Циклонная топка Советский патент 1988 года по МПК F23C5/32 

(61)1379570

(21)4125469/24-06

(22)02,07.86

(46) 30.07.88. Б|ол. К 28

(71)Красноярский политехнический институт

(72)В.Л. Дубровский, И,С. Деринг, С.А. Шхайленко, Г,Л. Потехнн

и Ж,Л. Евтнхов

(53)662,197(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1379570, кл. F 23 С 5/32, 1986,

(54)щтОИКМ ТОПКА

(57)Изобретение мол;ет быть использовано на тепловых электростанциях. Цель изобретения - повьпиение экономичности в топках котлов с конвективными газоходами путем снижения недожога. Спаренные камеры сгорания

(КС) 1, расположенные с противополож/3 IS 7 г

8

-/w

ff

г

ных сторон камеры дожигания (КД) 7, смещены на половину шага и имеют общие сопла 2 ввода аэросмеси. Дополнительные сопла 20 ввода воздуха КД установлены параллельно поду 10 КС и эжектируют твердые частицы из КС в КД. С двух противолежащих сторон ГЩ 7, свободных от КС 1, размещены конвективные газоходы, подключенные на всю высоту КС. КД 7 содержит также потолочные экраны 21, расположенные на уровне сводов КС, благодаря чему в КД организуется горизонтальное движение газов вдоль топки к газоходам и увеличивается время пребывания пыли. Благодаря смещению выходных окон 4 КС у пода КД организу- ется горизонтальная циркуляция горящего полукокса вокруг шлаковых ле- ток 22 КД, что снижает недожог с провалом. 4 ил.

8

s (Л

J

00

00

сд

QD

к

Изобретение относится к устройствам сжигания топлива и может быть использовано на . тепловых электростанциях.

Целью изобретения является повышение экономичности в топках котлов с конвективными газоходами путем снижения недожога.

На фиг. 1 изображена циклонная топка, продольный разрез, на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1J на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Циклонная топка содержит вертикальные спаренные цилиндрические камеры 1 сгорания, расположенные на всю длину фронтальной и задней сторон топки в плотном контакте одна ,с другой. Камеры 1 сгорания содержат верхний ярус тангенциальных сопел 2 ввода аэросмеси и нижний ярус тангенциальных сопел 3 ввода воздуха и выходные окна 4, расположенные тангенциально между камерами 1 сгорания и обращенные друг к другу (фиг. 3). Выходные окна 4 образованы разводкой труб, образующих шлакосепараторы 5. Ширина выходных окон 4 не превышает ширины сопел 2. Внутри камер 1 сгорания соосно размещены полые конусные вставки 6 для вывода.газообразных продуктов сгорания. Камеры 1 сгорания через выходные окна 4 сообща ют- ся с камерой 7 дожигания, имеющей с камерой 1 сгорания общую стенку 8 в виде полуцилиндров из двусветных экранов, в которой выполнены рециркуляционные окна 9, нижняя часть которых находится на уровне верхнего среза сопел 2 йвода аэросмеси и воздушных соцел 3. Рециркуляционные окна 9 расположены тангенциально в местах стыка камер 1 сгорания и обращены друг к другу, образуя одно общее окно для двух смежных камер 1. Рециркуляционные окна 9 находятся в одной вертикальной плоскости с выходными окнами 4 противолежащих (противоположных) камер 1 сгорания. Спа-- ренные камеры 1 сгорания, расположенные с противоположных сторон камеры 7 дожигания, смещены на половину шага и имеют общие сопла 2 ввода аэросмеси. Полые вставки 6 подключены нижним основанием через под 10 камер 1 сгорания к входному патрубку 11 размольного устройства 12 (мельница-вентилятор), Верхние мень0

5

0

5

0

5

0

:

0 I

5

шие основания вставок 6 расположены на уровне верха (верхних кромок) выходных окон 4. По оси вставок 6 размещены дополнительные сопла 13 ввода аэросмеси (слабозапыленного агента) , заканчивающиеся в местах стыка с входным патрубком 11 размольного устройства 12. Сопла 13 предназначены для регулировки температуры сушильного агента во входном патрубке 11. При необходимости в сопла 13 может подаваться концентрированная аэросмесь.

Сопла 2 и 13 подключены к размольному устройству 12 соответственно через пьшеконцентраторы 14 и 15. Сбросной патрубок пьшеконцентратора

15подключен к соплу 13, а патрубок

16концентрированной аэросмеси пы- леконцентратора 15 - к пылеконцент- ратору 14, сбросной патрубок 17 которого подключен к сбросным горелкам 18, расположенным в верхней части камеры 7 дожигания выше ядра горения..

. В своде камер 1 сгорания имеется аксиально установленная мазутная форсунка 19 для розжига топки, выполненная в виде рассекателя конусообразной формы, широким основанием обращенного к своду. Камера 7 дожигания снабжена дополнительными соплами 20 ввода воздуха, установленными между спаренньвФ камерами 1 сгорания в месте их стыка напротив выходных окон 4 параллельно поду 10 камер 1. При работе сопла 20 эжектируют твердые частицы- из камеры 1 сгорания в камеру 7 долсигания.

Камера 7 дожигания содержит также потолочные экраны 21, расположенные на уровне сводов камер 1 сгорания, и шлаковую летку 22. К боковым сторонам камеры 7 подключены на всю их высоту от пода до свода конвективные газоходы 23, в которых в горизонтальной последовательности размещены конвективные поверхности нагрева: пароперегреватели 24, экономайзеры 25 и воздухоподогреватели 26.

На основании сопла 13 имеется регулировочный шибер 27 для-регулирования количества подаваемой аэросмеси, а внутри входного патрубка 11 размольного устройства 12 имеется течка 28 сырого топлива, сообщенная через питатель 29 с бункером 30 угля.

Циклонная топка работает следующим образом.

10

15

20

25

Сырое топливо из бункера 30 по течке 28 через питатель 29 поступает во всасывающий патрубок 11 мельницы- вентилятора 12, куда подаются также горячие топочные газы, засасываемые патрубком 11 через полую вставку 6 в центральной части (по оси) камеры 1 сгорания. В патрубок 11 через сопло 13 могут также подаваться низкотемпературные топочные газы (или слабозапьшенный агент), количество которых может регулироваться шибером 27. После сушки в мельнице-вентиляторе 12 аэросмесь поступает в пыпеконцентратор 15 и через патрубок 16 концентрированной смеси во второй пышеконцентратор 1А, подключенный к соплам 2 и сбросным горелкам 18 для удаления газового балласта через последние из зоны горения. Аэросмесь в сопла 2 подается без воздуха, поступая далее в камеру 1 сгорания, куда также через рециркуляционные окна 9 подаются горячие топочные газы. Газы смешиваются с топливом и дополнительно сушат его. Этому способствует Также сгорание мелкодисперсной пыли, подаваемой в ка-, меру 1 сгорания из сопла 13. Из сопел 3 в камеры 1 сгорания подается первичный воздух, который также смешивается с горячими топочньгми газами, подаваемыми из нижних рециркуляционных окон 9. Расположение окон 9 выше сопел 2 и 3 обеспечивает настил пыли на газовый слой, что способствует сушке, так как пыль, проходя этот слой, затем прижимается к стенкам и в виде полукокса выбрасывается через выходные окна 4, сгорая в струях воздуха, подаваемого из сопел 20 (вторичный воздух). Струи воздуха из сопел 20 способствуют эжекции твердых частиц полукокса из камер 1 сгорания в камеру 7 дожигания. Перед выходным окном 4 поток расслаивается: газовый балласт засасывается в открытый торец полой вставки 6 и поступает в мельницу-вентилятор 12, а твердые частики 18 Bbmie ядра факела. Шпак из камеры 7 дожигания удаляется через летки 22, а дымовые газы поступают в горизонтальные газоходы 23, где расположенные конвективные поверхности 24-26 воспринимают тепло уходящих газов.

Вследствие выполнения потолочных экранов 21 низкими в камере 7 дожигания организуется горизонтальное движение газов вдоль топки к газохо- лам 23, что увеличивает время пребывания пыли. Это снижает недожог при сжигании низкосортных топлив.

Кроме того, установка рециркуляционных окон 9 напротив выходных окон 4 в одной вертикальной плоскости у противоположных камер 1 сгорания способствует захвату частиц пыли из камер 7 дожигания через окна 9 снова в камеры 1 сгорания, что по- вьшзает температуру сушки поступающего из сопел 2 угля и при контакте его с горящим коксиком усиливает теплообмен. В камерах 1 сгорания организуется фонтанно-вихревое движение пьши, а между камерами 1 сгорания и камерой 7 дожигания - циркуляция пьши через окна 9 и окна 4 в виде восьмерки. У пода камеры 7 дожигания организуется горизонтальная циркуляция горящего полукокса вокруг шлаковых леток 22 вследствие смещенного расположения выходных окон 4. Это увеличивает время пребывания полукокса в камере 7 дожигания и снижает недожог с провалом.

30

35

40

Циклонная топка рассчитана на сжигание низкосортных бурых углей, добиваемых в открытых разрезах, с калорийностью менее 2500 ккал/кг и улучшает сжигание рядовых углей.

Формула изобретения

Циклонная топка по авт.св. № 1379570, отличающаяся тем, что.

цы выбрасываются в камеру 7 дожига- 50 с целью повышения эк ономичности в топ10

15

20

25

413359 . 4

ки 18 Bbmie ядра факела. Шпак из камеры 7 дожигания удаляется через летки 22, а дымовые газы поступают в горизонтальные газоходы 23, где расположенные конвективные поверхности 24-26 воспринимают тепло уходящих газов.

Вследствие выполнения потолочных экранов 21 низкими в камере 7 дожигания организуется горизонтальное движение газов вдоль топки к газохо- лам 23, что увеличивает время пребывания пыли. Это снижает недожог при сжигании низкосортных топлив.

Кроме того, установка рециркуляционных окон 9 напротив выходных окон 4 в одной вертикальной плоскости у противоположных камер 1 сгорания способствует захвату частиц пыли из камер 7 дожигания через окна 9 снова в камеры 1 сгорания, что по- вьшзает температуру сушки поступающего из сопел 2 угля и при контакте его с горящим коксиком усиливает теплообмен. В камерах 1 сгорания организуется фонтанно-вихревое движение пьши, а между камерами 1 сгорания и камерой 7 дожигания - циркуляция пьши через окна 9 и окна 4 в виде восьмерки. У пода камеры 7 дожигания организуется горизонтальная циркуляция горящего полукокса вокруг шлаковых леток 22 вследствие смещенного расположения выходных окон 4. Это увеличивает время пребывания полукокса в камере 7 дожигания и снижает недожог с провалом.

30

35

Циклонная топка рассчитана на сжигание низкосортных бурых углей, добиваемых в открытых разрезах, с калорийностью менее 2500 ккал/кг и улучшает сжигание рядовых углей.

Формула изобретения

Циклонная топка по авт.св. № 1379570, отличающаяся тем, что.

ния. Подача полукокса на дожигание в камеру 7 способствует увеличению температуры в топке, более легкому вытеканию жидкого шлака (для топок с жидким шлакоудалением) и уменьшению окислов азота, так как в камеру 7 дожигания подается только полукокс, а азот топлива сбрасывается в горел

ках котлов с конвективными газоходами путем снижения недожога, спаренные камеры сгорания, расположенные с противоположных сторон камеры дожигания, смещены на половину шага, спаренные камеры сгорания имеют общие сопла ввода аэросмеси, дополнительные сопла ввода воздуха камеры дожигания ус514l3:t596

тановлены параллельно поду камер его- камеры дожигания, свободных от ка- рания, а конвективные газоходы раз- мер сгорания, и подключены на всю мещены с двух противолежащих сторон их высоту.

А

фие.2

(pa,s.3