Топка Советский патент 1992 года по МПК F23C5/14 

-flejtft/уяьа/ fafyx фиг.1

Изобретение относится к теплоэнергеике и может быть использовано преимущетвенно для сжигания газа и мазута в отельных агрегатах тепловых электростаний.

Известна топка, содержащая камеру горания с горелками, размещенными яруами на ее фронтовой стенке, и воздушными соплами, размещенными на той же стенке над верхним ярусом горелок и на задней стенке камеры сгорания (см. а.с. № 1084531, кл. F 23 С 5/28, 1982 г.).

Известна также топка, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, поярусно расположенные горелки и размещенные над верхним ярусом горелок воздушные сопла (см. а.с. № 1229514, кл. F 23 С 5/28, 1984г.).

Наиболее близкой по технической сущности является топка, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, поярусно расположенные горелки и размещенные над верхним ярусом горелок воздушные сопла, причем горелки и сопла подключены к своим воздушным коробам, а также трубу подвода газов рециркуляции (см. а,с. Мг 1260638, F 23 С 5/14, 1986г.).

Недостатком данной топки является недостаточная эффективность снижения концентрации оксидов азота при сжигании газа и мазута, узкий диапазон регулирования температуры пара промперегрева.

Целью изобретения является снижение образования вредных веществ в продуктах сгорания и расширение диапазона ре гули- рования температуры пара промежуточного перегрева.

Экспериментальные исследования заявляемой топки показали, что по сравнению с топками аналогичного назначения (прототип) заявляемое устройство обеспечивает бопьшее снижение образования вредных веществ в продуктах сгорания и расширение диапазона регулирования температуры пара промежуточного перегрева.

Указанная цель достигается тем, что в топке, содержащей вертикальную призматическую камеру сгорания, поярусно расположенные горелки и размещенные над верхним ярусом горелок воздушные сопла, которые подключены к своим воздушным коробам, а также трубу подвода газов рециркуляции, воздушные сопла размещены над верхним ярусом горелок на расстоянии, равном (0.3-0,9) расстояния между двумя верхними ярусами горелок, в количестве, превышающем количество горелок верхнего яруса в 2-4 раза, а труба подвода газов рециркуляции подключена к коробу подачи воздуха к горелкам.

Выполнение сопел на расстоянии ,9 hqp, приводя к существенному снижению CNOX. не дает возможности осуществлять регулирование температуры пара

промперегрева и з-за ее высокого градиента. При этом зона догорания факела может Существенно затягиваться, что в свою очередь приведет к повышению температуры уходящих га$ов и, соответственно, сниже0 нию коэффициента полезного действия котла, В этом случае резко возрастает критический избыток воздуха.

Установка во здушныхз сопл ниже расстояния ,3 - ЬЯр невозможна конструк5 тивно, поскольку это место занято самой горелкой и ее амбразурой. Количество воздушных сопл (пс) должно превышать количество горелок (пг) верхнего яруса в 2-4 раза. Это обусловлено тем, что при количестве

0 сопл более чем в 2 раза по отношению к числу горелок в ярусе появляется возможность полнее охватить зону догорания в объеме топки. Это способствует лучшему выгоранию топлива и снижению концентра5 ций продуктов химического и механического недожога Увеличение количества сопл более чем в 4 риза по отношению к числу горелок в ярусе невозможно по конструктивным соображениям и соображениям на0 дежности работы| экрана, где расположены сопла.

На фиг. 1 схематически изображена топка, продольный разрез; на фиг. 2 - график зависимостей концентрации оксидов азота,

5 температуры пара промежуточного перегрева, критического коэффициента избытка воздуха от соотношения расстояний hc/гшр, где hc - расстояние между верхним ярусом горелок и соплами, Ьяр - между двумя верх0 ними ярусами горелок; на фиг. 3 - график зависимости суммарной концентрации продуктов химического и механического недожога от соотношения nc/nr, где пс и пг - соответственно количество сопл в ряду и

5 количество горелок в верхнем ярусе.

Топка содержит вертикальную призматическую камеру сгорания 1, поярусно расположенные горелки 2 и размещенные над верхним ярусом горелок 2 на расстоянии

0 0,3-0,9 расстояния между двумя верхними ярусами горелок 2, воздушные сопла 3. Горелки 2 и сопла 3 подключены к своим воздушным коробам 4 и 5. Предусмотрена труба подвода газов рециркуляции 6, под5 ключенная к воздушному коробу 4. Количество сопл 3 в 2-4 раза больше количества горелок 2 верхнего яруса.

Топка работает следующим образом. Первичный воздух через короб 4 поступает в проточную часть горелок 2. В горелки

2 также подается топливо, например, газ или мазут. В результате на выходе из горелок в камере 1 образуются горящие факелы Одновременно с целью снижения концентраций оксидов азота и продуктов хими- ческого и механического недожога вторичный воздух подается в сопла 3, который поступает в камеру сгорания 1, где снижает температуру факела и образует зону дожигания продуктов химического и меха- нического недожога. Газы рециркуляции из трубы 6 поступают в короб первичного воздуха 4. Ввод газов рециркуляции в горячий воздух осуществляется после отбора вторичного воздуха. Это позволяет почти без изменения гидравлического сопротивления воздушного трак,а, во-первых, дополнительно снизить концентрации оксидов азота и во вторых, сохранить подачу газов рециркуляции как способа регулирования температуры промперегрева. Это решение совместно со ступенчатым сжиганием позволяет расширить диапазон регулирования температуры промперегрева пара.

Примеры конкретного выполнения, Пример1.На котле ТГ-104 Сургутской ГРЭС-1 горелки расположены на фронтовой стене в два яруса. Шлицы подачи газов рециркуляции установлены на противоположной стене напротив нижнего яруса горе- лок и служат только для регулирования температуры промперегрева пара. Исходный уровень концентрации оксидов азота (Смох) в уходящих газах котлов ТГ-104 составил 600-700 мг/м3. С целью снижения Смох в уходящих газах на котле проведены следующие модернизации: заложены шлицы подачи газов рециркуляции: труба подачи газов рециркуляции подключена к воздушному коробу перед раздачей в горе- лочные устройства; уставлены сопла подачи

вторичного воздуха на расстоянии 0,8 расстояния между ярусами горелок, причем, число сопл составило 15 шт. В этой топке достигнуто снижение концентрации оксидов азота до 150-160 мг/м при номинальной нагрузке.

П р и м е р 2. На колте ТГМП-204 ХЛ Сургутской ГРЭС-2 горелки расположены на фронтовой и задней стенах камеры сгорания в три яруса. На котле организовано ступенчатое сжигание газа отключением подачи газа верхнего яруса горелок, через который подавался только воздух. Предусмотрена подача газов рециркуляции в периферийный канал горелочного устройства. Была изменена схема подачи газов рециркуляции в горячий воздух. Это привело к дополнительному снижению концентрации оксидов азота и расширению диапазона регулирования температуры промперегрева пара.

Формула изобретения Топка, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, поярусио расположенные горелки и размещенные над верхним ярусом горелок воздушные сопла, причем горелки и сопла подключены к своим воздушным коробам, а также трубу подвода газов рециркуляции, отличающая- с я тем, что, с целью снижения образования вредных веществ и расширения диапазона регулирования температуры пара промежуточного перегрева, воздушные сопла размещены над верхним ярусом горелок на расстоянии, равном 0,3...0,9 расстояния между двумя верхними ярусами горелок, в количестве, превышающем количество горелок верхнего яруса в 2...4 раза, а труба подвода газов рециркуляции подключена к коробу подачи воздуха к горелкам.

VW

7/

Л

}м

ш

№.

Ifll

Ф«г.г а

Использование: для Сжигания газа и мазута в котельных агрегатах. Сущность изобретения: в камере сгорания 1 над верхним ярусом горелок 2 на расстоянии, равном

Сч4

о/о