ГАЗОМАЗУТНАЯ ТОПКА Российский патент 2003 года по МПК F23C5/08 

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для сжигания газа и мазута в топках с многоярусным расположением горелок.

Известна экранированная топочная камера с наклонным подом, расположенными на ее вертикальных стенках основными горелками и размещенными с последними в одной плоскости дополнительными горелками под углом к основным горелкам /1/.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принята газомазутная топка, содержащая вертикальную прямоугольную камеру сгорания, горелки, размещенные на ее стенах не менее чем в два яруса, и подводящие воздуховоды /2/.

К недостаткам известной топки относится то, что в ней нельзя обеспечить экономичный и надежный режим ступенчатого сжигания газа с использованием горелок верхнего яруса в качестве сопл вторичного воздуха. В то время, как в газомазутных топках, работающих преимущественно на газе, указанный режим является эффективным средством для снижения выброса оксидов азота в атмосферу.

Технический результат, который может быть получен при использовании данного изобретения, заключается в том, что для снижения выброса оксидов азота в атмосферу при сжигании газа горелки верхнего яруса используются в качестве сопл вторичного воздуха, при этом последний поступает в топку по центральным отсекам указанных горелок.

Этот результат достигается тем, что в газомазутной топке, содержащей вертикальную прямоугольную камеру сгорания, горелки, размещенные на ее стенах не менее чем в два яруса, и подводящие воздуховоды, согласно изобретению горелки верхнего яруса выполнены мазутными прямоточными, причем каждая из них включает два воздушных кармана, корпус прямоугольного сечения и расположенную по ее оси мазутную форсунку, указанный корпус разделен по ширине на три отсека, из них центральный соединен с одним воздушным карманом, а крайние отсеки соединены с другим воздушным карманом.

Кроме того, корпус горелки наклонен вниз, а боковые стенки крайних отсеков выполнены сужающимися к выходному сечению горелки.

На фиг.1 изображена газомазутная топка;
на фиг.2 - прямоточная мазутная горелка (поз.4 фиг.1);
на фиг.3 - разрез по А-А мазутной горелки.

Газомазутная топка содержит вертикальную прямоугольную камеру сгорания 1, горелки 2, 3, 4, размещенные на ее стенках не менее чем в два яруса (в данном случае в три), и подводящие воздуховоды 5. Горелки 4 верхнего яруса выполнены мазутными прямоточными, причем каждая из них включает два воздушных кармана 6 и 7 со своими шиберами 8 и 9, корпус 10 прямоугольного сечения и расположенную по его оси мазутную форсунку 11, причем указанный корпус 10 разделен по ширине на три отсека 12, 13, 14, из них центральный 13 соединен с одним воздушным карманом 6, а крайние отсеки 12 и 14 соединены с другим воздушным карманом 7.

Корпус 10 наклонен вниз, а боковые стенки 15 и 16 крайних отсеков 12 и 14 выполнены сужающимися к выходному сечению 17 корпуса горелки.

При работе газомазутной топки топливо и воздух вводят в камеру сгорания 1 через ярусы горелок 2, 3, 4 и сжигают в ней газ и мазут в определенных режимах. Сжигание газа осуществляют в ступенчатом режиме, для чего газ вводят в камеру сгорания 1 через все ярусы горелок, снабженных газоподающими устройствами (в данном случае через вихревые горелки 2 и 3), а воздух подают через все ярусы горелок 2, 3, 4 за исключением крайних отсеков 12 и 14 горелок 4 верхнего яруса, при этом воздушный шибер 9 на входе в карман 7 закрывается. Сжигание мазута может быть осуществлено в стехиометрическом режиме с использованием горелок 4 при подаче дополнительного воздуха через крайние отсеки 12 и 14, для чего воздушный шибер 9 открывается.

Наклон корпуса 10 мазутных горелок 4 вниз, а также принятие избытка вторичного воздуха а_вт=0,25-0,35 при его скорости истечения W_вт=40-60 м/с, обеспечивают надежный и экономичный режим ступенчатого сжигания газа при двукратном снижении выброса оксидов азота.

Выполнение стенок 15 и 16 сужающимися к выходному сечению 17 корпуса 10 горелки 4 позволит уменьшить чрезмерный разогрев этих стенок при ступенчатом сжигании газа за счет радиационного излучения из камеры сгорания 1, когда отсеки 12 и 14 не снабжаются воздухом. Общая нижняя стенка всех отсеков 12, 13, 14 охлаждается за счет смывания воздухом центрального отсека 13 и теплопроводности металла. Для увеличения надежности ее работы она может быть защищена слоем шамотобетона в крайних отсеках 12 и 14.

Источники информации
/1/ SU, 493593 А, кл. F 23 С/08, опубл. 30.11.1975.

/2/ Хзмалян Д.М. и Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. Москва, Энергия, 1976, с.209-214, рис. 11-14 (прототип).

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, может быть использовано на тепловых электростанциях для совместного и раздельного сжигания газа и мазута в топках с многоярусным расположением горелок и обеспечивает возможность надежного и экономичного режима ступенчатого сжигания газа с целью снижения выброса оксидов азота в атмосферу. Указанный технический результат достигается тем, что в газомазутной топке, содержащей вертикальную прямоугольную камеру сгорания, горелки, размещенные на ее стенах не менее чем в два яруса, и подводящие воздуховоды, согласно изобретению горелки верхнего яруса выполнены мазутными прямоточными, причем каждая из них включает два воздушных кармана, корпус прямоугольного сечения и расположенную по его оси мазутную форсунку, указанный корпус разделен по ширине на три отсека, из них центральный соединен с одним воздушным карманом, а крайние отсеки соединены с другим воздушным карманом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Газомазутная топка, содержащая вертикальную прямоугольную камеру сгорания, горелки, размещенные на ее стенах не менее чем в два яруса, и подводящие воздуховоды, отличающаяся тем, что горелки верхнего яруса выполнены мазутными прямоточными, причем каждая из них включает два воздушных кармана, корпус прямоугольного сечения и расположенную по его оси мазутную форсунку, указанный корпус разделен по ширине на три отсека, из них центральный соединен с одним воздушным карманом, а крайние отсеки соединены с другим воздушным карманом.2. Газомазутная топка по п.1, отличающаяся тем, что корпусы горелок верхнего яруса наклонены вниз, а боковые стенки крайних отсеков выполнены сужающимися к выходному сечению корпуса горелки.