RU200824U1

RU200824U1 - CFB BOILER WITH INTERNAL CYCLONES

Info

Publication number: RU200824U1
Application number: RU2019129150U
Authority: RU
Inventors: Михаил Евгеньевич Пузырев; Евгений Михайлович Пузырёв; Вадим Алексеевич Голубев
Original assignee: Михаил Евгеньевич Пузырев
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Полезная модель относится к энергетике и может использоваться при создании котлов ЦКС (с циркулирующим кипящим слоем), в том числе большой и средней мощности, с целью увеличения: эффективности работы, экологических характеристик, диапазона регулирования нагрузки, единичной мощности и вариантов компоновки котла ЦКС. Котел ЦКС 1 со встроенными циклонами имеет камеру сгорания 4 с соплами 5 вторичного дутья и воздухораспределительной решеткой 6. К камере сгорания 4 подключены входными соплами 7 по меньшей мере два циклона 8 с горизонтальной осью вращения, под которыми расположены сливные каналы 9, которые как циклоны 8 и камера сгорания 4 также выполнен внешними 2 и двусветными 3 экранами, причем двусветные экраны существенно уменьшают габариты котла ЦКС 1. Сливные каналы 9 патрубками 10 подключения сливных каналов, в которых установлены сопла 11 разбрасывающего дутья, подключены к камере сгорания 4, и эти элементы 4, 7, 8, 9, 10 и 11 образуют контур циркуляции ЦЧ. Котел ЦКС может иметь П или Т-образную, а также башенную компоновку.The utility model relates to power engineering and can be used to create CFB boilers (with a circulating fluidized bed), including high and medium power, in order to increase: efficiency, environmental characteristics, load regulation range, unit capacity and layout options for CFB boiler. The CFB boiler 1 with built-in cyclones has a combustion chamber 4 with secondary blast nozzles 5 and an air distribution grid 6. At least two cyclones 8 with a horizontal axis of rotation are connected to the combustion chamber 4 with inlet nozzles 7, under which there are drain channels 9, which are like cyclones 8 and the combustion chamber 4 is also made with external 2 and 2-height screens 3, and the double-height screens significantly reduce the dimensions of the CFB boiler 1. Drain channels 9 are connected to drain channels 10, in which the nozzles 11 of the scattering blast are installed, are connected to the combustion chamber 4, and these elements 4 , 7, 8, 9, 10 and 11 form the circulation circuit of the central chine. The CFB boiler can have a P or T-shaped, as well as a tower layout.

Description

Полезная модель относится к энергетике и может использоваться при создании котлов, в том числе большой и средней мощности, с циркулирующим кипящим слоем со встроенными, сокращенно ЦКС.The utility model relates to power engineering and can be used to create boilers, including those of large and medium power, with a circulating fluidized bed with built-in, abbreviated CFB.

Известен (1. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Распопов Н.В. Котлы и топки с кипящим слоем. – М.: Энергоатомиздат, 1966. Рис. 5.37, стр.242) котел с циркулирующим кипящим слоем, имеющий экранированную камеру сгорания с соплами вторичного дутья и воздухораспределительной решеткой, подключенные к ней входными соплами циклоны, по меньшей мере, один с вертикальной осью вращения, включенные с помощью сливных каналов с дозаторами циркулирующих частиц (ЦЧ) в контур циркуляции ЦЧ, причем циклоны через выходные патрубки и камеры дожигания соединены с конвективными газохода котла. Выносимый из камеры сгорания поток ЦЧ улавливается в циклонах, ссыпается по сливным каналам и регулируется дозаторами ЦЧ, обеспечивая экологически эффективное низкотемпературное сжигание различных топлив с управлением нагрузкой котла. При этом возможна установка нескольких циклонов, подключенных к конвективным газоходам котла, что позволяет создавать широкий типоразмерный ряд котлов с циркулирующим кипящим слоем различной мощности с П-образной компоновкой.Known (1. Baskakov A.P., Matsnev V.V., Raspopov N.V. Boilers and furnaces with a fluidized bed. - M .: Energoatomizdat, 1966. Fig. 5.37, p. 242) a boiler with a circulating fluidized bed, having a shielded combustion chamber with secondary blast nozzles and an air distribution grid, cyclones connected to it by input nozzles, at least one with a vertical axis of rotation, connected by means of drain channels with circulating particles metering devices (CC) into the CC circulation circuit, and cyclones through the outlet branch pipes and afterburner chambers are connected to the convective gas ducts of the boiler. The CCh flow removed from the combustion chamber is captured in cyclones, poured through the drain channels and regulated by CCh metering devices, providing environmentally efficient low-temperature combustion of various fuels with control of the boiler load. At the same time, it is possible to install several cyclones connected to the convective gas ducts of the boiler, which makes it possible to create a wide standard-size range of boilers with a circulating fluidized bed of various capacities with a U-shaped arrangement.

Эти котлы ЦКС имеют следующие недостатки:These CFB boilers have the following disadvantages:

сложны по конструкции и в эксплуатации, так как выполненные из обмуровки футерованные циклоны, сливные каналы и дозаторы ЦЧ изнашиваются, растрескиваются и работают ненадежно;are complex in design and in operation, since lined cyclones, drain channels and DCh dispensers made of lining are worn out, cracked and operate unreliably;

из-за увеличенных габаритов котлы плохо компонуются и значительно увеличивают объём строительной части котельного цеха.due to the increased dimensions, the boilers are poorly assembled and significantly increase the volume of the construction part of the boiler shop.

Известен более перспективный (1. Баскаков А.П., Мацнев В.В., Распопов Н.В. Котлы и топки с кипящим слоем. – М.: Энергоатомиздат, 1966. Рис. 5.43, стр.251 и 252) котел с циркулирующим кипящим слоем со встроенными циклонами (ЦКС), выбранный в качестве прототипа. Он имеет выполненные экранами камеру сгорания с соплами вторичного дутья и воздухораспределительной решеткой, подключенный к ней входным соплом циклон с горизонтальной осью вращения и расположенный под ним сливной канал, включенные в контур циркуляции ЦЧ, причем циклон соединен с конвективным газоходом котла через выходной патрубок. Выполнение стен камеры сгорания, циклона, бункера и сливного канала плоскими или изогнутыми в одной плоскости экранами дает дополнительную поверхность теплосъема, обеспечивает надежное охлаждение этих элементов, снижает габариты котла на 20% и упрощает его конструкцию и эксплуатацию. Боковой вывод ЦЧ из циклона из зоны повышенного давления обеспечивает самотечную циркуляцию частиц без применения дозаторов, что также повышает надежность, упрощает конструкцию котла.Known more promising (1. Baskakov A.P., Matsnev V.V., Raspopov N.V. Boilers and furnaces with a fluidized bed. - M .: Energoatomizdat, 1966. Fig. 5.43, p. 251 and 252) boiler with circulating fluidized bed with built-in cyclones (CFB), selected as a prototype. It has a shielded combustion chamber with secondary blast nozzles and an air distribution grate, a cyclone connected to it with an inlet nozzle with a horizontal axis of rotation and a drain channel located under it, included in the circulation circuit of the central chamber, and the cyclone is connected to the convective flue of the boiler through the outlet pipe. The execution of the walls of the combustion chamber, cyclone, bunker and drain channel with flat or curved screens in one plane provides an additional heat removal surface, ensures reliable cooling of these elements, reduces the boiler dimensions by 20% and simplifies its design and operation. The side outlet of the central chiller from the cyclone from the high-pressure zone provides gravity circulation of particles without the use of metering devices, which also increases reliability and simplifies the design of the boiler.

Недостатками прототипа является:The disadvantages of the prototype are:

ограничение по единичной мощности котла и по его компоновке, так как в прототипе используется один циклон, причем с односторонним расположением выходного патрубка;limitation in the unit power of the boiler and in its layout, since the prototype uses one cyclone, and with a one-sided arrangement of the outlet pipe;

низкая эффективность циклона;low cyclone efficiency;

малый диапазон регулирования нагрузки и низкая экологическая эффективность котла.small range of load regulation and low ecological efficiency of the boiler.

Целью предлагаемой полезной модели является увеличение: единичной мощности, эффективности работы, экологических характеристик, диапазона регулирования нагрузки, и вариантов компоновки котла ЦКС.The purpose of the proposed utility model is to increase: unit capacity, work efficiency, environmental characteristics, load regulation range, and options for the layout of the CFB boiler.

Поставленная цель достигается тем, что в котле ЦКС со встроенными циклонами, который имеет камеру сгорания с соплами вторичного дутья и воздухораспределительной решеткой, по полезной модели предлагается к камере сгорания подключить входными соплами два циклона с горизонтальной осью вращения, расположенных симметрично относительно поперечной плоскости симметрии камеры сгорания, сливные каналы для возврата уловленных в циклонах циркулирующих частиц разместить под циклонами и подключить к камере сгорания патрубками подключения сливных каналов, в которых установлены сопла разбрасывающего дутья, причём камера сгорания, циклоны и сливные каналы образованы внешними экранами и двусветными экранами, а циклоны через выходные патрубки и камеры дожигания соединить с конвективными газоходами котла.This goal is achieved by the fact that in a CFB boiler with built-in cyclones, which has a combustion chamber with secondary blast nozzles and an air distribution grid, according to the utility model, it is proposed to connect two cyclones with a horizontal axis of rotation to the combustion chamber with inlet nozzles, located symmetrically relative to the transverse plane of symmetry of the combustion chamber , the drain channels for the return of the circulating particles caught in the cyclones should be placed under the cyclones and connected to the combustion chamber with the connection pipes of the drain channels, in which the nozzles of the spreading blast are installed, and the combustion chamber, cyclones and drain channels are formed by external screens and double-beam screens, and the cyclones through the outlet pipes and the afterburner chambers are connected to the convective gas ducts of the boiler.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является, во-первых, возможность двукратного увеличения единичной мощности котла в соответствии с установкой двух циклонов и двукратным расширением камеры сгорания. Такая операция условно представляется как зеркальное отражение прототипа относительно поперечной плоскости симметрии двукратно расширенной камеры сгорания. В общем случае циклоны могу устанавливаться попарно, симметрично относительно поперечной плоскости симметрии камеры сгорания по схеме последовательного, попарного подключения групповых циклонов (Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). Л., «Энергия», 1977. Рис. III-38, разрез Б-Б и III-39а, разрез А-А стр87 и 88.) соответственно с двух, четырех, шести и т.д. кратным увеличением единичной мощности котла. Односторонний выход дымовых газов, конвективных газоходов, при этом дает П-образную компоновку котла ЦКС.The technical result provided by the above set of features is, firstly, the possibility of a twofold increase in the unit power of the boiler in accordance with the installation of two cyclones and a twofold expansion of the combustion chamber. Such an operation is conventionally represented as a mirror image of the prototype relative to the transverse plane of symmetry of the double-expanded combustion chamber. In the general case, cyclones can be installed in pairs, symmetrically relative to the transverse plane of symmetry of the combustion chamber according to the scheme of sequential, pairwise connection of group cyclones (Aerodynamic calculation of boiler plants (standard method). L., "Energy", 1977. Fig. III-38, section B -B and III-39a, section A-A pages 87 and 88.) from two, four, six, etc., respectively. a multiple increase in the unit capacity of the boiler. One-sided outlet of flue gases, convective gas ducts, thus gives a U-shaped layout of the CFB boiler.

Дополнительно в п.2 предлагается выходные патрубки циклонов выполнить в виде направленных встречно выходящему потоку кольцевых сопл дожигающего дутья с закручивающими лопатками, которые установлены в их выходных сечениях. Это создает охлаждаемую воздухом, надежно работающую простую конструкцию выходных патрубков, а подача на выхлоп циклона вихревого потока острого дутья обеспечивает экологически наиболее чистое и эффективное дожигание частиц по трехступенчатой схеме. In addition, in item 2, it is proposed that the outlet pipes of the cyclones be made in the form of annular afterburning nozzles directed against the outgoing flow with swirling blades installed in their outlet sections. This creates an air-cooled, reliably working simple design of the outlet pipes, and the supply of a vortex flow of a sharp blast to the cyclone exhaust provides the most environmentally friendly and efficient afterburning of particles in a three-stage scheme.

Дополнительно в п.3 предлагается между циклонами и камерами дожигания установить подключенные к сливным каналам бункеров и на их стенах расположить, причем соосно с циклонами, со стороны камеры дожигания выходные патрубки, а со стороны циклонов круглые газоотводящие окна. Это техническое решение вводит последовательное двойное сжатие вихря, что дает дополнительную ступень улавливания ЦЧ в бункерах, они лучше удерживаются, быстрее догорают, эффективность работы циклонов повышается. Применение дополнительного п.3 улучшает эффективность работы котла ЦКС по любому из пп. 1 или 2 за счет более высокой эффективности двух ступеней улавливания ЦЧ.In addition, in clause 3, it is proposed to install bunkers connected to the drain channels between the cyclones and the afterburner chambers and arrange them on their walls, coaxially with the cyclones, from the side of the afterburner chamber, and from the side of the cyclones, round gas outlet windows. This technical solution introduces a sequential double vortex compression, which provides an additional stage for capturing the central chill in bunkers, they are better retained, burn out faster, and the efficiency of cyclones increases. The use of an additional item 3 improves the efficiency of the CFB boiler according to any of paragraphs. 1 or 2 due to the higher efficiency of two stages of collecting CF.

Применение дополнительного п.4 улучшает эффективность работы котла, так как при подаче с дутьем дымовых газов в сопла вторичного дутья и в воздухораспределительную решетку можно регулировать, вынос и рециркуляцию ЦЧ. Соответственно можно управлять теплосъёмом и нагрузкой, а также температурой перегрева пара и параметрами топочного процесса за счет рециркуляции дымовых газов, расширяя диапазон регулирования нагрузки. Кроме того рециркуляция снижает эмиссию оксидов азота, она экологически эффективна.The use of additional item 4 improves the efficiency of the boiler operation, since when flue gases are supplied with blast to the secondary blast nozzles and to the air distribution grid, the removal and recirculation of the central chine can be regulated. Accordingly, it is possible to control heat intake and load, as well as the temperature of steam overheating and parameters of the combustion process due to recirculation of flue gases, expanding the range of load regulation. In addition, recirculation reduces nitrogen oxide emissions and is environmentally efficient.

Техническое решение по п.5 касается известного приема – закрытия экранов в зонах износа защитной обмуровкой или износостойкими съёмными накладками. Это дополнительно повышает надежность работы котла ЦКС.The technical solution according to claim 5 concerns a known technique - the closure of screens in wear zones with protective lining or wear-resistant removable linings. This additionally increases the reliability of the CFB boiler operation.

Дополнительно в п.6 предлагается установить выходные патрубки с обеих сторон циклонов. Двухсторонний выход из циклонов, причем по любому из пп.1-5, двукратно увеличивает выходное сечение. Соответственно, единичную мощность котла ЦКС с учетом рассмотренной схемы последовательного, попарного подключения групповых циклонов можно увеличивать в четыре, восемь и так далее раз в сравнении с прототипом.Additionally, item 6 proposes to install outlet pipes on both sides of the cyclones. Bilateral exit from cyclones, and according to any one of claims 1-5, doubles the outlet section. Accordingly, the unit capacity of the CFB boiler, taking into account the considered scheme of sequential, pairwise connection of group cyclones, can be increased four, eight, and so on times in comparison with the prototype.

При этом согласно пп.7-9 за счет двухстороннего выхода появляется возможность создания котлов ЦКС с различными типами компоновки:At the same time, according to clauses 7-9, due to the two-way outlet, it becomes possible to create CFB boilers with various types of layout:

с Т – образной – с двумя опусными конвективными газоходами, которые установлены с обеих сторон котла, по п.7, образуя Т-образную компоновку;with T - shaped - with two opaque convective flues, which are installed on both sides of the boiler, according to claim 7, forming a T-shaped arrangement;

с башенной – с двумя подъёмными конвективными газоходами, которые установлены рядом над камерой сгорания, по п.8, образуя башенную компоновку;with a tower - with two lifting convective gas ducts, which are installed side by side above the combustion chamber, according to claim 8, forming a tower arrangement;

с П – образной – с двумя опусными конвективными газоходами, которые установлены рядом за камерой сгорания, по п.9, образуя П-образную компоновку.with U-shaped - with two opal convective gas ducts, which are installed next to the combustion chamber, according to claim 9, forming a U-shaped arrangement.

Применение в паровых котлах двух конвективных газоходов дает существенные преимущества. Типично в конвективном газоходе больших размеров из-за температурных перекосов пароводяной поток пропускают по двум трактам и делаются перебросы с одной стороны на другую между поверхностями нагрева. Во-вторых, размещая преимущественно в одном конвективном газоходе пароперегреватель, а в другом испаритель и экономайзер можно получить простую схему регулирования температуру перегрева пара. В итоге, управляя расходом дымовых газов в двух конвективных газоходах, можно упростить как конструкцию котла, нет необходимости в дроблении и перебросах двух пароводяных потоках и получить простую схему регулирования температуры перегрева пара.The use of two convective gas ducts in steam boilers offers significant advantages. Typically, in a large convection flue, due to temperature imbalances, the steam-water flow is passed through two paths and transfers are made from one side to the other between the heating surfaces. Secondly, by placing a superheater predominantly in one convective gas duct, and an evaporator and an economizer in the other, a simple scheme for regulating the superheat temperature of steam can be obtained. As a result, by controlling the flow rate of flue gases in two convective gas ducts, it is possible to simplify the design of the boiler, there is no need for crushing and transferring two steam-water flows and to obtain a simple scheme for controlling the temperature of steam superheating.

На фиг.1 схематически показан на поперечном разрезе Б-Б схема предлагаемого котла ЦКС и его основные элементы, на фиг.2 - продольный его разрез А-А в варианте Т – образной компоновки. На фиг.3 дано пояснение по конструкции циклонов с двухступенчатой схемой улавливания и на фиг.4 - вариант котла ЦКС с башенной компоновкой.Figure 1 schematically shows a cross-section BB diagram of the proposed CFB boiler and its main elements, figure 2 - its longitudinal section A-A in a T-shaped arrangement. Figure 3 gives an explanation of the design of the cyclones with a two-stage capture scheme and figure 4 - a variant of the CFB boiler with a tower arrangement.

Котел 1 ЦКС, фиг.1 и фиг.2, имеет выполненные внешними 2 экранами и двусветными 3 экранами камеру сгорания 4 с соплами 5 вторичного дутья и воздухораспределительной решеткой 6. К камерам сгорания 4 подключены входными соплами 7 два циклона 8 с горизонтальной осью вращения. Под циклонами 8 расположены сливные каналы 9, которые, как и циклоны, и камера сгорания 4 выполнены внешними 2 и двусветными 3 экранами, причем двусветные экраны существенно уменьшают габариты котла 1 ЦКС. Сливные каналы 9 патрубками 10 подключения сливных каналов, в которых установлены сопла 11 разбрасывающего дутья, подключены к камере сгорания 4, и эти элементы 4, 7, 8, 9, 10 и 11 образуют контур циркуляции ЦЧ.The CFB boiler 1, Fig. 1 and Fig. 2, has a combustion chamber 4 with secondary blast nozzles 5 and an air distribution grill 6 made by external 2 screens and 3 double-height screens. To the combustion chambers 4, two cyclones 8 with a horizontal axis of rotation are connected to the combustion chambers 4. Under the cyclones 8 there are drain channels 9, which, like the cyclones, and the combustion chamber 4 are made with external 2 and 2-height screens 3, and the double-height screens significantly reduce the dimensions of the CFB boiler 1. The drain channels 9 are connected to the combustion chamber 4, and these elements 4, 7, 8, 9, 10 and 11 form the circulation circuit of the central chine by the branch pipes 10 connecting the drain channels, in which the nozzles 11 of the scattering blast are installed.

В котле 1 ЦКС циклоны 8 устанавливаются попарно, симметрично относительно поперечной плоскости симметрии 12 камеры сгорания 4. Циклоны 8 соединены с конвективными газоходами 13 котла 1 через выходные патрубки 14 и камеры дожигания 15. Выходные патрубки 14 и камеры дожигания 15 могут устанавливаться с одной или с обеих сторон циклонов 8 с соответствующим увеличением мощности котла 1 ЦКС.In the CFB boiler 1, cyclones 8 are installed in pairs, symmetrically relative to the transverse plane of symmetry 12 of the combustion chamber 4. Cyclones 8 are connected to the convective gas ducts 13 of the boiler 1 through the outlet nozzles 14 and the afterburner 15. The outlet nozzles 14 and the afterburner 15 can be installed with one or with both sides of cyclones 8 with a corresponding increase in the capacity of the boiler 1 CFB.

При двухстороннем выходе котел 1 ЦКС удобно выполнять по Т-образной компоновке, фиг 2. Конвективные газоходы 13 котла 1 ЦКС могут устанавливаться над камерой сгорания 4 и соединяться с ней камерами дожигания 15 с образованием башенной компоновки котла 1 ЦКС, фиг 4. Котел 1 ЦКС может выполняться и по наиболее распространенной П- образной компоновке. Возможность выполнения котлов 1 ЦКС разной мощности, с различным количеством циклонов и по различным вариантам компоновки увеличивает применимость предлагаемого котла 1 ЦКС.With a two-way outlet, the boiler 1 CFB is conveniently performed according to a T-shaped layout, Fig. 2. Convective gas ducts 13 of the CFB boiler 1 can be installed above the combustion chamber 4 and connected to it with afterburner chambers 15 to form a tower arrangement of the CFB boiler 1, Fig. 4. Boiler 1 CFB can be performed according to the most common U-shaped layout. The possibility of performing boilers 1 CFB of different capacities, with a different number of cyclones and in various configurations increases the applicability of the proposed boiler 1 CFB.

Выходные патрубки 14 с целью повышения надежности их работы, эффективности удержания и дожигания ЦЧ выполняются охлаждаемыми, в виде направленных в циклоны 8 встречно выходящему потоку кольцевых сопл дожигающего дутья, имеющих закручивающие лопатки, на схемах условно не показаны.In order to increase the reliability of their operation, the efficiency of retention and afterburning, the outlet pipes 14 are cooled, in the form of annular afterburning nozzles directed into the cyclones 8 opposite to the outgoing flow, having swirling blades, are conventionally not shown in the diagrams.

Между циклонами 8 и камерами дожигания 15 могут быть установлены бункеры 16 со сливными каналами 9, образованные экранами 2 и 3, фиг.3. При этом на экранах 2 и 3 расположены, причем соосно с циклонами 8, со стороны конвективного газохода 13 выходные патрубки 14, а со стороны циклонов круглые газоотводящие окна 17, и в итоге это дает дополнительную ступень улавливания ЦЧ циклонами 8.Between the cyclones 8 and the afterburner chambers 15, bunkers 16 with drain channels 9 formed by screens 2 and 3 can be installed, FIG. 3. At the same time, on the screens 2 and 3, there are located, coaxially with the cyclones 8, from the side of the convective gas duct 13, the outlet pipes 14, and from the side of the cyclones there are round gas outlet windows 17, and as a result this gives an additional stage of capturing the CC by cyclones 8.

В нижней части камеры сгорания 4 установлены: система подачи топлива 18, сопла 5 вторичного дутья, а также воздухораспределительная решетка 6, поддерживающая плотный кипящий слой 19. Котел 1 ЦКС имеет различное вспомогательное оборудование, включая дымососы 20, дымовую трубу 21, тракт рециркуляции 22, который подключен совместно с воздухозаборыми устройствами 23 через вентиляторы 24 первичного дутья к воздухораспределительной решетке 6, а через вентиляторы 25 вторичного дутья к соплам вторичного дутья 5. Воздухораспределительная решетка 6 имеет трубы 26 слива слоя.In the lower part of the combustion chamber 4 there are installed: fuel supply system 18, secondary blast nozzles 5, as well as an air distribution grille 6 supporting a dense fluidized bed 19. CFB boiler 1 has various auxiliary equipment, including smoke exhausters 20, chimney 21, recirculation path 22, which is connected together with the air intake devices 23 through the primary blast fans 24 to the air distribution grille 6, and through the secondary blast fans 25 to the secondary blast nozzles 5. The air distribution grill 6 has pipes 26 for draining the layer.

При работе котла 1 ЦКС, фиг.1 и фиг.2, в заполненный разогретыми до 800-900°С частицами плотный кипящий слой 19 подается дроблёный уголь по системе подачи топлива 18, через сливные каналы 9 и патрубки 10 подключения сливных каналов при дутье в сопла 11 разбрасывающего дутья разбрасываются ЦЧ, уловленные в горизонтальных циклонах 8, и снизу, через воздухораспределительную решетку 6, вентилятором 24 первичного дутья нагнетаются с высоким напором поступающие из воздухозаборого устройства 23 первичный воздух и охлажденные дымовые газы из тракта рециркуляции 22. Здесь постоянная масса плотного кипящего слоя 19 поддерживается периодическим удалением золы через трубы 26 слива слоя, а топливо газифицируется, частично выгорает и совместно с частицами золы и продуктами неполного сгорания выносится в верхнюю часть камеры сгорания 4. Далее горение продолжается в потоке вторичного дутья, подаваемого через сопла 5 вторичного дутья вентиляторами 25 вторичного дутья, которое поступает из воздухозаборного устройства 23 и тракта рециркуляции 22.During the operation of the CFB boiler 1, Fig. 1 and Fig. 2, crushed coal is fed into the dense fluidized bed 19 filled with particles heated to 800-900 ° C through the fuel supply system 18, through the drain channels 9 and the branch pipes 10 connecting the drain channels when blowing into the nozzles 11 of the scattering blast are scattered by the central chill, trapped in the horizontal cyclones 8, and from below, through the air distribution grid 6, the primary blast fan 24 is injected with high pressure from the air intake device 23 primary air and cooled flue gases from the recirculation path 22. Here, the constant mass of dense boiling layer 19 is supported by periodic ash removal through the layer drain pipes 26, and the fuel is gasified, partially burns out and, together with ash particles and products of incomplete combustion, is carried to the upper part of the combustion chamber 4. Further, combustion continues in the secondary blast stream supplied through the secondary blast nozzles 5 by fans 25 secondary blast that comes from the air intake th device 23 and recirculation path 22.

Из камеры сгорания 4 горячие дымовые газы в соответствии с геометрией уходят, расходясь симметрично относительно поперечной плоскости симметрии 12 через входные сопла 7, и поступают в циклоны 8 с горизонтальной осью вращения. В циклонах 8 дымовые газы очищаются от ЦЧ и поступают в камеры дожигания 15, где унос дожигается в потоке дожигающего дутья, поступающего из кольцевых сопл выходных патрубков 14. Далее дымовые газы глубоко охлаждаются в конвективных газоходах 13 и дымососами 20 через дымовую трубу 21 сбрасываются для рассеивания в атмосферу. Частично дымовые газы возвращаются в котел 1 ЦКС по тракту рециркуляции 22. Следует отметить, что управляя работой дымососов 20 при этом можно регулировать расходы дымовых газов и тепловосприятия в конвективных газоходах 13 котла 1 ЦКС с использованием простой схемы.From the combustion chamber 4 hot flue gases leave in accordance with the geometry, diverging symmetrically relative to the transverse plane of symmetry 12 through the inlet nozzles 7, and enter the cyclones 8 with a horizontal axis of rotation. In cyclones 8, flue gases are cleaned from the central chill and enter the afterburner chambers 15, where the entrainment is burned out in the flow of the afterburning blast coming from the annular nozzles of the outlet pipes 14. Then the flue gases are deeply cooled in the convective gas ducts 13 and by the smoke exhausters 20 are discharged through the chimney 21 for dispersion in atmosphere. Partially flue gases are returned to the boiler 1 CFB through the recirculation path 22. It should be noted that by controlling the operation of the smoke exhausters 20 it is possible to regulate the flow rate of flue gases and heat perception in the convective gas ducts 13 of the CFB boiler 1 using a simple scheme.

Эффективность очистки от ЦЧ в циклонах 8 может быть значительно повышена при установке второй ступени улавливания с бункерами 16, фиг.3. При этом, как в основной схеме, выход вихря из циклона 8 в выходной патрубок 14 сначала сопровождается сжатием вихря, ускорением его вращения, очисткой уходящего потока от ЦЧ и раскрытием вихря за выходным патрубком 14. Но здесь вихрь после раскрытия повторно сжимается при выходе в соосно установленное круглое газоотводящее окно 17 со сбросом более мелких ЦЧ в бункер 16, что увеличивает эффективность работы циклонов 8.The efficiency of cleaning from CC in cyclones 8 can be significantly increased when installing the second stage of collection with bunkers 16, Fig. 3. At the same time, as in the main scheme, the exit of the vortex from the cyclone 8 into the outlet 14 is first accompanied by the compression of the vortex, the acceleration of its rotation, the cleaning of the outgoing flow from the central part and the opening of the vortex behind the outlet 14. the installed round gas outlet 17 with the discharge of smaller CCs into the bunker 16, which increases the efficiency of the cyclones 8.

Уловленные в циклонах 8 ЦЧ через сливные каналы 9 возвращаются в плотный кипящий слой 19 и повторно поднимаются, таким образом, ЦЧ циркулируют по контуру циркуляции, который образован перечисленными выше элементами 4, 7, 8, 9, 10 и 11. Так как камера сгорания 4, циклоны 8 и сливные каналы 9 образованы внешними 2 экранами и двусветными 3 экранами, то при рециркуляции ЦЧ охлаждаются экранами и выносят тепло из плотного кипящего слоя 19 и камеры сгорания 4, поддерживая экологически эффективный изотермический низкотемпературный режим сжигания топлива. Низкотемпературный режим, экологическая эффективность и обеспечение широкого диапазона регулирования нагрузки котла ЦКС 1 при устойчивой работе плотного кипящего слоя 19 также поддерживается регулируемой подачей в дутье охлажденных дымовых газов из тракта рециркуляции 22.The CCs caught in the cyclones 8 through the drain channels 9 return to the dense fluidized bed 19 and rise again, thus, the CCs circulate along the circulation circuit, which is formed by the above elements 4, 7, 8, 9, 10 and 11. Since the combustion chamber 4 , cyclones 8 and drain channels 9 are formed by external 2 screens and double-height 3 screens, then during recirculation the central chill is cooled by screens and remove heat from the dense fluidized bed 19 and the combustion chamber 4, maintaining an environmentally efficient isothermal low-temperature mode of fuel combustion. Low-temperature regime, environmental efficiency and ensuring a wide range of load regulation of the CFB 1 boiler with stable operation of a dense fluidized bed 19 is also supported by a controlled supply of cooled flue gases from the recirculation path 22 to the blast.

В итоге проведенное конкретное рассмотрение предлагаемой полезной модели с привлечением иллюстраций, фиг.1-4, показало, что в сравнении с прототипом обеспечено достижение заявленных целей, увеличения: мощности, вариантов компоновки котла ЦКС, эффективности работы, экологических характеристик, диапазона регулирования нагрузки.As a result, a specific examination of the proposed utility model using illustrations, Figs. 1-4, showed that, in comparison with the prototype, the stated goals were achieved, increasing: power, layout options for the CFB boiler, work efficiency, environmental characteristics, load regulation range.

Claims

1. A boiler with a circulating fluidized bed with built-in cyclones, having a combustion chamber with secondary blast nozzles and an air distribution grid, characterized in that two cyclones with a horizontal axis of rotation are connected to the combustion chamber, located symmetrically relative to the transverse plane of symmetry of the combustion chamber, drain channels to return the circulating particles caught in the cyclones, they are placed under the cyclones and connected to the combustion chamber by connection pipes of the drain channels, in which the nozzles of the scattering blast are installed, while the combustion chamber, cyclones and drain channels are formed by external screens and double-beam screens, and the cyclones through the outlet pipes and chambers afterburners are connected to the boiler convection ducts.

2. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 1, characterized in that the outlet pipes are made in the form of annular afterburning blast nozzles directed against the outgoing flow with swirling blades installed in their outlet sections.

3. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to any one of claims 1 or 2, characterized in that between the cyclones and the afterburner chambers are installed bunkers connected to the drain channels, on the walls of which there are outlet pipes installed coaxially with the cyclones on the afterburner side, and on the side of the cyclones - round gas outlet windows.

4. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 1, characterized in that the secondary blast nozzles and the air distribution grille are connected to the flue gas recirculation path.

5. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 1, characterized in that the screens in the wear zones are covered with protective lining or wear-resistant removable linings.

6. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to any one of claims 1-5, characterized in that the outlet pipes and the afterburner are installed on both sides of the cyclones.

7. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 6, characterized in that the afterburning chambers are connected to two convective gas ducts that are installed on both sides of the boiler, forming a T-shaped arrangement.

8. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 6, characterized in that the afterburner chambers rise above the combustion chamber and are connected to the convective gas ducts, forming a tower arrangement.

9. A circulating fluidized bed boiler with built-in cyclones according to claim 6, characterized in that the afterburner chambers extend beyond the combustion chamber and are connected to the convective gas ducts, forming a U-shaped arrangement.