Топка Советский патент 1984 года по МПК F23C5/08 

2. Топка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ярусы сопел размещены с одинаковым шагом, причем в каждом вьпперасположенном ярусе сопла установлены с углом наклона, увеличивающимся на 8-12 по отношению к тем же углам нижерасположенного яруса.

3. Топка по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что на каждой стенке сопла в ярусах установлены по одной вертикали, а противолежащие сопла смещены в разные стороны от поперечной оси камеры, проходящей через большие стенки.

1. ТОПКА, содержащая верти,кальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно i размещены горелки, расположенные наклонно К поду и тангенциально к по.верхности условного вертикального тела вращения, и воздушные сопла, отличающаяс я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения содержания окислов азота, услов нее вертикальное тело вращения имеет диаметр D,, равный 0,3-0,5 ширины меньшей стенки камеры, а сопла размещены поярусно на больших стенках ка меры под углом 20-60° к поду на расстоянии от оси камеры, проходящей через эти стенки, не превышающем 0,5D , и установлены тангенциально к поверхности своего условного вертикального тела вращения, диаметр котоО) рого равен 1-2,5D , тричем верхний С и НИ7КНИЙ ярусы сопел расположены на расстоянии от пода камеры, равном 0,7-1,0 расстояния от пода камеры соответственно до верхнего и нижнего ярусов горелок. о W о м

f

Изобретение относится к устрой(ствам для сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известна топка, содержащая вертикальную прямоугольную камеру сгорания на меньших стенках которой поярусно размещены горелки, расположенные наклонно к поду и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения С )

Недостатками данной топки являются пониженная экономичность и повьш1енное содержание фкислов азота вследствие низкой эффективности сжигания топлива при двухступенчатом сжигании из-за отсутствия вторичного воздуха, а также высокой концентрации факела в приосевой зоне топки и свободного выхода продуктов сгорания, содержащих слой недогоревшего топлива вдоль больших стен.

Известна также топка, содержащая . вертикальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно размещены горелки, райполо- женные наклонно к поду и тангенциально к поверхности условного вертикаль ного тела вращения, и воздушные сопла .

Ввод вторичного воздуха повьш1ает эффективность сгорания, но недостаточно .

Целью изобре тения является повьш1ение экономичности и снижение содержания окислов азота.

Указанная цель достигается тем, что в топке, содержащей вертикальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно размещены горелки,расположенные наклонно к поду и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения, и воздушные сопла, условное вертикальное тело вращения имеет диаметр i, равный 0,3-0,5 ширины меньшей стенки камеры, а сопла размещены поярусно на больших стенках камеры под углом 20-60 к поду на расстоянии от оси камеры, проходящей через эти стенки, не превьш1ающем 0,5 D , и установлены тангенциально к поверхности своего условиого вертикального тела вращения, диаметр которого равен 1-2,5Р причем верхний и нижний ярусы сопел расположены на расстоянии от пода камеры, равном 0,,0 расстояния от пода камеры до соответственно верхнего и нижнего ярусов горелок.

Кроме того, ярусы сопел могут быть размещены с одинаковым шагом, причем в каждом вышерасполрженном ярусе сопла установлены с углом наклона, увеличивающимся на 8-12 по отношению к тем же углам нижерасположенно го яруса.

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

Топка содержит вертикальную прямоугольную камеру сгорания 1, на меньших стенках 2 которой поярусно размещены горелки 3, 4 и 5, расположенные наклонно к поду 6 и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения с диаметром О , равным 0,3-0,5 ширины (С) стенки 2, и воздзппные сопла 7, 8 и 9, размещенные поярусно на больших стенках 10 камеры 1 под углом (oi) 20-60 к поду 6 на расстоянии В от оси «4-0, проходящей через стенки 10, не превьшающем 0,5 D, и установлена тангенциально к поверхности своего условного вертикального тела вращения с диаметром D, , равным 1-2,5D . Верхний и нижн1Й ярусы сопел 7 и 9 расположены на ра стоянии 1ig и от пода 6 камеры 1, равном О,7-t,О расстояния от пода 6 камеры 1 соответственно до верхнего и нижнего ярусов горелок 3 и 5. Яру са сопел 7, 8 и 9 могут быть размещены с. одинаковым шагом, причем в каждом вышерйсположенном ярусе сопла 8 и 9 установлены с углом j и (Xj . увеличивающимся на 8-12 по отношени соответственно к углам dy к о1 нижерасположенного яруса. Топка работает следующим образом Факелы топливоврздушных струй, вытекающих из горелок 3, 4 и 5, имею в корне избыток воздуха 0,75-0,8 от стехчометрического количества. На участке их движения до места встречи с воздзгхом, вытекающим из сопел 7, 8 и 9 дутья, происходит растянутое горение топлива при недостатке возду ха. Вследствие этого в значительной Степени подавляется образование в фа келе вредных окислов (SOj иМО). Пос ле встречи горящих топочных газов с воздухом происходит своевременное дожигание топлива, в основном до уровня верхнего яруса горелок 5 или несколько вьше. Проведенные исследования показали что движение потоков в ней оптимизируется при установке горелок 3, 4 и 5 с направлением их осей тангенцигшьно к условной поверхности вертикального тела вращения с диаметром D (0,3-0,5) С. При выполнении ука занного размера струйные факелы горелок 3, 4 и 5 одной стенки 2 достигают свежих струй горелок 3, 4 и 5 противоположной стенки 2, чем обеспечи37вается растянутость горения вдоль больших стен 10 и значительная принудительная внутренняя рециркуляция продуктов горения (в том числе неполного) в свежие.струи с последующим вовлечением их в нижнюю часть камеры 1 и дожиганием неегоревшего в них топлива. Несмотря на то, что горелоч-f ные струи искривляются под действием вихря и Прижимаются к больпшм стенкам 10, их динамическое воздействие на эти стенки ослабляется отжимающим динамическим усилием струи воздуха. Эффективность сгорания повышается при размещении сопел 7, 8 и 9 поярусно наибольших стенках 10 под углом 20-60 к поду 6 на расстоянии (В) от осиа-, не превышающим 0,5) , и тангенциально к поверхности .своего условного вертикального тела вращения с диаметром В, равным Г-2,5В , так как при этом повь&пается надежность смешения, топлива с воздухом. При размещении нижнего и верхнего ярусов сопел 7 и 9 на расстоянии Нци от пода 6 камеры 1, равном 0,7-1,0 расстояния от пода 6 камеры Г соответственно до нижнего и верхнего ярусов горелок 3 и 5, достигаются оптимальные значения избытка воздуха, что позволяет снизить содержание окислов азота в дымовых газах. Смешение тошшва с воздухом оптиизируется при размещении сопел 7, и 9с одинаковым шагом меаду ярусаи с углом наклона W), увеличиваю-.:. имсА в каждом вышерасположенном русе на 8-12°по отношению к тем же глам нижерасположенного яруса. Таким образом, изобретение обеспеивает повышение экономичности и сниение содержания окислов азота.

3