ТОПКА КОТЛА Российский патент 1998 года по МПК F23C5/08 

Изобретение относится к области сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях для сжигания забалластированных углей.

Известна вертикальная топка [1], содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры, соединенные проемами в их верхних и нижних частях, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода.

Недостатком известной топки является слабая циркуляция газов в периферийных камерах ввиду отсутствия в них горелок.

Известна топка котла [2], содержащая вертикальную призматическую топку с настенными экранами, образующими многогранный газоход, разделенный двусветными экранами, примыкающими к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на центральную и периферийные камеры сгорания, соединенные проемами в верхних и нижних частях, горелки и воздушные сопла, установленные в центральной и периферийной камерах сгорания и направленные внутрь их
Недостатком известной топки котла является сложность ее изготовления.

Известно топочное устройство [3], содержащее вертикальную призматическую топку с настенными экранами, образующими многогранный газоход, разделенный двусветными экранами, примыкающими к смежным экранам, образующим углы газохода, на центральную и периферийные камеры сгорания, соединенные проемами в верхних и нижних частях, горелки и воздушные сопла, установленные в центральной и периферийных камерах сгорания и направленные внутрь камер.

Недостатком известного топочного устройства является отсутствие термоподготовки крупнодисперсной пыли, что затягивает процесс горения.

Известна топка котла [4], содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания с настенными экранами, образующими многогранный газоход, горелками, установленными на настенных экранах, и выходным окном, и расположенными между горелками и выходным окном плоскими ширмами, установленными под углом к осям горелок с перекрышей смежных ширм в горизонтальной плоскости.

Недостатком известной топки является значительная длина ширм, установленных на всю ширину топки, что в условиях сильного абразивного износа может привести к взрыву котла.

Известна топка котла [5], содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, разделенную двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, соединенные перепускными окнами в верхней и нижней части, при этом в камерах сгорания установлены горелки и воздушные сопла, направленные внутрь камер, при этом нижнее перепускное окно перекрыто частично перегородкой в виде двусветного экрана.

Недостатком известной топки котла является сложность изготовления.

Задача изобретения - повышение эффективности термоподготовки топлива перед сгоранием и упрощение конструкции.

Задача решается тем, что в топке котла, содержащей вертикальную призматическую камеру сгорания, разделенную внутренними двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены на наружных настенных экранах горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камеры сгорания, при этом нижние перепускные окна частично перекрыты экранированными перегородками, установленными перед воздушными соплами, согласно изобретению перегородки выполнены в виде плоских ширм, установленных длинными сторонами параллельно внутренним двусветным экранам, а короткими торцами закрепленными на смежных стенках, образующих углы газохода, при этом воздушные сопла направлены в зазоры, образующиеся между ширмами, наклоненными в сторону центральной камеры сгорания, и скреплены с ними, а раструб воздушных сопл соединен с настенными экранами.

Выполнение перегородок нижних перепускных окон в виде плоских ширм, установленных длинными торцами параллельно внутренним двусветным экранам, а короткими торцами закрепленных в смежных настенных экранах, образующих углы камер сгорания, при этом воздушные сопла направлены в зазоры между ширмами, наклоненными в сторону центральной камеры сгорания, позволяет исключить недожог топлива с провалом и организовать эффективное дробное ступенчатое выжигание пыли за счет подачи воздуха между ширмами. При ударе о ширмы частицы угля подвергаются терморазмолу и тут же подхватываются струями вторичного воздуха и забрасываются в центральную камеру сгорания.

Раструбы выходных торцов воздушных сопл скреплены со смежными настенными экранами, а сами сопла заведены внутрь камеры сгорания и скреплены с верхними и нижними ширмами. Это увеличивает эффективность подхвата пыли, так как скорость струи воздуха не испытывает торможения о внешнюю среду.

Упрощение конструкции достигается за счет того, что в качестве внутренних экранов и ширм используются плоские поверхности, изготовление которых не требует значительных затрат труда.

Повышение эффективности термоподготовки достигается за счет удара частиц пыли о ширмы, что способствует терморазмолу и эффективному подхвату воздухом, что обеспечивает ступенчатое сжигание топлива.

На фиг. 1 изображена топка котла, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Топка котла содержит вертикальную призматическую камеру 1 сгорания, разделенную внутренними двусветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся с нижними перепускными окнами 5 и 6, на уровне которых установлены на наружных настенных экранах 7 горелки 8, подключенные к источнику крупнодисперсной рыли, и воздушные сопла 9, направленные соответственно внутрь периферийных камер 4 сгорания и центральной камеры 3. Нижние перепускные окна 6 частично перекрыты экранированными перегородками 10 и 11, выполненными в виде плоских ширм, установленными длинными торцами 12 параллельно двусветным экранам 2, а короткими торцами 13 закрепленными на смежных настенных экранах 7, образующих углы периферийных камер 4 сгорания, при этом воздушные сопла 9 направлены в зазоры 14, образующиеся между верхними и нижними ширмами 10 и 11, и скреплены с ними своими выходными торцами, а раструбы 15 воздушных сопл 9 скреплены со смежными настенными экранами 7, при этом ширмы 10 и 11 наклонены в сторону центральной камеры сгорания 3 и выполнены с перекрышей. Центральная камера 3 сгорания содержит горелки 16, подключенные к источнику мелкодисперсной пыли и установленные тангенциально на настенных экранах 7 на уровне нижних перепускных окон 6 и сопла третичного дутья 17, установленные на уровне верхних перепускных окон 5 на настенных экранах 7. Воздушное сопло 9 выполнено щелевидным, при этом поперечное сечение выходного торца раструба 15 не превышает сечения входного участка. Ширмы 10 и 11 со стороны периферийных камер 4 сгорания могут быть укреплены бронеплитами 18.

Топка котла работает следующим образом.

Крупнодисперсная пыль из горелок 8 поступает в периферийные камеры 4 сгорания, где воспламеняется от горячих топочных газов, засасываемых из центральной камеры 3 сгорания через перепускное окно 5 за счет работы горелок 8 и воздушных сопл 9. Выгорает мелкая пыль, а крупная подвергается термоподготовке и при ударе о ширмы 10 и 11, укрепленные бронеплитами 18, растрескивается и взрывается изнутри за счет остаточной внутренней влаги при действии высоких температур. Образовавшаяся мелкая пыль подхватывается воздухом, выходящим из сопла 9, и забрасывается в центральную камеру 3 сгорания, где догорает в струях третичного воздуха, подаваемого из сопл 17, совместно с мелкой пылью, подаваемой из горелок 16. За счет тангенциальной подачи пыли и воздуха в центральной камере 3 сгорания образуется вращающийся факел, который захватывает во вращение и пыль, подхваченную воздушными соплами 9. Благодаря терморазмолу на бронеплитах 18, пыль быстро выгорает.

Использование: на тепловых электростанциях для сжигания забалластированных углей. Сущность изобретения: топка котла разделена двусветным экраном 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, на уровне которых установлены горелки 8 и воздушные сопла 9. Нижнее перепускное окно 6 частично перекрыто ширмами 10 и 11, покрытыми бронеплитами 18. Ширмы установлены с зазорами, в которые заведены сопла 9 и скреплены с ширмами. Раструб сопл 9 закреплен на смежных настенных экранах 7. Ширма 10 и 11 наклонены в сторону центральной камеры 3 сгорания и закреплены короткими торцами в настенных экранах 7, а оси ширм параллельны двусветовому экрану 2. Крупнодисперсная пыль подается из горелки 8, прогревается в камере 4 сгорания и дробится на бронеплитах 18, подхватывается воздухом из сопл 9 и догорает в центральной камере 3 сгорания в струях третичного воздуха из сопл 17. Топка ускоряет выгорание забалластированных углей благодаря термоподготовке и терморазмолу. 2 ил.

Топка котла, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, разделенную внутренними двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены на наружных настенных экранах горелки, и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камеры сгорания, при этом нижние перепускные окна частично перекрыты экранированными перегородками, отличающаяся тем, что перегородки выполнены в виде плоских ширм, установленных длинными сторонами параллельно внутренним двусветным экранам, а короткими торцами закрепленных на настенных смежных экранах, образующих углы камеры сгорания, при этом воздушные сопла направлены в зазоры, образующиеся между ширмами, наклоненными в сторону центральной камеры сгорания, и скреплены с ними, а раструб воздушных сопл соединен со смежными настенными экранами.