Вертикальная прямоугольная топка Советский патент 1991 года по МПК F23C5/08 

е

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и моет быть использовано на тепловых электростанциях. Целью изобретения является повышение экономичности сжигания за счет оптимизации аэродинамики факела в объеме верги кальной прямоугольной топки /Для этот им ярусно расположенные на вертикальные стенах и наклоненные вниз горелки, оси ко торых в своем ярусе направлены касательно и в одном тангенциальном направлении от носительно поверхности условного верти кального цилиндра, устанавливаются таг. что направление закрутки оихрей. образе. ванных струями, истекающими из горело соседних ярусов, противоположно а диа метр условного цилиндра горелок верхнего яруса меньше ( в пределе равен нулю) чем диаметр цилиндра горелок нижерэсполо женных ярусов, и этот последний составляет 0,075-0,135 периметра горизонтального сечения топки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано на тепловых электростанциях в паровых котлах.

Цель изобретения - повышение экономичности сжигания топлива за счет оптимизации аэродинамики факела - лучшего заполнения факелом объема топки.

На фиг.1 дана стенка предлагаемой топки, вид спереди; на фиг.2 -тоже, вид сверху; на фиг.З - стенка предлагаемой топки, вид спереди, вариант; на фиг.4 - то же. вид сверху, вариант.

Топка (фиг.1 и 2) содержит на противоположных вертикальных стенках 1 - 4 установленные в двух ярусах с наклоном вниз (под углом порядка 45° по отношению к горизонтальному поду 5) прямоточные цилиндрические горелки 6 - 13. Оси горелок 10 - 13 верхнего яруса направлены касательно к

поверхности условного круглого цилиндра 14, ось которого совпадает с вертикальной осью топки. Оси горелок 6 - 9 нижнего яруса направлены касательно к поверхности ус ловного круглого цилиндра 15, ось которого также совпадает с вертикальной осью топки.

Диаметр цилиндра 14 составляет менее 0.04 от величины периметра горизонтального сечения топки и меньше диаметра цилиндра 15, величина которого составляет 0.075 0,135 от периметра горизонтального течения топки.

Горелки установлены в горизонтальной плоскости друг относител1 но друга и цилиндра 15 так, что тангенциальное на правление их осей относительно цилиндра 15 одинаково для всех горелок б 9 яруса

Горелки 10-13 установлены в горизон тальной плоскости друг относительно друга

О СО

со

и

4 О

i

ицилиндра 14 так, что тангенциальное направление их осей относительно цилиндра 14 противоположно направлению осей горелок 6-9 относительно цилиндра 15.

Топки (фиг 3 и 4 ) содержит ня противо- -пмо цп i вертикальных стенках 1 - 4 устя- чоеленные в трех ярусах с наклоном вниз (под угпо поря/fa 45° по отношению к го- ризон ильному поду 5) прямоточные цилиндрические горелки 6 - 13 и 16 19 Оси юрепок 16 19 верхнего яруса пересекаются на вертикальной оси топки в одной точке, т.е диаметр условного круглого цилиндра для горелок 16-19 верхнего яруса бесконечно мал, т.е. равен нулю. Диаметр условного круглого цилиндра 20, одинаковый в данном случае для горелок б 13 нижерасположенных ярусов, ракен 0,075 - 0,135 периметра тот и.

унциальное направление осей по тмо иению к условному цилиндру

пн:п непохожи;. в соседних 3pvcnv л/.я

6 - 9 (на фш.4) по чсовой я 11 13 поогив часовой стрелки

Топ я работает следующим обсазом.

1 опливовоздушная смесь поступает в топочный объем топки через горелки 6-13 (фиг.1 и 2) или горелки 6- 13 и 16 - 19 (фиг.З и 4) и загорается в нем. Благодаря указанной установке горелок в горизонтальной плоскости струи, истекающие из горелок каждого яруса, образуют вихрь, причем направление закрутки вихрей, образованных горелками различных ярусов, противопо- пожное. Так, для варианта (фиг.1 и 2) направление закрутки вихря, образованного горелками 6 - 9 по -, а горелками 10 - 13 - против часовой стрелки, что дает возможность снизить суммарную степень крутки на выходе газового потока из топки, т.е. снизить аэродинамическое сопротивление рас- положенных за топкой поверхностей нагрева. Диаметр вихря верхнего яруса горелок меньше, чем нижерасположенного.

В предельном случае вихрь от верхнего яруса горелок 16- 19 вообще не образуется, а осуществляется скользящее столкновение струй

Вследствие наклона горелок вниз, выбора диаметра условного круглою цилиндра для верхнего яруса i орелок меньшим(ме- нее 0,04 периметра топки, а в пределе нулевым), чем диаметр успопного круглого цилиндра нижележащих ярусоп горелок достигается возможность движения потоков гатов к поду топки как от нижних, гак и от верхнего ярусов iорелок Это улучшает заполнение объема топки и снижает недожог топлива, noBbiinaq окшвность его сжшакия.

Оптимальным для создания наиболее благоприятных условий проникновению потоков топочных газов от верхнего яруса горелок к поду топки является выбор

величины диаметра условного круглою цилиндра нижележащих ярусов горелок в пределах 0,075 О I3G ог величины пириметра горизонтального сечения топки

Таким обртзом использование предлагаемой топги ПОНЫШЛРi i/и июсть сжигания топи ша

Формула изобретения

1 Вертикальная прямоугольная топка

содержащая поярусно установленные на вертикальных стенках и наклоненные вниз горелки, оси которых в своем ярусе направлены касательно и в одном тангенциальном направлении относительно поверхности условного цилиндра, вписанно о в топку ось которого совпадает с вертикальной осью топки, от л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения экономичности сжигания топчи- ва, тангенциальное направление осей горелок относительно поверхности условного цилиндра противоположно в соседних ярусах, а диаметр условного цилиндра для горелок верхнего яруса меньше диаметра такого цилиндра для горелок остальных ярусов, причем отношение диаметра условного цилиндра для этих остальных ярусов к периметру топки составляет 0,075 - 0,135.

ось топки в одной точке.

12

9иг.З

Риг. I

&

1б