Вертикальная призматическая топка Советский патент 1991 года по МПК F23C5/00 

О

ел м

00

О

ю

Изобретение относится к топкам энергетических котлои, работающим на лылеу- гольном топливе, и позволяет снизить расход подсветочного мазута и образование окислов-, азота в продуктах сгорания. Это достигается тем, что горелки 3 удалены от сопел 2 на расстояние С (0,25...2,5) Нв. Оси воздушных сопел 2 и соответствующих им горелок 3 образуют в горизонтальной плоскости угол а 15... 65 , а шаг Нг горелок 3 в ряду равен (0,15...0,85) Нв, где Нв - высота воздушного сопла 2. Вводимая через го- релки 3 смесь топлива и воздуха прогревается, воспламеняется и частично выгорает на начальном участке факела до взаимодействия со вторичным воздухом, вытекающим из сопла 2. Установкой сопел 2 перед горелками 3 и выдерживанием оптимальных диапазонов геометрических параметров достигается новое качество процесса горения с формированием значительного экологического и экономического эффектов. 8 ил. w Ј

Фиг.1

Изобретение относится к топкам энергетических котлов, работающих на пылеу- гольномтопливе,

Целью изобретения является снижение рс схода лодсветочного мазута и образования окислов азота в продуктах сгорак ;.

На фиг. 1 изображена топка котла с П- образной компоновкой поверхностей нагрева, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - топка котла с Т-образной компоновкой, продольное сечение; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З, на фиг.5 - топка шестигранной формы, продольный разрез; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - топка с жидким шлакоудзлением, и пережимом над зоной горения, продольный разрез; на фиг.8 - разрез ГТ на фиг./.

Топка содержит экранированные стены по углам которых тангенциален устамои- ены вертикальные щелевые воздушные сопла 2 и горелки 3, размещенные по ходу ноащения продуктов сгорания позади сопеп и установленные вертикальными рядз; -ч стенках 1 топки. Каждому воздушном ,оплу 2 соответствует один ряд горето. 3. причем они удалены от воздушных сопел 2 ча расстояние С (0,25,..2,5) Не, оси сопел 2 м соответствующих им горелок 3 оСг азуюг в оризонтальной плоскости угол а- )5. 6СЛ г шаг Нг горелок 3 в ряду сое rap/met (0,15...0,85) Не, где Нв - высота - г.опла 2, м.

Снижение окислов азота обу. п-ея чо

СТуПСгчЧЯ ГОСТЬЮ ПЬ ЛП. -Ч ПОЛОН -очного мазута - разбаллапиро кои i.-,r- иеных потоков от Оопьших ,- интенсивным их прогревом.

Топка работает следующим оОрс.юм Через горелки 3 в топку вводится томчи- во-воздушная смесь, а через воздушные со пла 2 - вторичный воздух. Коэффициент избытка воздуха в топливо-воздушной смеси От 0,6...0,8 (где Or VB/VBO - соответствие между действительным и теоретически необходимым расходами воздуха), а коэффициент избытка воздуха ч целом по точке с учетом доли последнего, подаваемого через сопла 2, составляет Ог 1,2...1,25, Вводимая через горелки 3 топлива и воздуха прогревается, восплсменяется и част ично выгорает на начальном участке факе- па до взаимодействия с вторичным аоздухом. вытекающим из сопла 2. Последний также предварительно прогревается до встречи с топливо-воздушным потоком, Взаимодействие воспламененных потоков топливо-воздушной смеси с горячими потоками воздуха сопровождается дополнитель- ным притоком окислителя к коксовым

частицам и полным выгоргнием последних практически уже на горизонтальном участке факела, вращающегося, в частности, в горизонтальной плоскости в направлении часовой стрелки. Часть топлива выгорает на вертикальном участке пылеугольного факела после разворота его в направлении эвакуации продуктов сгорания до выходного окна камеры сгорания, через которое она

подключена к котельным поверхностям нагрева (не показаны). В них происходит передача тепла продуктов сгорания нагреваемой среде, которая, пройдя трубы экранированных стен 1 и конвективные котельные пучки,

превращается в пар Последний поступаете турбины для выработки электроэнергии, а охлажденные продукты сгорания сбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. Установкой сопел 2 перед горелками 3 с

выдерживанием отмеченных диапазонов геометрических параметров достигается, как показывают испытания камер сгорания, снижение содержания окислов азота в продуктах сгорания на 45.,.50%, а расхода

подсветочного мазута от расхода основного топлива наЈ0%. Новое качество протекающего процесса сжигания формируется резко, скачкообразно. Так при Oj 30°; С/Нв 1,4; Нг/Нв 0,5 показатели NOX-0,5

(где NOx NOx/NOxo - отношение концентрации окислов азота, формируемых а предлагаемой топке и в топке прототипе), g О (где g дм/Qn отношение расходов под- светочного мазута и пыли сжигаемого твердого топлива). Незначительные отклонения а: С/(1в;Нг/Нвв большую или меньшую стороны практически не меняют значения контролируемых параметров: NOX - 0.5, g 0. С достижением а 15°; а 65°; НГ/НВ 0,15;

Нг/Нв 0.85; С/Нв 0,25; С/НВ 2,5 параметры NOX 55,, 0,58; g 0,01..,0,02. При а 15°; а 65°; НГ/НВ 0,15; НГ/НВ 0,85; С/Нв 0,25; С/Н0 2.5 параметры МОХ 0,95.,.1,0; 9- 0.18...0,2, т.е. резко, скачкообразно возрастают, достигая величин, характерных для известной топки. Диапазоны а 15...65°; С/НВ 0,25...2,5; Нг/Нв 0,15...0,85 оптимальны. Приведенные данные характерны для широкого класса топлив и конструкций камер сгорания. Установкой сопел 2 перед горелками 3 и выдерживанием оптимальных диапазонов геометрических параметров достигается новое качество процесса горения с формированием значительного экологического и экономического эффектов.

Таким образом выбором оптимальных геометрических размеров а ; С/НВ; НГ/НВ достигается минимальная концентрация

окислов азота в уходящих газах и потребляется минимальное количество мазута для подсветки основного пылеугольного факела с исключением срывов последнего. Формула изобретения. Вертикальная призматическая топка, содержащая установленные в ее углах вертикальные щелевые воздушные сопла и пы- леугольные горелки, размещенные вертикальными рядами на стенках топки на уоовне воздушных сопел, причем за каждым воздушным соплом по ходу вращения

А-А

6-е

ФиеЛ

продуктов сгорания расположен один ряд горелок, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода подсветочного мазута и снижения образования окислов азота в продуктах сгорания, горелки удалены от сопел на расстояние С (0,25...2,5) Нв, оси воздушных сопел и соответствующих им горелок образуют в горизонтальной плоскости угол ег 15...65°, а шаг горелок в ряду равен Нг - (0,15...0,85) Нв. где Н„ - ысота воздушного сопла.

Фиг.З

Фиг. 5

Фиг. 6

iyt#i

Фиг.7

Г

Г-Г

Фиг. 8