Устройство ввода вторичного воздуха в топку Советский патент 1992 года по МПК F23C11/00 

Изобретение относится к энергетике, предназначено для ступенчатого сжигания топлива в различных огнетехнических установках, в основном для энергетических котлов и печей, и может быть использовано также в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение содержания вредных примесзй в п| одуктах сгорания.

На фиг. 1 изображено устройство ввода вторичного воздуха в топку, продольный разрез; на фиг, 2 - А- А на фиг. 1; на фиг. 3 - зависимости концентрации оксидов азота (Смох) и продуктов неполного сгорания (Cqs + Q4 + Б(а)П) от соотношения

5ц/2 Sn, где 5ц - площадь выходного сечения центрального сквозного, проема выходного конфузорного участка канала подачи вторичного воздуха; 2 Sn суммарная площадь выходных сечений боковых сквозных проемов этого же участка; на фиг. 4 - вид Б на фиг, 3,

Устройство ввода вторичного воздуха в топку (см. фиг. 1 и 2) содержит канал 1 подачи вторичного воздуха с центральной водяной форсункой 2, периферийный кольцевой канал 3 подвода газов рециркуляции. Каналы 1 и 3 снабжены соответственно конфузорными участками 4 и 5, при этом в конфузорном выходном участке канала 1 подачи вторичного воздуха установлены

XI

ю

О 00

ю ю

уголковые рассекатели 6, разделяющие выходной участок на центральный 7 и боковые 8 сквозные проемы, причем площадь выходного сечения центрального сквозного проема 7 выходного конфузорного участка канала 1 подачи вторичного воздуха составляет 0,5 - 1,0 суммарной площади выходных сечений боковых сквозных проемов 8 этого же участка.

Устройство работает следующим образом.

Часть воздуха от вентилятора по воздуховодам подается в устройство 1 ввода вто- ричного воздуха для организации ступенчатого сжигания топлива. В конфу- зорном выходном участке 4 поток воздуха проходит через центральный 7 и боковые 8 сквозные проемы, образованные уголковыми рассекателями 6 и поступает в камеру сгорания, где образуется несколько зон дожигания продуктов неполного сгорания, образованного в нижней части камеры сгорания. Дымовые рециркулирующие газы вводят через периферийный канал 3, конфузорный участок 5 в камеру сгорания. Подача дымовых рециркулирующих газов по периферии снижает температуру факела, а также за счет балластирования горючих газов инертными компонентами замедляет процесс образования оксидов азота и таким образом снижает содержания вредных примесей в продуктах сгорания.

В центре устройства установлена водяная форсунка 2, в которой по водопроводам поступает вода, впрыскиваемая в корень факела для дополнительного снижения температуры в зоне горения и впоследствии тоже для снижения содержания вредных примесей в продуктах сгорания.

Подача газов рециркуляции по периферии приводит к снижению температурного уровня в зоне горения, уменьшению скоростей цепных реакций горения вследствие дополнительного балластирования горючих газов инертными компонентами и таким образом приводит к уменьшению образования оксидов азота.

Выполнение выходных участков подачи вторичного воздуха и периферийного кольцевого канала подвода газов рециркуляции конфузорными позволяет увеличить скорость этих потоков и тем самым обеспечить более глубокое проникновение воздушных струй в зону горения. Установка в конфузорном выходном участке канала подачи вторичного воздуха уголковых рассекателей, разделяющих выходной участок на центральный и боковые сквозные проемы, позволяет создать несколько зон догорания продуктов неполного сгорания, образующихся в нижней части топки. Как показали экспериментальные исследования, проведенные на котле ТГМП-204 Сургутской ГРЭС-2 оптимальным соотношением площади выходного сечения центрального сквозного проема выходного конфузорного участка канала подачи вторичного воздуха к суммарной площади выходных сечений боковых сквозных проемов этого же участка 5ц/2 Sn является 0,5 - 1,0.

При5ц/2 Sn 0,5 возрастает образование оксидов азота, а при Зц/И Sn 1,0 возрастает образование продуктов неполного сгорания вследствие уменьшения зоны догорания (см. фиг. 3).

С целью снижения концентраций оксидов азота и продуктов неполного сгорания, в частности бенз(а)пирена, установлена в устройстве водяная форсунка, которая позволяет дополнительно снизить концентрацию оксидов азота на 20%, концентрацию бенз(а)пирена в 4-6 раз.

Использование устройства ввода вторичного воздуха в топку на энергетических

котлах позволяет организовать комплексный метод подавления образования вредных примесей в продуктах сгорания, в частности оксидов азота, продуктов химического недожога и бенз(а)пирена путем организации ступенчатого сжигания топлива, ввода дымовых рециркулирующих газов и впрыска воды.

Комплексный метод позволяет в 3-3,5 раза снизить концентрации оксидов азота и

в 4-6 раз бенз(а)пирена.

Формула изобретения

1.Устройство ввода вторичного воздуха в топку, содержащее канал подачи вторичного воздуха с центральной водяной форсункой и периферийный кольцевой канал подвода газов рециркуляции, отличающееся тем, что, с целью снижения содержания вредных примесей в продуктах сгорания, канал подачи вторичного воздуха

и периферийный кольцевой канал подвода газов рециркуляции снабжены конфузорными выходными участками, при этом в конфузорном выходном участке канала подачи вторичного воздуха установлены уголковые

рассекатели, разделяющие упомянутый выходной участок на центральный и боковые сквозные проемы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь выходного сечения центрального сквозного проема выходного конфузорного участка канала подачи вторичного воздуха составляет 0,5.,. 1,0 суммарной площади выходных сечений боковых сквозных проемов этого же участка.

фиг. 2

ВидВ

Изобретение относится к энергетике, предназначено для ступенчатого сжигания топлива в различных огнетехнических установках и м. б. использовано в химической, нефтеперерабатывающей и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания. Это достигается тем, что канал подачи вторичного воздуха и периферийный кольцевой канал подвода газов рециркуляции снабжены конфузорными выходными участками, при этом в конфузорном выходном участке канала подачи первичного воздуха установлены уголковые рассекатели, разделяющие упомянутый.выходной участок на центральный и боковые сквозные проемы, при этом площадь выходного сечения центрального сквозного проема выходного конфузорного участка канала подачи вторичного воздуха составляет 0,5...1,0 суммарной площади выходных сечений боковых сквозных проемов этого же участка. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. (Л С