ТОПКА КОТЛА Российский патент 1997 года по МПК F23C5/08 

Изобретение относится к сжиганию топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известная вертикальная топка (авт. свид. СССР N 717493, кл. F 23 С 5/08,1978), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам.

Недостатком известной топки является отсутствие термоподготовки топлива перед сжиганием, что затягивает процесс горения.

Известна топка (авт. св. СССР N 630487, кл. F 23 С 5/10, 1976), содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания с ярусами сопл для подачи топлива и воздуха, установленными под углом к вертикальным стенкам камеры, причем сопла для подачи воздуха размещены попарно на смежных стенках в близи углов камеры сгорания.

Недостатком известной топки является отсутствие темроподготовки топлива, что затягивает процесс горения и снижает коэффициент использования топочного пространства, так как часть объема топки в активной зоне горения используется для выгазовывания топлива.

Известная топка котла (авт. св. СССР N 1379569, кл. F 23 С 5/08, 1986), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, при этом двухсветные экраны в верхней и нижней части примыкают к настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки и сопла.

Недостатком известной топки является сложность ее изготовления.

Задача изобретения повышение эффективности сжигания топлива и упрощение конструкции топки.

Задача решается тем, что в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, при этом двухсветные экраны примыкают к настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки и воздушные сопла, согласно изобретению, двухсветные экраны выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода, при этом воздушные сопла размещены на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке.

Выполнение двухсветных экранов дугообразными и установка их между условной окружностью, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода позволяет использовать углы топки для термоподготовки топлива и увеличивает время выгорания пыли в циклонной центральной камере сгорания за счет более эффективной крутки факела в горизонтальной плоскости и исключения уноса с провалом.

Размещение воздушных сопл на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке исключает недожог с провалом, так как перекрывает все живое сечение нижних перепускных окон.

Таким образом, дугообразные экраны, образующие циклонную центральную камеру сгорания, и шахматное расположение воздушных сопел на смежных угловых настенных экранах топки исключают недожог с уносом и провалом, повышают эффективность сжигания топлива и упрощают конструкцию топки, так как заведение во внутрь топки дугообразных экранов не представляет технологической сложности.

На фиг. 1 изобретена топка котла, продольный разрез по диагонали; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.

Топка котла содержит настенные экраны 1, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, на уровне которых установлены горелки 7 и воздушные сопла 8 и 9, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер 4 и 3 сгорания, при этом двухсветные экраны 2 примыкают к настенным экранам 1, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки 7 и воздушные сопла 8 и 9. Двухсветные экраны 2 выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью 10, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода, при этом воздушные сопла 8 и 9 размещены на смежных настенных экранах 1 вблизи углов газохода в шахматном порядке. Сопла 8 образуют верхний ряд, а сопла 9 нижний ряд, смещенный на половину шага относительно верхнего ряда.

Топка котла содержит также дополнительные горелки 11, установленные на настенных экранах 1, свободных от периферийных камер 4 сгорания. Горелки 7 подсоединены к источнику крупнодисперсного топлива, а горелки 11 к источнику мелкодисперсного топлива (пылеконцентратора). Дополнительные горелки 11 установлены тангенциально и направлены друг другу под корень факела на смежных настенных экранах 1 по ходу потока. Горелки 7 направлены вдоль биссекторной плоскости между смежными настенными экранами 1 на нижний торец двухсветных экранов 2. Горелки 11 могут быть установлены на настенных экранах 1 по спирали на уровне двухсветных экранов 2, при этом шаг спирали определяется провисанием факела по высоте и зависит от размеров топки в плане.

Топка котла работает следующим образом.

Купнодисперсная пыль через горелки 7 подается в периферийные камеры 4 сгорания, где под воздействием дымовых газов, поступающих через верхние перепускные окна 5 из центральной камеры 3 сгорания, коксуется и подхватывается воздушными соплами 8 и 9 и выносится в центральную камеру 3 сгорания, где выгорает в факеле, вращающемся в горизонтальное плоскости, совместно с мелкодисперсной пылью (после пылекоцентратора) из горелок 11.

Благодаря тому, что двухсветные экраны 2 выполнены дугообразными, центральными камерами 3 сгорания приближается к циклонной форме, что увеличивает время пребывания пыли во взвешенном состоянии, улучшает горизонтальную крутку факела и исключает недожог с провалом и уносом. Шахматное расположение воздушных сопел 8 и 9 на смежных настенных экранах, образующих углы топки, исключает унос и провалом, так как живое сечение нижних перепускных окон перекрывается полностью, что обеспечивает эффективный подхват коксующейся пыли и вынос ее в центральную камеру 3 сгорания. Двухсветные экраны 2 могут быть заведены внутрь топки путем вырезки одной из труб настенных экранов 1.

Использование: на тепловых электростанциях. Сущность изобретения: топка котла разделен двухсветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, на уровне которых установлены горелки 7 и воздушные сопла 8 и 9, направленные соответственно внутрь периферийных и центральных камер 4 и 3 сгорания. Двухсветные экраны 2 выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью 10, вписанной в многогранный газоход, образованный настенными экранами 1, и углами газохода, при этом воздушные сопла 8 и 9 размещены на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке. Дугообразные двухсветные экраны 2 образуют форму центральной камеры 3 сгорания, приближающуюся к циклонной, что увеличивает горизонтальную составляющую крутки факела и исключает недожог с провалом и уносом, а шахматное расположение сопел 8 и 9 в углах топки исключает провал коксующейся пыли, так как перекрывает живое сечение нижнего перепускного окна 6. Увеличивается эффективность использования топочного пространства, используемого непосредственно для сжигания коксовой пыли, получаемой в периферийных камерах 4 сгорания путем обработки горячими дымовыми газами, засасываемыми в верхние перепускные окна 5 из центральной камеры 3 сгорания топки, упрощается конструкция топки. 2 ил.

Топка котла, содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральных камер сгорания, при этом двухсветные экраны примыкают к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки и воздушные сопла, отличающаяся тем, что двухсветные экраны выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода, при этом воздушные сопла размещены на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке.