ТОПКА Российский патент 2007 года по МПК F23C5/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использована в топках с жидким шлакоудалением.

Известна топка /патент РФ №2064126, МПК F 23 С 5/08, 20.07.1996/, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочные устройства, установленные в верхней и нижней части периферийных камер сгорания, выходной участок каждого из которых заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздуха.

Недостатком известной топки является трудность вытекания шлака в топках с жидким шлакоудалением.

Известна топка /патент РФ №2191950, МПК F 23 G 5/08, 9/00, 27.10.2002/, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочные устройства в верхней и нижней части периферийных камер сгорания, одно из которых содержит циркуляционную трубу, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и сопла подачи легковоспламеняющегося топлива, направленные внутрь циркуляционной трубы, а также воздушные сопла, при этом другое горелочное устройство содержит сопла подачи пыли и воздуха.

Недостатком известной топки является трудность вытекания шлака в топках с жидким шлакоудалением при поступлении углей с высокими плавкостными характеристиками, минеральной части, кроме того, низка эффективность смешения поступающей пыли и воздуха, так как они поступают параллельными потоками.

Известна топка /патент РФ №2248501, МПК F 23 С 5/08, 20.03.2005/, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, каждая из которых снабжена подом, растопочное горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием кольцевого зазора между ними, а также источник пыли, соединенный с горелочным устройством пылепроводами с шиберами, при этом горелочный насадок выполнен в виде конфузора.

Недостатком известной топки является использование периферийной камеры сгорания только для растопки котла, что составляет незначительное время работы по сравнению со временем работы котла, что снижает экономическую эффективность котла, так как оборудование во время основной работы котла простаивает.

Задача изобретения - повышение эффективности работы топки котла.

Поставленная задача решается тем, что в топке, содержащей центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, каждая из которых снабжена подом, растопочное горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента, легковоспламеняющегося топлива и источник воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок, выполненный в виде конфузора, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием зазора между ними, а также источник пыли, соединенный с горелочным устройством пылепроводом с шибером, воздушный короб и дополнительную горелку, установленную в верхней части периферийной камеры сгорания и направленную вниз, согласно изобретению дополнительная горелка направлена на под центральной камеры сгорания через перепускное окно, а циркуляционная труба размещена внутри воздушного короба с образованием зазора между ними, при этом через боковые стенки воздушного короба внутрь короба с одной стороны заведены сопла инжектирующей среды и легковоспламеняющегося топлива, а с противополжной стороны пристыкован горелочный насадок.

Направление дополнительной горелки на под центральной камеры сгорания через перепускное окно позволяет прогревать жидкий шлак, что способствует его вытеканию из топки, а размещение циркуляционной трубы внутри воздушного короба с образованием зазора между ними, при этом через боковые стенки воздушного короба внутрь короба с одной стороны заведены сопла инжектирующей среды и легковоспламеняющегося топлива, а с противоположной стороны пристыкован горелочный насадок, обеспечивает эффективное смешение воздуха с горящей пылью за счет эжекции воздуха внутрь циркуляционной трубы и горелочного насадка при работе сопла инжектирующей среды и сопла легковоспламеняющегося топлива, что способствует более полному воспламенению пыли и ее выгоранию, чем и достигается решение задачи изобретения.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого устройства.

Топка содержит центральную и периферийные камеры 1 и 2 сгорания, разделенные экраном 3 и сообщающиеся перепускным окном 4, каждая из которых соответственно снабжена подом 5 и 6, растопочное горелочное устройство 7, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры 2 сгорания и окружен циркуляционной трубой 8, перед входным торцом которой размещено сопло 9 подачи инжектирующего агента, в качестве которого используется угольная пыль, и сопло 10 подачи легковоспламеняющегося топлива, в качестве которого используется газ или мазут, направленное в кольцевой зазор 11 между циркуляционной трубой 8 и соплом 9 подачи инжектирующего агента, а также источник воздуха, в качестве которого используется воздушный короб 12, подключенный к магистрали 13 горячего воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок 14, выполненный в виде конфузора, причем циркуляционная труба 8 размещена внутри горелочного насадка 14 с образованием кольцевого зазора 15 между ними.

Топка также содержит источник 16 пыли, соединенный язычковым шибером 17 пылепроводами 18 и 19 соответственно с горелочным устройством 7 и дополнительной горелкой 20, снабженной воздушным соплом 21 и установленной в верхней части периферийной камеры 2 сгорания, направленной вниз через перепускное окно 4 на под 5 центральной камеры 1 сгорания.

Циркуляционная труба 8 размещена внутри воздушного короба 12 с образованием зазоров 22 и 23 между ними, при этом через боковую стенку 24 воздушного короба 12 с одной стороны внутрь короба заведены сопла 9 и 10 инжектирующей среды и легковоспламеняющегося топлива, а с противоположной стороны через боковую стенку 25 пристыкован горелочный насадок 14.

Топка работает следующим образом.

С помощью запальника поджигается топливо, подаваемое в сопло 10 /газ, мазут/, и прогревается горелочное устройство 7. Одновременно подается горячий воздух из магистрали 13 в воздушный короб 12. 3атем от источника пыли 16 через язычковый шибер 17 и пылепровод 18, при закрытом пылепроводе 19, в сопло 9 подачи инжектирующего агента подается пыль в растопочном режиме, которая в горелочном устройстве 7 воспламеняется и поступает через перепускное окно 4 в центральную камеру 1 сгорания, где поджигает пыль из горелок топки, находящихся выше периферийной камеры 2 сгорания. После выхода топки на рабочий режим сопло 10 подачи легковоспламеняющегося топлива отключается, шибером 17 открывается пылепровод 19, в который поступает пыль, идущая на горелку 20 с одновременным включением воздуха в воздушное сопло 21 горелки 20 из магистрали 13 горячего воздуха. Пыль, выходящая из дополнительной горелки 20, воспламеняется, пересекая факел, выходящий из горелочного устройства 7. После воспламенения пыли в горелке 20 подача пыли в горелочное устройство 7 прекращается перекрытием пылепровода 18 шибером 17. Подается только воздух из магистрали 13 в воздушный короб 12, далее поступающий в периферийную камеру 2 сгорания в качестве вторичного воздуха для работающей дополнительной горелки 20, факел которой через перепускное окно 4 направлен на под 5 центральной камеры 1 сгорания и обеспечивает поддержание шлака в жидком состоянии для его свободной эвакуации через летку /не обозначена/.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность работы топки котла за счет работы дополнительной горелки, размещенной в верхней части периферийной камеры сгорания и направленной на под центральной камеры сгорания через перепускное окно для обеспечения надежного вытекания жидкого шлака в топках с жидким шлакоудалением при поступлении углей с высокими плавкостными характеристикам минеральной части.

Изобретение может быть использовано на тепловых электростанциях для растопки котлов и обеспечивает эффективность работы топки котла. Этот технический результат достигается тем, что в топке, содержащей центральную и, по меньшей мере, одну периферийную камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, каждая из которых снабжена подом, растопочное горелочное устройство, соединенное с источником пыли пылепроводом с шибером и с воздушным коробом, подключенным к магистрали горячего воздуха, размещенную в коробе циркуляционную трубу с образованием зазоров между ними, согласно изобретению в воздушный короб с одной стороны заведены сопла подачи инжектирующего агента и легковоспламеняющегося топлива, размещенные перед входным торцом циркуляционной трубы, с противоположной стороны короба пристыкован горелочный насадок в виде конфузора, и циркуляционная труба размещена в нем с образованием кольцевого зазора, а в верхней части периферийной камеры сгорания установлена направленная вниз дополнительная горелка, факел которой направлен на под центральной камеры сгорания через перепускное окно. 1 ил.

Топка, содержащая центральную и, по меньшей мере, одну периферийную камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, каждая из которых снабжена подом, растопочное горелочное устройство, соединенное с источником пыли пылепроводом с шибером и с воздушным коробом, подключенным к магистрали горячего воздуха, размещенную в коробе циркуляционную трубу с образованием зазоров между ними, причем в воздушный короб с одной стороны заведены сопла подачи инжектирующего агента и легковоспламеняющегося топлива, размещенные перед входным торцом циркуляционной трубы, с противоположной стороны короба пристыкован горелочный насадок в виде конфузора и циркуляционная труба размещена в нем с образованием кольцевого зазора, а в верхней части периферийной камеры сгорания установлена направленная вниз дополнительная горелка, факел которой направлен на под центральной камеры сгорания через перепускное окно.