ТОПКА ДЛЯ КОТЛА Российский патент 2003 года по МПК F23B1/16 F23C7/00 

Изобретение относится к топочным устройствам, а именно к топкам для котлов со слоевым сжиганием твердого топлива на колосниковых решетках, в том числе кускового, гранулированного и пылевидного.

Известна топка для котла, оборудованная устройством подачи топлива, решетками и соплами острого дутья [1]. Сопла располагаются над устройством подачи топлива и направлены к задней стенке топки под острым углом, поэтому под устройством подачи топлива образуется пространство, недосягаемое для воздушной струи из сопел, и где формируется завал из твердых частиц топлива, который приходится убирать механическим способом.

Также известна топка для котла, оборудованная устройством подачи топлива, наклонной колосниковой решеткой и соплами вторичного дутья [2]. Сопла установлены выше колосниковой решетки и направлены на нее сверху и тангенциально, поэтому в процессе сжигания топлива в средней части колосниковой решетки оседают твердые частицы, формирующие механический недожог топлива.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является топка для котла, оборудованная устройством подачи топлива, колосниковой решеткой с подводом первичного воздуха и расположенными друг против друга на лобовой и задней стенках соплами вторичного воздуха [3]. Сопла, установленные в топке навстречу друг другу в одном уровне, создают воздушный заслон на пути перемещения твердых частиц топлива в замкнутом топочном объеме и дымовых газов в газоходе, который ограничивает траекторию движения и ухудшает их перемешивание, тем самым препятствуя полному сгоранию топлива и газа, увеличивая механический и химический недожог.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является увеличение траектории перемещения твердых частиц топлива в топочном объеме и дымовых газов в газоходе, улучшение их перемешивания при сгорании, что позволит повысить эффективность теплообмена в топочной камере, увеличить КПД сгорания топлива путем снижения химического и механического недожога, улучшить экологические показатели за счет уменьшения выбросов окислов азота и углерода в атмосферу.

Данная задача решается топкой для котла, содержащей устройство подачи топлива, колосниковую решетку с подводом первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, и расположенными на лобовой и задней стенках. Новым является то, что сопла вторичного воздуха выполнены поворотными и расположены на разных уровнях по высоте топки, причем нижние сопла вторичного воздуха расположены ниже устройства подачи топлива, но выше колосниковой решетки, а верхние сопла вторичного воздуха расположены выше устройства подачи топлива. Колосниковая решетка может быть выполнена неподвижной или подвижной, как обратного, так и прямого хода. Лучше, когда нижние сопла вторичного воздуха расположены на лобовой стенке топки. Колосниковая решетка может быть выполнена наклонной. Лучше, когда нижние сопла вторичного воздуха расположены против хода подвижной колосниковой решетки. Верхние сопла вторичного воздуха могут быть расположены по ходу подвижной колосниковой решетки. Лучше, когда нижние сопла вторичного воздуха расположены на задней стенке топки. Угол наклона колосниковой решетки может составлять до 40^o.

Изобретение поясняется схематическими чертежами.

На фиг. 1 показан разрез топки с неподвижной колосниковой решеткой; на фиг. 2 - разрез топки с подвижной колосниковой решеткой обратного хода, имеющей наклон; на фиг.3 - разрез топки с подвижной колосниковой решеткой прямого хода.

Изобретение поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Топка с неподвижной колосниковой решеткой.

Топка 1 оборудована устройством 2 подачи топлива, представляющим собой бункер, соединенный питателем с разбрасывателем, а также неподвижную колосниковую решетку 3 с подводом первичного воздуха и расположенными на лобовой 4 и задней 5 стенках поворотными соплами вторичного воздуха нижнего 6 и верхнего 7 дутья. Нижние сопла 6 располагаются на лобовой стенке 4 топки 1 под устройством 2 подачи топлива, но выше неподвижной колосниковой решетки 3. Верхние сопла 7 располагаются на задней стенке 5 топки 1 выше устройства 2 подачи топлива. Топливо подается в топку 1 через устройство 2 подачи топлива, где сгорает на неподвижной колосниковой решетке 3 в потоке первичного воздуха, поступающего снизу. Твердые горючие частицы с дымовыми газами выносятся из слоя топлива и под действием струи вторичного воздуха из нижнего сопла 6 образуют вихревую зону горения 8, которая перемещается вверх и попадает под действие струи вторичного воздуха из верхнего сопла 7, направление которой совпадает с траекторией вращения горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 8.

Пример 2. Топка с подвижной колосниковой решеткой обратного хода.

Топка 1 оборудована устройством 2 подачи топлива, подвижной колосниковой решеткой 9 обратного хода с подводом первичного воздуха и расположенными на лобовой 4 и задней 5 стенках поворотными соплами нижнего 6 и верхнего 7 дутья. Подвижная колосниковая решетка 9 имеет угол α наклона. Нижние сопла 6 расположены на лобовой 4 стенке топки 1 под устройством 2 подачи топлива, но выше подвижной колосниковой решетки 9 и направлены против ее хода. Верхние сопла 7 расположены на задней 5 стенке топки 1 над устройством 2 подачи топлива по ходу подвижной колосниковой решетки 9. Топливо подается в топку 1 через устройство 2 подачи топлива, где сгорает на подвижной колосниковой решетке 9 обратного хода, имеющей наклон, в потоке первичного воздуха, поступающего снизу. Твердые горючие частицы с дымовыми газами выносятся из слоя топлива и под действием струи вторичного воздуха из нижнего сопла 6 образуют вихревую зону горения 8, которая перемещается вверх и попадает под действие струи вторичного воздуха из верхнего сопла 7, направление которой совпадает с траекторией вращения горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 8.

Пример 3. Топка с подвижной колосниковой решеткой прямого хода.

Топка 1 оборудована устройством 2 подачи топлива, подвижной колосниковой решеткой 10 прямого хода с подводом первичного воздуха и расположенными на лобовой 4 и задней 5 стенках поворотными соплами верхнего 7 и нижнего 6 дутья. Верхние сопла 7 располагаются на лобовой 4 стенке топки 1 выше устройства 2 подачи топлива по ходу подвижной колосниковой решетки 10. Нижние сопла 6 располагаются на задней 5 стенке топки 1 ниже устройства 2 подачи топлива, но выше подвижной колосниковой решетки 10, против ее хода. Топливо подается в топку 1 через устройство 2 подачи топлива, где сгорает на подвижной колосниковой решетке 10 прямого хода в потоке первичного воздуха, поступающего снизу. Твердые горючие частицы с дымовыми газами выносятся из слоя топлива и под действием струи вторичного воздуха из нижнего сопла 6 образуют вихревую зону горения 8, которая перемещается вверх и попадает под действие струи вторичного воздуха из верхнего сопла 7, направление которой совпадает с траекторией вращения горящих частиц топлива и дымовых газов в вихревой зоне 8.

Источники информации
1. Заявка РФ 93030933, 1996.

2. Заявка РФ 99101992, 2000.

3. Заявка Германии 19648639, 1998.

Изобретение относится к топочным устройствам, а именно к топкам для котлов со слоевым сжиганием твердого топлива на колосниковых решетках. Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является увеличение траектории перемещения твердых частиц топлива в топочном объеме и дымовых газов в газоходе, улучшение их перемешивания при сгорании, что позволит повысить эффективность теплообмена в топочной камере, увеличить КПД сгорания топлива путем снижения химического и механического недожога, улучшить экологические показатели за счет уменьшения выбросов окислов азота и углерода в атмосферу. Топка для котла содержит устройство подачи топлива, колосниковую решетку с подводом первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на лобовой и задней стенках, причем сопла вторичного воздуха выполнены поворотными и расположены на разных уровнях по высоте топки, причем нижние сопла вторичного воздуха расположены ниже устройства подачи топлива, но выше колосниковой решетки, а верхние сопла вторичного воздуха расположены выше устройства подачи топлива. Колосниковая решетка выполнена неподвижной. Колосниковая решетка выполнена подвижной обратного и прямого ходов. Нижние сопла вторичного воздуха расположены на лобовой стенке топки. Колосниковая решетка выполнена наклонной. Нижние сопла вторичного воздуха расположены против хода подвижной колосниковой решетки. Верхние сопла вторичного воздуха расположены по ходу подвижной колосниковой решетки. Нижние сопла вторичного воздуха расположены на задней стенке топки. Угол наклона колосниковой решетки составляет до 40^o. 9 з.п.ф-лы. 3 ил.

1. Топка для котла, содержащая устройство подачи топлива, колосниковую решетку с подводом первичного воздуха, сопла вторичного воздуха, расположенные на лобовой и задней стенках, отличающаяся тем, что сопла вторичного воздуха выполнены поворотными и расположены на разных уровнях по высоте топки, причем нижние сопла вторичного воздуха расположены ниже устройства подачи топлива, но выше колосниковой решетки, а верхние сопла вторичного воздуха расположены выше устройства подачи топлива. 2. Топка по п.1, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена неподвижной. 3. Топка по п.1, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена подвижной обратного хода. 4. Топка по п.1, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена подвижной прямого хода. 5. Топка по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что нижние сопла вторичного воздуха расположены на лобовой стенке топки. 6. Топка по п.3, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена наклонной. 7. Топка по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что нижние сопла вторичного воздуха расположены против хода подвижной колосниковой решетки. 8. Топка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что верхние сопла вторичного воздуха расположены по ходу подвижной колосниковой решетки. 9. Топка по п.4, отличающаяся тем, что нижние сопла вторичного воздуха расположены на задней стенке топки. 10. Топка по п.6, отличающаяся тем, что угол наклона колосниковой решетки составляет до 40^o.