ПАРОВОЙ КОТЕЛ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в котельных установках, работающих на природном газе.
Известен аналог - паровой котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов и к топке (см. Повышение экологической безопасности тепловых электростанций: Учеб. пособие для вузов/ А.И. Абрамов, Д.П. Елизаров, А.Н. Ремезов и др.; под редакцией А.С. Седлова. - М.: Издательство МЭИ, 2001, рис. 4.4 на с. 100 и описание к нему). Этот аналог принят в качестве прототипа.
x
Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экологической безопасности в связи с повышенным содержанием вредных веществ при сгорании топлива, в частности, оксидов азота NO, в уходящих газах котла.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка парового котла с повышенной экономичностью и экологической безопасностью.
x
Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности работы парового котла путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NO в уходящих газах.
Для достижения этого результата предложен паровой котел с газоходом уходящих газов и газоходом рециркуляции уходящих газов, подключенным к газоходу уходящих газов и к топке.
Особенность заключается в том, что к газоходу рециркуляции уходящих газов перед топкой подключен трубопровод продувочной воды с включенным в него регулирующим органом регулятора температуры в топке, который связан с датчиком температуры, установленным в наиболее теплонапряженной зоне топки котла.
x
Предложенная схема парового котла позволяет снизить выделение оксидов азота NO при сгорании топлива путем регулируемого введения продувочной воды в газоход рециркуляции уходящих газов с целью поддержания заданной температуры горения в топке, исключающей образование термических оксидов азота.
Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением искомого технического результата.
Принципиальная схема парового котла приведена на чертеже.
Паровой котел содержит топку 1 и барабан 2, к которому подключен трубопровод 3 продувочной воды. Топка 1 соединена с газоходом 4 уходящих газов, к которому подключен газоход 5 рециркуляции уходящих газов, связанный с топкой 1. К газоходу 5 рециркуляции уходящих газов перед топкой 1 подключен трубопровод 3 продувочной воды. На трубопроводе 3 продувочной воды установлен регулирующий орган 6, связанный с регулятором 7 температуры в топке. В наиболее теплонапряженной части топки 1 установлен датчик 8 температуры, связанный с регулятором 7 температуры в топке 1. Датчик 8 может быть дистанционным или устанавливаться с помощью огнеупорных материалов непосредственно в наиболее теплонапряженной зоне топки 1.
Паровой котел работает следующим образом.
В топку 1 подают топливо и воздух. Уходящие газы из топки 1 по газоходу 4 уходящих газов отводятся из газового тракта котла.
x
Часть уходящих газов отводится по газоходу 5 рециркуляции уходящих газов в топку 1. Из барабана 2 по трубопроводу 3 продувочная вода поступает в газоход 5 рециркуляции уходящих газов, где смешивается с уходящими газами. Полученная таким образом смесь продувочной воды и рециркуляционных уходящих газов подается в топку 1. Регулируемое введение продувочной воды в газоход 5 рециркуляции уходящих газов позволяет снизить температуру горения топлива и предотвратить тем самым образование термических оксидов азота. По импульсу от датчика температуры 8, расположенному в топке 1, регулятор 7 изменяет положение регулирующего органа 6 и количество продувочной воды, подаваемой в топку 1 через газоход 5 рециркуляции уходящих газов. Таким образом поддерживается заданная температура горения в наиболее теплонапряженной зоне топки 1, исключающая образование термических оксидов азота NO.
x
Предложенная схема парового котла позволяет повысить экономичность и экологическую безопасность работы парового котла, снизить вредное антропогенное воздействие на климатическую систему продуктов сгорания топлива за счет снижения выбросов NO в атмосферу.
Таким образом, предложенная схема парового котла позволяет достичь заявленный технический результат.