожуха на выходном патрубке с образованием зазора исключает непосредственное соприкосновение атмосферного воздуха с вытекающим из зоны горения в зону приема шлаком, что предотвращает его переохлаждение и улучшает текучесть по сравнению с прототипом.
Выполнение отверстий в нижней части выходного патрубка позволяет за счет отсоса газов из зоны приема шлака в газоотводящий тракт создавать разрежение в зоне приема шлака, большее, чем в зоне горения, а также поддерживать уровень максимальных температур в зоне плавления шлака, что повышает его текучесть.
Атмосферный воздух, подсасываемый в зазор между кожухом и выходным патрубком нагревается за счет конвективного и радиационного теплообмена, и, смешиваясь с газами, отсасываемыми из зоны приема жидкого шлака через отверстия в выходном патрубке, поступает в газовый тракт перед первой ступенью теплообменника для нагрева воздуха.
Увеличение расхода газов через теплообменник повышает коэффициент теплопередачи, увеличивая температуру воздуха на выходе воздухоподогревателя и, как следствие адиабатическую температуру в топке, что снижает расход топлива на котел.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что выходной патрубок для удаления шлака в нижней части имеет ряд отверстий по периметру и заключен в кожух с образованием зазора, верхняя часть которого сообщена с атмосферой, а нижняя часть с газоотводящим трактом.
Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию полезной модели новизна.
Предлагаемая полезная модель имеет промышленное применение и может быть использована на котлах, сжигающих твердое топливо с выводом шлака в жидком виде.
На фиг.1. изображена предлагаемая полезная модель. Полезная модель содержит топку 1 с газоотводящим трактом 2, в котором установлены последовательно по ходу газового потока 3 теплообменники второй 4 и первой 5 ступени нагрева потока воздуха 6, поступающего на горение потока топлива 7 в топку 1. В нижней части топки 1 имеется выходной патрубок 8 для удаления расплавленного шлака из зоны плавления 9 в зону его приема 10. В нижней части выходного патрубка 8 выполнен ряд отверстий 11 по его периметру.
Выходной патрубок 8 заключен в кожух 12 с образованием зазора 13, верхняя часть которого сообщена с атмосферой 14, а нижняя часть через трубопровод 15с газоотводящим трактом 2 перед первой ступенью 5 нагрева потока воздуха 6.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом. Поток твердого топлива 7 поступает в топку 1 и сгорает с потоком горячего воздуха 6. Поток продуктов сгорания 3 из топки 1 после радиационного охлаждения на парообразование поступает в газоотводящий тракт 2, проходя последовательно вторую 4 и первую 5 ступень нагрева потока воздуха 6. Уходящие газы 3 с температурой 140-И 60 °С выводятся в атмосферу.
Поток воздуха 6 последовательно проходит первую 5 и вторую 4 ступень нагрева, соответственно подогреваясь в них до 200н-260 и 360-ИОО °С. При сгорании потока топлива 7 в топке 1 образуется расплавленный шлак. Из зоны плавления 9 поток жидкого шлака с температурой 1500-И 600 °С поступает в зону приема 10 и далее в ванну с водой 16.
За счет разрежения в газоотводящем тракте 3, создаваемого дымососом котла, происходит подсос атмосферного воздуха 14 в зазор 13 и отсос газов из выходного патрубка 8 через отверстия 11 в трубопровод 15 и далее в газоотводящий тракт 2. В результате отсоса в выходном патрубке создается разрежение, большее, чем в топке 1, благодаря чему улучшается вывод жидкого шлака из зоны плавления 9 в зону приема 10. Атмосферный воздух 14, проходя через зазор 13, нагревается за счет теплопередачи от стенок выходного патрубка 8 до  °С, снижая его температуру. Таким образом поток вытекаемого шлака из зоны плавления 9 в зону его приема 10 не имеет
непосредственного контакта с потоком атмосферного воздуха 14, не переохлаждается в выходном патрубке 8 и свободно стекает в ванну с водой 16. Использование предлагаемого технического решения по полезной модели позволяет в сравнении с известными техническими решениями повысить надежность работы котла с жидким шлакоудалением за счет повышения надежности удаления шлака и частично использовать физическую теплоту удаляемого шлака в технологической схеме котла. Авторы:Ю.В.Салов
В.В.Варнашов В.В .Великороссов АА.Квардаков М.Ю.Салова
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Котел с жидким шлакоудалением, содержащий топку с выходным патрубком для отвода жидкого шлака и газоотводящим трактом, в котором размещены поверхности нагрева воздуха, подаваемого в зону горения, отличающийся тем, что выходной патрубок в нижней части имеет ряд отверстий, выполненных по его периметру, и заключен в кожух с образованием воздушного зазора, который в верхней части сообщен с атмосферой, а в нижней части с газоотводящим трактом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.М.И.Резников, Ю.МЛипов, Котельные установки электростанций, - М.: Энергоатомиздат, 1987 г., с.110, рис.8.17.а.
2. Способ работы котла в режиме жидкого шлакоудаления - патент РФ № 2024795, БИ № 23,15.12.94 г.
SUW€MOt
Авторы:Ю.В.Салов
В.В.Варнашов В.В.Великороссов АА.Квардаков М.Ю.Салова