Колосниковая решетка механической топки для циркуляционного сгорания - RU2287740C2
Код документа: RU2287740C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к механической топке котла, в особенности к колосниковой решетке для сгорания с горизонтальной циркуляцией.
Описание предшествующего уровня техники
В настоящее время колосниковые решетки для котлов с механическими топками по конструкции могут быть классифицированы на два типа, а именно на колосниковые решетки, совершающие возвратно-поступательное движение, и цепные колосниковые решетки. Топливо подают непрерывно к одному концу поверхности колосниковой решетки, и оно перемещается горизонтально по колосниковой решетке в процессе его сгорания. Остаточная зола выгружается с противоположного конца. Такие колосниковые решетки механических топок имеют следующие недостатки: 1) уголь воспламеняется главным образом посредством теплового излучения от топочного свода, при этом воспламенение топлива начинается от верхнего слоя к нижнему слою угля в направлении, которое противоположно направлению воздушного потока, что приводит к неблагоприятному режиму горения и к неполному сгоранию; 2) время пребывания в топке угля, сгорающего на колосниковой решетке, не может быть продолжительным, поскольку колосниковая решетка имеет ограниченную длину, так что уголь не может полностью сгореть; и 3) нижний слой угля воспламеняется самым последним, что приводит к тому, что мелкие частицы угля проходят через вентиляционные щели колосниковой решетки и вызывают большую потерю угля.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании механической топки котла для сгорания с горизонтальной циркуляцией, которая позволяет преодолеть нижеуказанные недостатки совершающих возвратно-поступательное движение и цепных колосниковых решеток, используемых для существующих механических топок на твердом топливе: продолжительность пребывания угля, сгорающего на колосниковой решетке, является недостаточной; воспламенение угля происходит главным образом посредством теплового излучения от топки, так что не может быть обеспечено полное сгорание угля, и мелкие частицы угля в нижнем слое легко выходят из вентиляционных щелей колосниковой решетки и приводят к заметным потерям угля.
Для решения задачи данного изобретения техническая схема является следующей. Обеспечить возможность соединения вместе обоих концов обычной колосниковой решетки механической топки и образовать замкнутую длинную кольцевую движущуюся колосниковую решетку. Уголь сгорает на длинной кольцевой колосниковой решетке в режиме сгорания с горизонтальной циркуляцией.
Согласно первому варианту осуществления изобретения колосниковая решетка включает опору для стационарных пластин колосниковой решетки, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, снабженные опорными роликами на опоре для стационарных пластин колосниковой решетки, стационарные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опоры для стационарных пластин колосниковой решетки, подвижные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опор для подвижных пластин колосниковой решетки, и приводной узел, при этом подвижные пластины колосниковой решетки и стационарные пластины колосниковой решетки размещены попеременно, опора для стационарных пластин колосниковой решетки имеет длинную кольцевую форму, опоры для подвижных пластин включают пару прямоугольных опор, противоположных друг другу, и другую пару кольцеобразных опор для подвижных пластин колосниковой решетки, противоположных друг другу с тем, чтобы образовать длинную кольцеобразную опору в сборе, приводной узел представляет собой комплект опорных блоков, которые смонтированы на опоре для стационарных пластин колосниковой решетки, осциллирующие стержни подсоединены между опорами опорных блоков и, по меньшей мере, одной из прямоугольных опор для подвижных пластин колосниковой решетки и дугообразных опор для подвижных пластин колосниковой решетки в опорах для подвижных пластин колосниковой решетки, причем дугообразная или прямоугольная опора для подвижных пластин колосниковой решетки, соединенная с осциллирующими стержнями, представляет собой ведущую опору для подвижных пластин колосниковой решетки, дугообразная или прямоугольная опора для подвижных пластин колосниковой решетки, не соединенная с осциллирующими стержнями, представляет собой ведомую опору для подвижных пластин колосниковой решетки, соседняя ведущая опора для подвижных пластин колосниковой решетки шарнирно присоединена к ведомой опоре для подвижных пластин колосниковой решетки, и ведомые опоры для подвижных пластин колосниковой решетки шарнирно соединены, и один из осциллирующих стержней соединен со звеном для подвода энергии.
Согласно второму варианту осуществления изобретения колосниковая решетка включает опору для стационарных пластин колосниковой решетки, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, снабженные опорными роликами на опоре для стационарных пластин колосниковой решетки, стационарные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опоры для стационарных пластин колосниковой решетки, и подвижные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опор для подвижных пластин колосниковой решетки, при этом подвижные пластины колосниковой решетки и стационарные пластины колосниковой решетки размещены попеременно, опора для стационарных пластин колосниковой решетки имеет длинную кольцевую форму, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки включают пару прямоугольных опор для подвижных пластин колосниковой решетки, которые противоположны друг другу, и другую пару дугообразных опор для подвижных пластин колосниковой решетки, которые противоположны друг другу с тем, чтобы образовать длинную кольцеобразную опору в сборе, прямоугольные опоры для подвижных пластин колосниковой решетки шарнирно соединены с дугообразными опорами для подвижных пластин колосниковой решетки, и одна из прямоугольной опоры для подвижных пластин колосниковой решетки или дугообразной опоры для подвижных пластин колосниковой решетки соединена со звеном для подвода энергии.
Согласно третьему варианту осуществления изобретения колосниковая решетка включает опору для стационарных пластин колосниковой решетки, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, снабженные опорными роликами на опоре для стационарных пластин колосниковой решетки, стационарные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опоры для стационарных пластин колосниковой решетки, подвижные пластины колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опор для подвижных пластин колосниковой решетки, и передаточный узел, при этом подвижные пластины колосниковой решетки и стационарные пластины колосниковой решетки размещены попеременно, как опора для стационарных пластин колосниковой решетки, так и опоры для подвижных пластин колосниковой решетки имеют длинную кольцевую форму, передаточный узел представляет собой опорный блок, который расположен в центре опор для подвижных пластин колосниковой решетки и прикреплен к опоре для стационарных пластин колосниковой решетки, осциллирующий стержень подсоединен между опорой из опорного блока и опорами для подвижных пластин колосниковой решетки, и указанный осциллирующий стержень соединен со звеном для подвода энергии.
Согласно четвертому варианту осуществления изобретения колосниковая решетка включает опору для колосниковой решетки, цепь и передаточный узел, при этом цепь содержит ведущую цепь для пластин колосниковой решетки и ведомые пластины колосниковой решетки, ведущая цепь для пластин колосниковой решетки имеет горизонтальную кольцеобразную конструкцию, ведомые пластины колосниковой решетки вставлены попеременно в двух противоположных направлениях и зафиксированы пальцами ведущей цепи для пластин колосниковой решетки, стороны соседних ведомых пластин колосниковой решетки топки перекрываются или соединены друг с другом, и имеется один или несколько выходных каналов для выгрузки золы на боковой стенке опоры колосниковой решетки.
Изобретение по сравнению с существующим уровнем техники имеет следующие признаки: колосниковая решетка имеет длинную кольцеобразную конструкцию, уголь может быть подвергнут циркуляции и сжиганию на колосниковой решетке, время нахождения угля на колосниковой решетке при сгорании его может быть значительно более продолжительным, нижний слой сгорающего угля образует достаточный источник тепла для воспламенения, новый подаваемый уголь покрывает циркулирующий слой сгорающего угля, горение начинается от нижнего слоя к верхнему слою и сохраняет направление, совпадающее с направлением воздушного потока с тем, чтобы обеспечить режим полного сгорания. Изобретение имеет следующие полезные эффекты: 1) уголь может подвергаться полному сгоранию, и полнота сгорания может быть заметно увеличена (увеличена более чем на 11% по сравнению с обычной механической топкой на твердом топливе); 2) чернота и выброс пыли в топочном газе могут быть значительно меньшими; 3) сгорание может осуществляться при низкой температуре (900°С), обеспечиваются десульфуризация и более низкая концентрация вредных NOx (оксидов азота) в топочном газе, и эффект может соответствовать эффекту, достигаемому для печи с циркулирующим псевдоожиженным слоем; 4) можно сжигать уголь с низшей теплотворной способностью (всего 12,56 МДж/кг); и 5) полные эксплуатационные затраты составляют только половину от соответствующих затрат для печи с циркулирующим псевдоожиженным слоем.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен схематический вид в плане колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда опоры для подвижных пластин колосниковой решетки представляют собой длинные кольцеобразные опоры в сборе, и передаточный узел представляет собой два комплекта опорных блоков;
на фиг.2 изображен увеличенный схематический вид конструкции колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, выполненный по линии А-А на фиг.1, в случае, когда опоры для подвижных пластин колосниковой решетки представляют собой длинные кольцеобразные опоры в сборе, и передаточный узел представляет собой два комплекта опорных блоков;
на фиг.3 изображен схематический вид в плане конструкции колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда опоры для подвижных пластин колосниковой решетки представляют собой длинные кольцеобразные опоры в сборе, и передаточный узел представляет собой один комплект опорного блока, расположенный в центре опоры для стационарных пластин колосниковой решетки;
на фиг.4 изображен схематический вид в плане конструкции колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда опоры для подвижных пластин колосниковой решетки представляют собой длинные кольцеобразные опоры в сборе, и передаточный узел представляет собой один комплект опорного блока, расположенный с наружной стороны опоры для стационарных пластин колосниковой решетки;
на фиг.5 изображен вид сверху конструкции колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда отсутствует опорный блок;
на фиг.6 изображен схематический вид в плане конструкции колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда как опора для стационарных пластин колосниковой решетки, так и опоры для подвижных пластин колосниковой решетки имеют кольцевую форму; и
на фиг.7 изображен схематический вид колосниковой решетки механической топки, предназначенной для циркуляционного сгорания, в случае, когда она состоит из цепной конструкции.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Далее предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на чертежи. В варианте осуществления, показанном на фиг.1 и 2, колосниковая решетка содержит опору 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, снабженные опорными роликами 2 на опоре 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, стационарные пластины 4 колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками 3 опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, подвижные пластины 6 колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками 5 опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, и передаточный узел, при этом подвижные пластины 6 колосниковой решетки и стационарные пластины 4 колосниковой решетки расположены попеременно, опора 1 для стационарных пластин колосниковой решетки имеет длинную кольцевую форму, опоры для подвижных пластин колосниковой решетки включают пару прямоугольных опор 7 для подвижных пластин колосниковой решетки, которые противоположны друг другу, и другую пару полукольцевых опор 8 для подвижных пластин колосниковой решетки, которые противоположны друг другу с тем, чтобы образовать длинную кольцеобразную опору в сборе, передаточный узел представляет собой два комплекта опорных блоков 9 и 10, которые прикреплены к опоре 1 для стационарных пластин колосниковой решетки и которые расположены соответственно в центрах полукольцевых опор 8 для подвижных пластин колосниковой решетки, осциллирующие стержни 11 подсоединены соответственно между опорами опорных блоков 9 и 10 и соответствующей полукольцевой опорой 8 для подвижных пластин колосниковой решетки, и между прямоугольными опорами 7 для подвижных пластин колосниковой решетки. Один из осциллирующих стержней 11 соединен со звеном 12 для подвода энергии. Между стационарными пластинами 4 колосниковой решетки и подвижными пластинами 6 колосниковой решетки в зоне горения имеются щели 13 для падения золы с размером 15-20 мм, под которыми имеется отверстие 14 для выгрузки золы. В варианте осуществления, показанном на фиг.3, передаточный узел представляет собой комплект из опорного блока 9, который расположен в центре опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, осциллирующий стержень 11 подсоединен между опорой из опорного блока 9 и средней частью прямоугольных опор 7 для подвижных пластин колосниковой решетки, опорные элементы для роликов, каждый из которых предусмотрен с ограничивающим роликом 15, закреплены болтами на внутренних стенках на двух сторонах подвижных пластин 6 колосниковой решетки на полукольцевых опорах 8 для подвижных пластин колосниковой решетки, соответствующих опоре 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, и шарниры 16 подсоединены между прямоугольными опорами 7 для подвижных пластин колосниковой решетки и полукольцевыми опорами 8 для подвижных пластин колосниковой решетки. В варианте осуществления, показанном на фиг.4, передаточный узел представляет собой комплект из опорного блока 9, который расположен с наружной стороны опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, осциллирующий стержень 11 подсоединен между опорой из опорного блока 9 и одной из полукольцевых опор 8 для подвижных пластин колосниковой решетки в опорах для подвижных пластин колосниковой решетки, и опорные элементы для роликов, каждый из которых предусмотрен с ограничивающим роликом 15, закреплены болтами на внутренних стенках на двух сторонах подвижных пластин 6 колосниковой решетки на полукольцевых опорах 8, предназначенных для подвижных пластин колосниковой решетки, опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки. В варианте осуществления без опорного блока, показанном на фиг.5, одна из указанных прямоугольных опор 7 для подвижных пластин колосниковой решетки или опор 8 полукольцевой формы, предназначенных для подвижных пластин колосниковой решетки, соединена со звеном 12 для подвода энергии, и ограничивающие ролики 23 закреплены на внутренних стенках на наружной плите у полукольцевых опор 8, предназначенных для подвижных пластин колосниковой решетки, опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки. В варианте осуществления, показанном на фиг.6, колосниковая решетка содержит опору 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, опору для подвижных пластин колосниковой решетки, снабженную опорными роликами 2 на опоре 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, стационарные пластины 4 колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опоры 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, подвижные пластины 6 колосниковой решетки, снабженные монтажными поперечными балками опоры для подвижных пластин колосниковой решетки, и передаточный узел, при этом подвижные пластины 6 колосниковой решетки и стационарные пластины 4 колосниковой решетки расположены попеременно, как опора 1 для стационарных пластин колосниковой решетки, так и опора для подвижных пластин колосниковой решетки имеют кольцевую форму, передаточный узел представляет собой опорный блок 9, который прикреплен к опоре 1 для стационарных пластин колосниковой решетки и который расположен в центре кольца, образованного соответственно опорой для подвижных пластин колосниковой решетки, осциллирующие стержни 11 подсоединены между опорой из опорного блока 9 и опорой для подвижных пластин колосниковой решетки, один из осциллирующих стержней 11 соединен со звеном 12 для подвода энергии. Между стационарными пластинами 4 колосниковой решетки и между подвижными пластинами 6 колосниковой решетки имеются щели 13 для падения золы размером 15-20 мм соответственно над отверстием 14 для выгрузки золы. В варианте осуществления, показанном на фиг.7, колосниковая решетка содержит опору 17 для колосниковой решетки, цепь и передаточный узел, при этом цепь содержит ведущую цепь 18 для пластин колосниковой решетки и ведомые пластины 19 колосниковой решетки, ведущая цепь 18 для пластин колосниковой решетки имеет горизонтальную длинную кольцеобразную конструкцию, ведомые пластины 19 колосниковой решетки вставлены попеременно в двух противоположных направлениях и закреплены пальцами 20 ведущей цепи 18 для пластин колосниковой решетки, соседние ведомые пластины 19 колосниковой решетки перекрываются или соединены друг с другом, и на боковой стенке опоры 17 колосниковой решетки имеется выходной канал 21 для выгрузки золы. При реализации вариантов осуществления, показанных на фиг.1-6, звено 12 соединено с приводным механизмом 22. При реализации варианта осуществления, показанного на фиг.7, ось 24 шкива ведущей цепи соединена с устройством для подвода энергии.
Реферат
Изобретение относится к механической топке котла, в особенности к колосниковой решетке для сгорания с горизонтальной циркуляцией, и обеспечивает полное сгорание угля за счет увеличения продолжительности его пребывания на колосниковой решетке, выполненной замкнутой. Совершающие возвратно-поступательное движение колосниковые решетки и цепные колосниковые решетки соответственно выполнены кольцевой формы с передним концом и задним концом, которые являются замкнутыми, и уголь сжигается циркуляционно на колосниковых решетках. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
